动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只 Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;
③某次实验的数据如下表所示: 测量次数 电压表 5.26 读数U/V 改装表 读数I/mA 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 。
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻
20 40 60 80 100 120 140 160 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 1 2 3 4 5 6 7 8 第 11 页 共 31 页
值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是 。(填选项前的字母) A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大
【解题指南】解答本题时应明确以下三点: (1)电表的改装原理; (2)“逐差法”的理解与迁移; (3)等效内阻与误差分析。
【解析】①据(I-Ig)R1=Igrg可得R1=1.0Ω。 ②依电路图连接实物图如图所示
③借鉴逐差法有 r
内
+R0=
U5?U1?U6?U2?U7?U3?U8?U4II?I?5.656?内阻5?1?I62?I7?I3?I,电池组的8?I4=r-R0=5.66Ω-
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r
内
4.0Ω=1.66Ω,逐差法的优点是充分利用已测得的数据,减小偶然误差。
④若考虑电压表内阻的影响,则内阻的测量值比真实值小,滑动变阻器的最大值对测量结果无影响,A、B错误;据r内=r-R0可知R0的实际阻值比标称值大,则内阻的测量值总是偏大,D正确;R1的实际阻值比计算值小,则实际通过电流表的电流大于示数,据r?测量值偏大,C正确。
答案:①1.0 ②见解析图 ③1.66 充分利用已测得的数据,减小偶然误差 ④C、D
6.(2014·四川高考)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小)。
?U可知内阻的?I
在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:
(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(ⅱ)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;
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(ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组R1和I2值; (ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。 根据实验回答以下问题: ①现有四只供选用的电流表: A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω) B.电流表(0~3mA,内阻未知) C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω) D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 ,A2应选用 。 ②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④根据以上实验得出Rx= Ω。 【解析】①假设Rx约为20Ω,则流过A2的电流约为
10A?0.5A,则电流20表的量程应选0~0.3A,若已知A2的内阻,R1与I2可组成一次函数图像,
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便于求出Rx。
②R1阻值变小,并联部分电阻变小,不计电源内阻,若保持I1不变,应使R接入电路的阻值变大。 ③如图所示
④由题意知I2(Rx?RA2)?I1(R0?R1?RA1),即R1?(Rx?RA2)I2?R0?RA1,由I1图像的斜率可求得错误!未找到引用源。=240,代入数据解得Rx=31Ω。
答案:①D C ②变大 ③见解析图 ④31
7.(2014·广东高考)某同学设计的可调电源电路如图甲所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合电键S。
①用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择0~3V挡,示数
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