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如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图,请完成下列问题。 (1)多用电表的红...

如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图,请完成下列问题。

(1)多用电表的红表笔应是图甲中的______端(填AB”)。

(2)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选择开关S旋到位置5、6时,电表用来测量_________;当S旋到位置________时,电表可测量直流电流,且量程较大。

(3)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻,选用“×10”倍率的欧姆挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择_________(填“×1”“×100”)倍率的欧姆挡。若该多用表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能欧姆调零,用正确使用方法再测量同一个电阻,则测得的电阻值将_________(填偏大”、“偏小不变”)。

(4)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理,组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下:  

A.干电池(电动势E3.0V,内阻r不计);

B.电流计G(量程300 μA,内阻99Ω);

C.可变电阻器R

D.定值电阻R0=1Ω;

E.导线若干,红黑表笔各一只。

表盘上100 μA刻度线对应的电阻刻度值是___________Ω;

②如果将R0与电流计并联,如图丙所示,这相当于欧姆表换挡,则换挡后可变电阻器R阻值应调为_________Ω,换挡前、后倍率之比为___________

 

(1)A (2)直流电压 1 (3)×100 偏大 (4)①2×104 ②99.01 100:1 【解析】 (1)多用电表的红表笔应该接欧姆档的内部电源的负极;(2)灵敏电流计与分压电阻串联可以改装成电压表,灵敏电流计与分流电阻并联可以改装成电流表,并联电阻阻值越小电流表量程越大;(3)用欧姆表测电阻,要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近.(4)欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律,应用闭合电路欧姆定律可以求出电阻阻值。 (1)多用电表的红表笔应该接欧姆档的内部电源的负极,则应是图甲中的A端。 (2)由图甲所示可知,当转换开关S旋到位置5、6时,表头G与电阻串联,此时可用来测量直流电压;由图甲所示电路图可知,当S旋到位置1时与表头G并联的电阻阻值较小,此时电流表量程较大.(3)测量某电学元件的电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转很小,说明所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,需选择×100倍率的电阻挡,重新欧姆调零后再测量. 当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式:,欧姆表内阻R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由,可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,故欧姆表的示数变大了,测得的电阻值将偏大. (4)①欧姆表中值电阻等于其内阻,则中间刻度值对应示数为:; 有:,, 解得:R=2×104Ω; ②电流表内阻为99Ω,给电流表并联1Ω的电阻,则电流计满偏时两端的电压为 ,此时变阻器电流为 ;则变阻器的阻值为;因电流表量程扩大100倍,用该电流表改装成欧姆表,同一刻度对应的电阻值变为原来的,欧姆表换挡前、后倍率之比等于100:1;
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某同学在做完描绘小灯泡的伏安特性曲线后,又对一个标有“6V 3.5W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,同研究小灯泡一样,要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:

A.电流表(量程I:0~0.6A,内阻约为;量程II:0~3A,内阻约为0.1Ω)

B.电压表(量程为0~6V,内阻几千欧)

C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)

D.滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)

E.电池组(电动势为9V,内阻小于1Ω)

F.开关和导线若干

(1)实验中所用的滑动变阻器应选_______(“C”“D”),电流表的量程应选_______(“I”“II”)。

(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路_______

(3)闭合开关前,为防止电动机输入电压过高而损坏,滑动变阻器滑片P应滑到______(MN”)端。

(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为_______Ω,电动机正常工作时的机械功率为________W。(保留两位有效数字)

 

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某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1R2(其中一个最大阻值为20 Ω,另一个最大阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.CD分别为两个滑动变阻器的滑片.

(1)按原理图甲将图乙中的实物连线__________

(2)完成下列填空:

R1的最大阻值为________(选填“20”或“2 000”)Ω.

②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的________(选填“左”或“右”)端对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.

③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前BD所在位置的电势________(选填“相等”或“不相等”).

④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_______________.

 

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现测定长金属丝的电阻率.

①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______

②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻.这段金属丝的电阻,约为,画出实验电路图,并标明器材代号.

电源          (电动势,内阻约为

电流表       (量程,内阻

电流表       (量程,内阻约为

滑动变阻器    (最大阻值,额定电流

开关及导线若干

③某同学设计方案正确,测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式______.从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填偏大偏小相等).

 

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某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5Vr=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.

1)欧姆表设计

将图(a)中的实物连线组成欧姆表.__________欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω:滑动变阻器选____(填R1R2).

2)刻度欧姆表表盘

通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上ab处的电流刻度分别为2575,则ab处的电阻刻度分别为________

3)校准

红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω

 

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某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 Ω);S为开关,E为电源.实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线.回答下列问题:

1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=______mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻_____(填变大变小),电压表V1示数_____(填增大减小),此时应将R的滑片向_____(填“A”“B”)端移动,以使V1示数仍为U1

2)由图(b)可以看出Ut成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10-3V/℃(保留2位有效数字).

 

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