某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈、薄的金属圆片.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2 kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V (量程4 V,电阻RV约为4.0 kΩ),
B.电流表A1(量程100 mA,电阻RA1约为5 Ω),
C.电流表A2(量程4 mA,电阻RA2约为50 Ω),
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流1 A),
E.开关S一只、导线若干,
F.游标卡尺,
G.螺旋测微器。
(1)为了测定电阻的阻值,某小组的四位成员各自设计了如图所示的电路原理图,并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),则电路设计正确且器材选取也妥当的是( )
(2)为了测锂电池的电动势和内阻,请在下面的方框甲中画出实验原理图,并在图中标明所选用器材.
(3)某小组根据测得的数据,画出了U-I图线,如图乙所示,根据图线,可求得:该锂电池的电动势U= V,内阻r= Ω.
(4)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数。该游标卡尺示数为 cm。螺旋测微器示数为 mm.
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为________mm。(该值接近多次测量的平均值)
在《描绘小灯泡的伏安特征曲线的实验》中,采用上述电路,实验中误差引起的原因是:_____________,实验描给出来的图线是一条___线,表明小灯泡的电阻随灯泡两端电压的增加而______。
下述图中,游标卡尺示数是_______cm,螺旋测微器示数是______mm,欧姆表的档位开关置于“×100”档,用它测电阻的示数是________Ω。
一个未知电阻Rx,阻值大约为10kΩ﹣20kΩ,为了较为准确地测定其电阻值,实验室中有如下器材:
电压表V1(量程3V、内阻约为3kΩ)
电压表V2(量程15V、内阻约为15kΩ)
电流表A1(量程200μA、内阻约为100Ω)
电流表A2(量程0.6A、内阻约为1Ω)
电源E(电动势为3V)
滑动变阻器R(最大阻值为200Ω)
开关S
(1)在实验中电压表选 ,电流表选 .(填V1、V2,A1、A2)
(2)为了尽可能减小误差,请你在虚线框中画出本实验的电路图.
测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中:
(1)实验器材:
小灯泡、 、电流表、 、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等.
实验电路如图所示.
(2)实验操作
①按电路图连接好电路,开关闭合前,将滑动变阻器滑片滑至R的 端.
②闭合开关,向右移动变阻器的滑片到不同位置,并分别记下 、 的示数.
③依据实验数据作出小灯泡的 图线.
④由于小灯泡的电阻较小,为减小误差,采用电流表 .(填内接法或外接法)
如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,若冲电后保持电容器带电量不变,试指出上图所示的情况下,静电计指针偏转角度变化情况
(1)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度________________
(2)板间距离增大时,静电计指针的偏转角度________________
(3)使用静电计的目的是观察电容器___________的变化情况。
在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的电源是一节内阻可不计的干电池,被测金属丝的直径小于1 mm,长度约为80 cm,阻值约为3 Ω,使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 kΩ)两个量程,电流表有0.6 A(内阻约为0.1 Ω)和3 A(内阻约为0.02 Ω)两个量程,供限流用的滑动变阻器有:A.0~10 Ω;B.0~100 Ω;C.0~1 500 Ω三种,可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种,用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示,则:
(1)螺旋测微器的示数是________mm.
(2)为减小电阻的测量误差,应选用________图所示的电路.
(3)为了使测量便于调节,应选用编号为________的滑动变阻器.
(4)电压表的量程应选用________V.
(5)电流表的量程应选用________A.
有一电流表A,量程为1 mA,内阻r1约为100 Ω,要求测量其内阻.可选用器材有:电阻箱R1,最大阻值为99 999.9 Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10 kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2 kΩ;电源E,电动势约为6 V,内阻不计;开关2个,导线若干.采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
①断开S1和S2,将R调到最大;
②合上S1,调节R使A表满偏;
③保持R不变,合上S2,调节R1使A表半偏,此时可以认为A表的内阻r1=R1.
在上述可供选择的器材中,可变电阻R应该选择__ _(选填“甲”或“乙”);认为内阻r1=R1,此结果与r1的真实值相比__ _(选填“偏大”、“偏小”或“相等”).
某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时,发现里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的集成电池.为了测定集成电池的电动势和内电阻,实验室中提供如下器材:
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻10Ω);
B.电流表A2(0~0.6~3A,内阻未知);
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1.0A);
D.定值电阻R(阻值990Ω);
E.开关S与导线若干.
①该同学根据现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,并且连接了实物图乙,请你从标有数字的三条连线中找出错误的一条,写出数字编号 ,如何改正? .
②该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据,绘出如图丙所示的I1﹣I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E= V,内阻r= Ω.(结果均保留两位有效数字)
如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.
(1)用笔线代替导线将图中未完成的电路连接好.
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向 偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向 偏.
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
(1)在该实验中,电流表应选择 (选填“A1”或“A2”),电压表应选择 (选填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”).
(2)某同学用导线a、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在图乙方框中完成实验的电路图.
(3)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为 .
(4)由于电表内电阻的影响,本实验中电压表的示数 (填写“大于”、“等于”、“小于”)小灯泡两端的电压,电流表的示数 (填写“大于”、“等于”、“小于”)流过小灯泡的电流;电压表的内电阻对测量结果 (填写“有”、“无”)影响,电流表的内电阻对测量结果 (填写“有”、“无”)影响.
(1)要用伏安法测量Rx的电阻,已知电压表内阻 约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用甲图的电路,Rx的测量值比真实值 (选择“偏大”或“偏小”),若Rx约为10Ω,则采用 __(选“甲图”或“乙图”)的电路误差较小
(2)无论是用甲图或乙图测量,都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差,有个研究性学习小组设计了以下的实验方案:
I.按如图丙所示的电路进行测量,则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除,具体的实验步骤如下:
①闭合开关S1,开关S2接2,调节可变电阻RP和RW,使电压表和电流表的示数都较大,并读出此时电压表和电流表的示数U1和I1;
②保持RP的阻值不变,____________
(A)请你在②的横线上用简要的语言(含物理量)写出未完成的主要操作步骤。
(B)写出待测电阻Rx的表达式:Rx=________。
现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在15 Ω~18 Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10 mA); B.电压表V1(量程0.3 V,内阻约500 Ω);
C.电压表V2(量程3 V,内阻约3 kΩ); D.滑动变阻器R1(最大电阻10 Ω);
E.滑动变阻器R2(最大电阻500 Ω); F.定值电阻R3(阻值10 Ω);
G.电源E(电动势3 V); H.开关S及导线若干.
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节.
(1)器材应选用________________(填器材序号字母);
(2)在虚线框内画出实验电路图并标明符号;
(3)电流表A内阻的表达式为RA=_______,式中各符号的物理意义为_________.