用伏安法测量一个定值电阻的电阻值,现有的器材规格如下:
A.待测电阻Rx(大约100 Ω)
B.直流毫安表A1(量程0~10 mA,内阻约100 Ω)
C.直流毫安表A2(量程0~40 mA,内阻约40 Ω)
D.直流电压表V1(量程0~3 V,内阻约5 kΩ)
E.直流电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.直流电源(输出电压4 V,内阻不计)
G.滑动变阻器R(阻值范围0~50 Ω,允许最大电流1 A)
H.开关一个、导线若干
(1)根据器材的规格和实验要求,为使实验结果更加准确,直流毫安表应选________,直流电压表应选________.
(2)本实验应采电流表的 接法(填内或外)
甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G,改装成量范围是0~4V的直流电压表。
①她按图所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg,其中电阻R0约为1k。为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用,电阻器R2应选用(选填器材前的字母)。
A电源(电动势1.5V) B电源(电动势6V)
C电阻箱(0~999.9) D滑动变阻器(0~500
)
E电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1k)
F电位器(0~51k)
②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是:,,,,最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合S1 |
B.闭合S2 |
C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 |
D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 |
E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R1的阻值为300.0,则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为
,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。
④给电流计G联(选填“串”或“并”)一个阻值为k的电阻,就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力和速度。所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架
台和带夹子的重物,此外还需(填字母代号)中的器材。
A.直流电源、天平及砝码 |
B.直流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、天平及砝码 |
D.交流电源、毫米刻度尺 |
② 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确
程度。为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作
图象,其纵轴表示的是,横轴表示的是。
某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。
(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14。
(2)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,______________,合上开关,重复②的操作。
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘出图15的关系图线,其斜率为_____________A-1m-1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了___________________的电阻之和。
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示。金属丝的直径是_______。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是____________,其数值和单位为_______________(保留三位有效数字)。
一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有:
量程不准的电流表,内阻r1=10.0
,量程标称为5.0
;
标准电流表A2,内阻r2=45,量程为1.0;
标准电阻R,阻值10;
滑动变阻器R,总电阻约为3000;
电源E,电动势为3.0V, 内阻不计;
保护电阻R2;开关S;导线。
回答下列问题:
(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至端。
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=。
(4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出A1的示数I1=,A2的示数I2=;由读出的数据计算得Im=。(保留3位有效数字)
(5)写一条提高测量准确度的建议:
在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。
①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器(
)、电流表(
)、开关(
)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=__________.