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实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该...

实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×108 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:

电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;

电压表:量程3V,内阻约9kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;

定值电阻:R0=3Ω;

电源:电动势6V,内阻可不计;

开关、导线若干.

回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应选________(R1R2”),闭合开关S前应将滑片移至________(ab”);

(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接_______

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V;

(4)导线实际长度为________m(保留两位有效数字).

 

R2 a 2.30V(2.29、2.31均正确) 94(93、95均正确) 【解析】 (1)根据限流解法的要求,滑动变阻器的阻值大于被测电阻,需要选择R2,闭合开关前使滑动变阻器阻值最大,即滑片在a端. (2)根据电路图连接实物图,应先串后并,先连控制电路后连测量电路,如图所示: (3)电压表量程3 V,最小分度为0.1 V,估读一位,读数为2.30 V. (4)根据欧姆定律得,R0+Rx==4.6 Ω,根据电阻定律得,Rx=ρ,联立解得,L=94 m.
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考点分析:
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某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.

(1)已知表头满偏电流为100,表头上标记的内阻值为900ΩR1R2R3是定值电阻.利用R1和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用ab两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用ac两个接线柱,电压表的量程为3 V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=___ΩR2=______ΩR3=_______Ω

(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表对改装电表3V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω5kΩ.为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器.

(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近_______(填“M”“N”)端.

(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值_________(填大于小于900Ω

 

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图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.

1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mAR1R2为阻值固定的电阻.若使用ab两个接线柱,电表量程为3mA;若使用ac两个接线柱,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可求出_____Ω______Ω

2)现用量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.51.01.52.02.53.0mA.电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω1000Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω3000Ω.则R0应选用阻值为Ω的电阻,R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器.

3)若电阻R1R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱(填“b”“c”)相连.判断依据是:.

 

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电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:

待测电压表(量程3V,内阻约为3 000欧),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干.

(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.

_____________________________

(2)根据设计的电路写出步骤________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为与内阻的真实值先比______(添>=<),主要理由是________________________________________________________________________

 

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某同学利用图(a 所示电路测量量程为3 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值9999.9 Ω),滑动变阻器R(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2 (最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势4 V,内阻很小)。开关1个,导线若干。

实验步骤如下:

按电路原理图(a)连接线路;

将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S

调节滑动变阻器,使电压表满偏;

保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。

回答下列问题:

(1)实验中应选择滑动变阻器________(填R1R2);

(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线;

____

(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为______Ω(结果保留到个位);

(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_____(填正确答案标号)。

A.100 μA       B. 250 μA         C.500 μA           D.1mA

 

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现要测量电流表G1的内阻,给出下列器材:电流表G1(量程5 mA,内阻r1约为150 Ω)

电流表G2(量程10 mA,内阻r2约为100 Ω)

定值电阻R1100 Ω 定值电阻R210 Ω

滑动变阻器R3(0200 Ω)

干电池E(1.5 V,内阻未知)

单刀单掷开关S 导线若干

(1)定值电阻选 ________ ;

(2)如图所示,在虚线框中已画出部分实验电路设计图,请补充完整,并标明所用器材的代号______

(3)若选测量数据中的一组计算r1,所用的表达式为r1________ ,式中各符号的意义是_____________________________.

 

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