某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆

更新 2022-09-03
科目物理
题型实验题
难度中等
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某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源，且已选定倍率并进行了欧姆调零)。实验器材的规格如下：

电流表A₁(量程200，内阻R₁=300)
电流表A₂(量程30mA，内阻R₂=5)
定值电阻R₀=9700，
滑动变阻器R(阻值范围0～500)
（1）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表A₁和A₂的示数分别为I₁和I₂。多次改变滑动触头的位置，得到的数据见下表。

I₁(A)	120	125	130	135	140	145
I₂(mA)	20.0	16.7	13.2	10.0	6.7	3.3

依据表中数据，作出图线如图乙所示；据图可得，欧姆表内电源的电动势为E=        V，欧姆表内阻为r=    ；(结果保留3位有效数字)
（2）若某次电流表A₁的示数是114，则此时欧姆表示数约为   。(结果保留3位有效数字)

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某同学要研究一小灯泡 $L (3.6 V, 0.30 A)$ 的伏安特性。所用器材有：电流表 $A_{1}$ （量程 $200 mA$ ，内阻 $R_{g 1} = 10.0 Ω)$ 、电流表 $A_{2}$ （量程 $500 mA$ ，内阻 $R_{g 2} = 1.0 Ω)$ 、定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $R_{0} = 10.0 Ω)$ 、滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $10 Ω)$ 、电源 $E$ （电动势 $4.5 V$ ，内阻很小）、开关 $S$ 和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。

（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线。

（2）若 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 分别为流过电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 的电流，利用 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $R_{g 1}$ 和 $R_{0}$ 写出：小灯泡两端的电压 $U =$ 　　，流过小灯泡的电流 $I =$ 　　。为保证小灯泡的安全， $I_{1}$ 不能超过　　 $mA$ 。

（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ．所得实验数据在表中给出。

$I_{1} / mA$	32	55	85	125	144	173
$I_{2} / mA$	171	229	299	379	424	470

根据实验数据可算得，当 $I_{1} = 173 mA$ 时，灯丝电阻 $R =$ 　　 $Ω$ （保留1位小数）。

（4）如果用另一个电阻替代定值电阻 $R_{0}$ ，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于　　 $Ω$ （保留1位小数）。

题型：未知
难度：未知

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现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,当要求热敏电阻的温度达到或超过 $60^{\circ}$ C时,系统报警。提供的器材有：热敏电阻,报警器（内阻很小,流过的电流超过 $I_{c}$ 时就会报警，电阻箱(最大阻值为 $999.9 Ω$ ),直流电源(输出电压为 $U$ ,内阻不计）,滑动变阻器 $R_{1}$ (最大阻值为 $1000 Ω$ ), 滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $2000 Ω$ ),单刀双掷开关一个,导线若干。

在室温下对系统进行调节,已知 $U$ 约为 $18 V, I_{c}$ 约为 $10 mA$ ;流过报警器的电流超过 $20 mA$ 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在 $60^{\circ} C$ 时阻值为 $650.0 Ω$ 。

(1) 在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。

（2）在电路中应选用滑动变阻器_ (填 $" R_{1} "$ 或" $R_{2}$ ") 。

（3）按照下列步骤调节此报警系统:

①电路接通前, 需将电阻箱调到一定的阻值, 根据实验要求, 这一阻值为 $Ω$ ; 滑动变阻器的滑片应置于 _ （填"a"或"b") 端附近，不能置于另一端的原因是。

②将开关向（填 "c"或 "d") 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片, 直至。

（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变, 将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。

题型：未知
难度：未知

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某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律, 其中打点计时器的电源为交流电源, 可以使用的频率有 $220 Hz, 30 Hz$ 和 $40 Hz$ , 打出纸带的一部分如图（b）所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率 $f$ , 需要用实验数据和其他条件进行推算。

(1) 若从打出的纸带可判定重物匀加速下落, 利用 $f$ 和图（b）中给出的物理量可以写出: 在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为，打出 $C$ 点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为_ 。

(2) 已测得 $s_{1} = 8.89 cm$ , $s_{2} = 9.5 . cm, s_{3} = 10.10 cm$ ; 当重力加速度大小为 $9.80 m / s^{2}$ , 试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 $1 %$ 。由此推算出 $f$ 为_ ${Hz}_{\circ}$

题型：未知
难度：未知

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一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约 $1.5 V$ ）和内阻 $r$ （小于 $2 Ω$ ）。图中电压表量程为 $1 V$ ，内阻 $R_{V} ＝ 380.0 Ω$ ；定值电阻 $R_{0} ＝ 20.0 Ω$ ；电阻箱 $R$ ，最大阻值为 $999.9 Ω$ ； $S$ 为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：

（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选　　 $Ω$ （填" $5.0$ "或" $15.0$ "）；

（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值 $R$ 和电压表的相应读数 $U$ ；

（3）根据图（a）所示电路，用 $R$ 、 $R_{0}$ 、 $R_{V}$ 、 $E$ 和 $r$ 表示 $\frac{1}{U}$ ，得 $\frac{1}{U} =$ 　　；

（4）利用测量数据，做 $\frac{1}{U} - R$ 图线，如图（b）所示；

（5）通过图（b）可得 $E ＝$ 　　 $V$ （保留2位小数）， $r ＝$ 　　 $Ω$ （保留1位小数）；

（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E'，由此产生的误差为 $|\frac{E^{'} - E}{E}| \times 100 % ＝$ 　　%。

题型：未知
难度：未知

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实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对"测量电源的电动势和内阻"的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：

干电池一节（电动势约 $1.5 V$ ，内阻小于 $1 Ω)$ ；

电压表 $V$ （量程 $3 V$ ，内阻约 $3 kΩ)$ ；

电流表 $A$ （量程 $0.6 A$ ，内阻约 $1 Ω)$ ；

滑动变阻器 $R$ （最大阻值为 $20 Ω)$ ；

定值电阻 $R_{1}$ （阻值 $2 Ω)$ ；

定值电阻 $R_{2}$ （阻值 $5 Ω)$ ；

开关一个，导线若干。

（1）该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在 $U - I$ 坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是　　。（单选，填正确答案标号）

$A$ ．电压表分流 $B$ ．干电池内阻较小 $C$ ．滑动变阻器最大阻值较小 $D$ ．电流表内阻较小

（2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如表所示。

序号	1	2	3	4	5	6	7
$I / A$	0.08	0.14	0.20	0.26	0.32	0.36	0.40
$U / V$	1.35	1.20	1.05	0.88	0.73	0.71	0.52

请根据实验数据，回答以下问题：

①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出 $U - I$ 图象。

②根据实验数据可知，所选的定值电阻为　　（填" $R_{1}$ "或" $R_{2}$ " $)$ 。

③用笔画线代替导线，请在图丙上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路。

题型：未知
难度：未知

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