2012北京高考物理冲刺篇
电阻箱R’,最大阻值9999Ω,定值电阻R0,阻值1kΩ;
电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3.0V;电池E3,电动势4.5V;(所有电池内阻均不计)
标准电流表A,满偏电流1.5mA;
单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干。
(1)采用如图20所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为 ;选用的电池为 。
(2)将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路,如图21甲和乙所示。图 为合理电路,另一电路不合理的理由是 。
G G
Ra Rb 10mA Rc S3 Rd S3 10mA 1mA
1mA
甲 乙
图21
(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用○A'来表示。
8、利用如图22所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV,
RV S2 RV约为300Ω。某同学的实验步骤如下:
V R0 ① 按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a
a P b 端,闭合开关S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
R ② 闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针S1 E 指到满刻度;
图22 ③ 保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关
S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半;读出此时电阻箱R0的阻值,即等于电压表内阻RV。
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω); B.滑动变阻器(最大阻值50Ω);
根据以上设计的实验方法,回答下列问题:
(1)为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用 。(填序号)。
(2)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R测 (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值RV;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R测的误差就越 (填“大”或“小”)。
12D.为了测量一个量程为3V的电压表的内阻RV(约几千欧),可以采用图23甲电路。 (1)试将图23乙所给实验仪器按实验电路连成测量电路。 (2)在测量时,可供选择的实验步骤有: A.闭合开关K;
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B.将电阻箱R0的阻值调到最大; C.将电阻箱R0的阻值调到零;
D.调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指示1.5V,记下此时R0的值; E.调节变阻器R的滑动片P,使电压表的指针指示3.0V; F.把变阻器R的滑动片P滑到a端; G.把变阻器R的滑动片P滑到b端; H.断开开关K;
把必要的合理步骤选出来,按操作顺序将字母代号填在下面横线上 。 (3)若在步骤D中读出R0的阻值为图23丙所示位置,则电压表的电阻为 Ω。用这种方法测出的电压表内阻与真实值相比偏 (填大或小)。
V R0 K
甲
R 乙 (2图)23
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×1000 ×100 ×10 ×1 丙 2012北京高考物理冲刺篇
实验:练习使用示波器
一、熟悉示波器的面板
⑴辉度调节旋钮¤——用来调节图象亮度. ⑵聚焦调节旋钮⊙——.
⑶辅助聚焦刻钮○——与⊙配合使用可使电子束会聚成一细束,在屏上出现小亮斑,使图象线条清晰. ⑷电源开关.
⑸指示灯——电源接通时指示灯明亮.
⑹竖直位移旋钮——用来调节图象在竖直方向的位
置.
⑺水平位移旋钮——用来调节图象在水平方向的位置.
⑻Y增益旋钮——用来图象在竖直方向的幅度. ⑼X增益旋钮——用来图象在水平方向的幅度. ⑽衰减调节旋钮——有1.10.100.1000四档,“1”档不衰减,其余各档分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减,使图象左竖直方向的幅度依次减为前一档的1/10,最右边的正弦符号“
”档不是衰减,而是指由机内
自行提供竖直方向按正弦规律变化的交流电压.
⑾扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围,有四个档,左边第一档是10~100Hz,向右旋转每升高一档,扫描频率增大10倍.最右边是“外x”档,使用这一档时机内不提供扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入. ⑿扫描微调旋钮——使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化. ⒀“Y输入”.“X输入”.“地”——分别为对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱. ⒁交直流选择开关,置于“DC”位置时,所加信号电压是直接输入的;置于“AC”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,可以让交流信号通过,而隔断直流成分.
⒂同步极性选择开关——置于“+”位置,正弦曲线从正半周开始;置于“-”位置,正弦曲线从负半周开始.
典型例题
【例1】 如图13.4-2为一信号源.
(1)若要观察此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的 接线柱相连,b端与 接线柱相连. (2)若示波器所显示的输入波形如图所示,要将波形上移,应调节面板上的 旋钮;要使此波形横向展宽,应调节
旋钮;要使屏上能够显示3个完整的波形,应调节
旋钮. 【例2】要用示波器测量图13.4-3中通过R的电流(R=2Ω),请
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回答下列问题:
①扫描频率.DC.AC.Y增益.水平.竖直位移.衰减等旋钮如何转动? ②应如何接到示波器上进行测量?
③如果将衰减置于10挡,光点距原点下方4格,那么通过R的电流多大? ④如果光点在原点的斜上方,测量误差过大,其原因是什么? ⑤如果换上与该电池等效的交流电源,应如何测量?
图13.4-3
练习:
1.在观察按正弦规律变化的电压图线时,只看到一个完整的正弦波形,现想在
荧光屏上看到三个正弦波形,应调节 A.扫描范围旋钮 B.扫描微调旋钮 C.衰减旋钮 D.X增益旋钮
2.在使用示波器时,下列操作正确的是 ( )
A.可以将示波器的开关始终置于接通位置,而将电源插头的插入和抽出代替开关使用
B.Y增益越大,X增益越大,图象越清楚
C.光斑亮度调节适度,亮度太大会损坏荧光屏 D.关机前,应将辉度调节旋钮顺时针旋到底
3.接通示波器的电源开关指示灯亮,经过一段时间预热后荧光屏上没有出现亮斑,可能的原因是 ( )
A.辉度旋钮置在了逆时针到底的位置 B.垂直位移旋钮未调好 C.水平位移旋钮未调好
D.聚焦旋钮置在了逆时针到底的位置
4.如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一亮斑自左向右的移动图形,现要使它在水平方向出现一条直线,可采用的方法是 A.逆时针旋转辉度调节旋钮 B.调节衰减旋钮
C.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,减小扫描频率 D.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,增大扫描频率
5.若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图所示的电压,而扫描范围旋钮置于“外X”挡,则此时屏上应出现的情形是如图13.4-10中的 ( )
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6、用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。
1当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节 钮。如果正弦波的正负○
半周均超出了屏幕的范围,应调节 钮或 钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。
2如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将 钮置于 位置,然后调○节 钮。
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北京力学实验试题归类
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实验 把电流表改装为电压表
一、预习题(可由学生课前完成)
1、电流表中有电流通过时电流表的指针就会发生偏转。当通过的电流等于电流表内线圈所允许的最大电流时,电流表的指针偏转到最大刻度处,这时的电流叫做电流表的 ,用符号 表示。如果电流表的内阻rg,则电流表能够承受的最大电压Ug= (满偏电流;Ig;Ig·rg)
2、利用课本图实-14所示的电路测定电流表的内电阻rg时,应先调节电位器 R,使其阻值 ,然后闭合电开关 ,调整 的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度。再闭合开关 ,这时流过电流表的电流将 ,调整 的阻值,使电流表的指针偏转到正好是满刻度的一半,而另一半的电流必通过 。根据并联电路的特点可知,电流表的内阻rg= 。以上分析的前提条件是:接入电阻箱R'后,干路电流 。而要做到这一点,只有当R比R' 时才行,所以利用半偏法测电流表内阻时必须满足的条件是R R'(最大;S1;R;S2;小于满偏电流Ig;电流表;R';不变;大很多;远大于)
3、已知电流表的内阻rg ,满偏电流为Ig ,若把这个电流表改装成量程为U的电压表,则必须在电流表上 联一个阻值为R= 的电阻。(串;
U?IgrgIg)
二、实验目的
用半偏法测定电流表的内阻;把电流表改装成电压表 三、实验器材
电源,导线,开关,电阻箱,电位器,滑动变阻器,电流表,标准电压表 四、实验步骤
1.半偏法测电流表内阻
(1)按图8-1所示连好电路,图中R用电位器,R'用电阻箱。
(2)合上开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度Ig。
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G R' S2 S1 图8-1
R 2012北京高考物理冲刺篇
(3)合上开关S2,调整Rˊ的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半。读出电阻箱的阻值,当R比Rˊ大得多时, ,可认为rg= Rˊ。
2.改装
(4)算出电流表的满偏电压Ug= 。
(5)如果把电流表改装成量程为U=2V的电压表,计算应串联的电阻值R1。 (6)将电阻箱阻值调为R1,把电流表跟电阻箱串联起来。 3.核对
(7)按图8-2所示连好电路,并使变阻器R2的滑片在分压值最小的位置。 (8)改变变阻器R2的滑片位置,使标准电压表V的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V,并核对改装的电压表的示数是否正确。
4.计算百分误差
(9)将改装成的电压表调到满偏。 (10)读出标准电压表的示数。
(11)计算改装电压表满偏刻度的百分差。 五、实验记录和结果
电流表满偏电流Ig= 电流表内阻rg= 改装成量程为U=2V的电压表时应串联的分压电阻R= (计算式)= (代入数据)=
六、思考练习题
1.用半偏法测电流表内阻的实验中,将原并联在电流表两端的电阻箱改换成滑动变阻器是否可以?为什么?
2.图8-3是测电流表内阻的实验电路图,下列说法中正确的是
A.开关接通前,必须调节到高阻处 B.开关S2接通前,R2的阻值无需调节
C.当电流示数从满偏电流Ig调到半偏电流Ig/2时,R2中电流强度稍大于Ig/2 D.R1阻值的大小,对实验误差没有影响。
图8-3 图8-2
S V G R1 R2 43
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3、如果条件可以,为提高本实验的测量结果的准确性,电源的电动势是稍大一些好还是稍小一些好?为什么?
4.在测定电流表的内阻的实验中备有的器材有 A、 电流表(量程0~10mA). B、 标准电压表(量程0~5V). C、 电阻箱(阻值范围0~9999Ω). D、 电阻箱(阻值范围0~99999). E、 电源(电动势2V,有内阻). F、 电源(电动势6V,有内阻).
G、 滑动变阻器(组值范围0~50Ω,额定电流1.5A) 还有若干开关和导线.
(1)如果采用图8-3所示的电路测定电流表G的内阻,并且要想得到较高的精确度,那么从以上备用的器件中,可变电阻R1应选用 ,可变电阻R2应选用 ,电源E应选用 。(用字母代号填写) (2)如果实验要进行的步骤有 A.合上S1 B.合上S2
C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大。 D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度。 E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半。 F.记下R2的阻值。
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序写在下面横线上:
(3)如果在步骤F中所得R2的阻值为600Ω,则被测电流表rg的内阻的测
量值为 Ω。
(4)电流表内阻的测量值r
测
与其真实值r
真
的大小关系是r
测
r真.(填“>”“<”“=”)
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5.图8-4是把改装成的电压表跟标准电压表进行核对的电路图。它对从零至满刻度的所有刻度都能核对。图8-5是电流表改装和核对所需的器材。根据所给的电路图将所给器材连接成实验电路。
图8-4 图8-5
6、在“把电流表改装成电压表”实验中:
(1)改装前需要测量电流表G的内阻Rg,可以用图18所示电路来测定。图中R1是电位器(功能同滑动变阻器),R2是电阻箱。只闭合开关S1,调整R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(Ig)。再闭合开关S2,调整R2的阻值,使电流表指针偏转到正好是满刻度的
G R1 R2 S2 S1 2Ig3。关于这种测量表头内阻的方法,下列说法
图18
正确的是 A.当电流表G的示数从满偏电流Ig调到满刻度的
2Ig32Ig3时,R2中实际电流也等于Ig/3
B.当电流表G的示数从满偏电流Ig调到满刻度的时,R2中实际
×1000 ×100 电流稍大于Ig/3
C.在此实验中表头内阻的测量值R测大于其真实值R g
D.选择电动势较大的电源,可以使表头内阻R g的测量值更接近真实值
×10 ×1 (2) 用上述实验方法测得电阻箱R2 如图19所示, 则电流表G 的内阻Rg 约为 Ω
7、现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50μA,内阻约为800~850Ω,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。 可供选择的器材有:
滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;
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图19 G R’ S2 S1 图20
R E
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