某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置,分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N.
(2)下列不必要的实验要求是 (请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力 |
B.弹簧测力计应在使用前校零 |
C.拉线方向应与木板平面平行 |
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 |
在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻.电源甲的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω;电源乙的电动势大约为1.5V,内阻大约为1Ω.由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为3V的电压表V
B.量程为0.6A的电流表
C.量程为3A的电流表
D.阻值为4.0Ω的定值电阻
E.阻值为100Ω的定值电阻
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器
G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用如图甲所示电路测量电源甲的电动势和内电阻.
①在数据处理过程中,分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,经过计算机拟合得到如图乙所示的图象,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为
.则电源甲的电动势E= V;内阻r= Ω(保留两位有效数字).
②根据上述实验结果,请你判断,在实验中定值电阻选择的是 (填D或者E);电流表选择的是 (填B或者C);滑动变阻器选择的是 (填F或者G).
(2)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻,选择电压表、
定值电阻等器材,采用如图丙所示电路.
①定值电阻应该选择 (填D或者E).
②实验中,首先将闭合,
断开,电压表示数为1.48V.然后将
、
均闭合,电压表示数为1.23V.则电源乙电动势E= V;内阻r= Ω(小数点后保留两位小数).
采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差。某研究性学习小组对此进行探究实验,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G。
(1)请你补充实验步骤:
①闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA φB(选填“>”、“<”或“﹦”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1___(选填“>”、“<”或“﹦”)通过电源E的电流。
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得 ,读出 。
(2)由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为_____、内电阻r的表达式 。
(3)该实验中E测____E真(选填“>”、“<”或“﹦”),r测___ r真(选填“>”、“<”或“﹦”)。
现有一刻度盘总共有N小格、且刻度均匀,量程未准确确定的电压表V1,已知其量程在13—16V之间,内阻。为测定其准确量程U1,实验室提供了如下表所列的器材,要求方法简洁,尽可能减少误差,并能测出多组数据。
器材(代号) |
规格 |
标准电压表V2 |
量程3V,内阻r2=30kΩ |
电流表A |
量程3A,内阻r3=0.01Ω |
滑动变阻器R |
总阻值1kΩ |
稳压电源E |
20V,内阻很小 |
开关S、导线若干 |
(1)某同学设计了如图所示的甲、乙、丙三种电路图
你认为选择_______电路图测量效果最好。(填“甲”、“乙”、“丙”)
(2)根据测量效果最好的那个电路图,将下列有关器材连接成测量电路。
(3)若选择测量数据中的一组来计算V1的量程U1,则所用的表达式U1=____________,式中各符号表示的物理量是:_______________________________________________。
为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率,设计了如图(a)所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,
是阻值为
的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为
。实验时,闭合开关S,调节P的位置,记录
和对应的电压U、电流I的数据,并求得
的数值,如下表所示:
x/m |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
U/A |
1.50 |
1.72 |
1.89 |
2.00 |
2.10 |
2.18 |
I/A |
0.49 |
0.43 |
0.38 |
0.33 |
0.31 |
0.28 |
![]() |
3.06 |
4.00 |
4.97 |
6.06 |
6.77 |
7.79 |
①请根据表中数据在图(b)上描点连线作关系图象,根据该图象,可得电源的电动势E=_____V、内阻r=_____
。
②根据表中数据作出的关系图象如图(c)所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率
_____
(保留两位有效数字)。
③图关系图象纵轴截距的物理意义是_____。
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻,要求测量结果准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω);
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω);
D.电压表(0~3V,内阻3kΩ);
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ);
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);
G.滑动变阻器(0~1750Ω,额定电流0.3A);
H.开关一只、导线若干.
(1)上述器材中应选用的_____________(填写各器材前的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表________接法(填“内”或“外”)
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求在方框内补充画出测量待测金属导线的电阻Rx的电路图.