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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)...

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

 

100 910 2000 50 M 大于 【解析】 (1)[1]根据题意,R1与表头构成1mA的电流表,则 ,得R1=100Ω; [2]若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V,则 ; [3]若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V,则 . (2)[4]电压表与改装电表并联之后,电阻小于2500Ω,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50Ω的电阻. (3)[5]在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联部分分压为零,起到保护作用. (4)[6]造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头的电流偏小,则实际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900Ω.
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考点分析:
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某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.

(1)按图示电路进行连接后,发现三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a间电压,读数不为零,再测量间电压,若读数不为零,则一定是_______导线断开;若读数为零,则一定是_______导线断开.

 

(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1A2的多组I1I2数据,作出图象如右图.由I1I2图象得到电池的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω.

 

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某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:

电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ

电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω

电流表A2,量程0~-100mA,内阻约

滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A

滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A

直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计

(1)上述器材中,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________(填写所选器材的字母符号)

(2)该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路,为保证实验顺利进行,并使误差尽量小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的两项问题:

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

(3)该同学校正电路后,经过正确的实验操作和数据记录,描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而___________(选填不变增大减小”)

(4)该同学完成实验后又进行了以下探究:把两只这样的小灯泡并联,直接接在电动势为4V、内阻为的电源上组成闭合回路。请你根据上述信息估算此时一只小灯泡的功率约为___________W(结果保留2位有效数字)

 

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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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某同学设计了如图所示的电路来测量一个量程为3V的电压表的内电阻(几千欧),实验室提供直流电源的电动势为6V,内阻忽略不计;

(1)在该实验中,认为当变阻器的滑片P不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,aP两点间的电压保持不变;请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是:_______              

A变阻器(0-2000Ω0.1A    B变阻器(0-20Ω1A         C变阻器(0-5Ω1A

(2)连接好线路后,先将变阻器滑片P调到最_______端,并将电阻箱阻值_______调到(填“0”最大),然后闭合电键S,调节P,使电压表满偏,此后滑片P保持不动;

(3)调节变阻箱的阻值,记录电压表的读数:最后将电压表读数的倒数U-1与电阻箱读数R描点,并画出图己所示的图线,由图象得待测电压表的内阻值为_______Ω。(保留两位有效数字)

 

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某同学利用DIS(传感器),定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻

阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b.

1)由图线a可知电池a的电动势E=______V,内阻r=____Ω

2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接,则两电池的输出功率_______(填大于等于小于),两电池的效率_____(填大于等于小于).

 

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