在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,此外还有以下器材可供选择:
A.直流电源3V(内阻不计) |
B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω) |
C.直流电流表0~3A(内阻约为0.1Ω) |
D.直流电压表0~3V(内阻约为3kΩ) |
E.滑动变阻器100Ω,0.5A
F.滑动变阻器10Ω,2A
G.导线和开关
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;(均填写仪器前的字母)
(2)在图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);
(3)根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知,当电压为0.5V时,小灯泡的灯丝电阻是 Ω;
(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象,在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是 。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)
一微安表的刻度盘只标注了表示量程Ig=100μA的刻度线,尚未标注其他分刻度线,请用下列全部器材测量微安表
的内阻:
待测微安表:内阻Rg约为2kΩ
毫伏表:量程250mV,最小分度5mV,内阻约为1kΩ
滑动变阻器R1:0~50Ω
滑动变阻器R2:0~3kΩ
直流电源E:电动势E=1.5V,内阻r约为1Ω
单刀单掷开关S,导线若干在如右图所示的实验电路原理图上标明所选用的滑动变阻器。
下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上:
第一步:断开S,按电路原理图连接器材,将两个滑动变阻器 R1、R2的触头分别置于合理的位置;
第二步:闭合S,分别调节R1和R2至适当位置,。用已知量和测得量的符号表示微安表
的内阻Rg=。
如下图所示为一电学实验的原理图。该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω)。实物图所给两电流表量程相同,内阻都很小。实验步骤如下:
(1)调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端;
(2)合上开关S;
(3)将滑动变阻器的滑动头向左端滑动, 使两个电压表指针都有明显偏转;
(4)记下两个电流表和
的读数I1和I2;
(5)多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下和
的多组读数I1和I2;
(6)求Rx的平均值。
回答下面问题:不计电流表内阻的影响,用I1、I2和R0表示Rx的公式为Rx=。
考虑电流表内阻的影响,用I1、I2、R0、
的内阻r1、
的内阻r2表示Rx的公式为Rx=。
为了测量电源的电动势和内阻,在实验室里我们通常采取下图甲电路测量,请根据电路图甲连接实物图。
由于电压表和电流表内阻的影响,下图甲所示电路存在系统误差,为了消除这一影响,某同学设计了如下的实验方案:选择两块量程合适的电压表V1和V2,一个满足实验要求的电阻箱R,电键若干。设计如下图乙所示的测量电路,该同学进行了如下的主要测量步骤:
①闭合电键S2,断开电键S1、S3,记下此时电压表V2的读数
②闭合S3,断开S1,S2,调节电阻箱R,当电压表V2的读数与①步骤的读数相同时,读出电阻箱的阻值为R0
③闭合S1、S2,断开S3,记下V1的示数U1
④再断开S1,记下V1和V2的示数U1′和U2′
请利用以上的测量数据写出该电源的电动势和内阻的测量值表达式E=,r= 。
某待测电阻Rx(阻值约20Ω)。现在要较准确地测量其阻值,且测量时要求两电表的读数均大于其量程的1/3,实验室还有如下器材:
A.电流表A1(量程150mA,内阻r1约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.定值电阻R0(100Ω)
D.滑动变阻器R(0~10Ω)
E.直流电源E(电动势约4V,内阻较小)
F.开关S与导线若干在右图中虚线框内画出测量电阻Rx的电路图,并将图中元件标上相应符号;
用已知量和一组直接测得的量写出测量电阻Rx的表达式为。
如下图所示是电子拉力计的示意图,金属弹簧右端和滑动触头P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1之间的摩擦不计)。定值电阻R0;电阻R1是用均匀电阻丝密绕在瓷管上做成的(类似于滑动变阻器),其长度为10cm,阻值R1=300Ω,电源电动势E=3V,内阻不计。理想电流表的量程为0~100mA。当拉环不受拉力时,触头P刚好不与电阻R1接触(即电路断开)。弹簧的劲度系数为10000N/m。电路中连入的R0阻值至少应为Ω。
设计中需要将电流表上的电流数值改为拉力的数值,那么在原电流表的40mA处应改为N。分析可知,拉力计的刻度是否均匀。(填写“均匀”或“不均匀”)
为了使拉力计的量程增大应采用的措施是(只填写一条)。