类比和迁移是重要的物理学习方法。请根据学习过的把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理,试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表。
如图所示电路中,电源电动势为E=1.5V、内阻r=1.5Ω,待改装的电流表满偏电流为Ig=10mA、电阻为Rg=7.5Ω,A、B为接线柱,R1为可变电阻。
(1)用一条导线把A、B直接连起来,调节电阻R1=______Ω时,电流表达到满偏电流。
(2)保持R1阻值不变,在A、B之间接入电阻R1=________Ω时,电流表的电流为5mA。
(3)把任意电阻R接在A、B之间,若电流表读数为I,则I、R的对应关系式为R=_________________。
(4)由此发现在A、B之间接入阻值不同的电阻,电流表读数不同。若在电流表刻度线上直接标注相应电阻值,则可直接读出A、B之间接入的电阻值,电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。电流表“10mA”刻度线标为_______Ω;“5mA”刻度线标为_______Ω;为了操作方便在A、B处用红、黑表笔接出,其中红表笔应接在_______处。
(5)使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行的操作是___________,这项操作叫“欧姆调零”。
(6)下图是一块多用电表的表盘,某次测量电阻选择“×10”挡位,指针示数如图所示,此被测电阻的阻值为______Ω。
(4分)如图所示是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔s打一次点。其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器 |
B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座 |
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 |
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动 |
上述步骤正确的顺序是。(按顺序填写步骤编号)
某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象.
(1)图线不过坐标原点的原因是;
(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填“是”或“否”);
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________ kg.
下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:
(1)该物体的加速度为m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为cm,
(3)打第2个计数点时该物体的速度为m/s。
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比(选填:偏大、偏小或不变).
(共9分)某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻.
A.干电池两节,每节电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆 |
B.直流电压表V1、V2,量程均为0~3 V,内阻约为3 kΩ |
C.定值电阻R0,阻值为5 Ω |
D.滑动变阻器R,最大阻值10 Ω |
E.导线和开关
(1)(共9分)该同学连接的实物电路如图a所示,实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图像如图b所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=______,内阻为r=________(用k、a、R0表示).
(2)根据所给器材,再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图,画在虚线框内.
(共10分)为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω).有以下一些器材可供选择.
电流表:A1(量程0~50mA,内阻约10Ω) A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表:V1(量程0~3V,内阻很大)V2(量程0~15V,内阻很大)
电源:E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω)
定值电阻:R(20Ω,允许最大电流1.0A)
滑动变阻器:R1(0~15Ω,允许最大电流2.0A)
滑动变阻器:R2(0~10Ω,允许最大电流0.3A)
滑动变阻器:R3(0~1kΩ,允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)(每空1分)电流表应选 ,电压表应选,滑动变阻器应选.(填字母代号)
(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求测量值的范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出)
(3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=