设电流表的量程为Ig,当电流表与定值电阻R0串联改装成电压 …

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电流表的改装

电流表的改装

第 1 页 共 1 页恒定电流 五一、小量程电流表改装成电压表 1、实验目的:(1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理;(2)会根据实验原理选择实验所需器材;(3)把小量程的电流表改装为电压表,并把改装后的电压表与标准电压表进行校对。

2、实验原理:一个电流表有二个重要参量,即I g 和R g ,其额定电压为U g =I g R g ,由于I g 很小(几百微安~几十毫安),U g 通常为几百欧姆,故U g 比较小.为测量较大的电压值,可在电流表上串联一个大阻值的电阻R ,把R 作为电流表内阻的一部分,这样的电流表就可分担较大的电压,改装后作为电压表使用.如图1所示. 3、实验器材电流表(表头)、电位器(4.7k Ω)、变阻器(0~50Ω)、电阻箱(0~9999.99Ω)、电源、开关(两个)、标准电压表(量程与改装后的电压表量程相同)及导线若干. 4、实验步骤(1)测量电流表的内电阻R g先按如图2所示电路图连接电路,断开S 2,接通S l ,把电位器R 由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节,使电流表的指针达到满偏为止,这时电位器R 的阻值不得再调整,接通S 2,调整电阻箱R ′的阻值,使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半,读出电阻箱R ′的阻值,就是电流表的内电阻R g 。

(2)将电流表改装为电压表①改装量程为2V 的电压表,按公式R x =gI U-R g ,计算分压电阻R x 的值. ②按图4把电流表和电阻箱串联起来,选用电阻箱的阻值等于分压电阻R x 的值. ③改装后的电压表表盘的刻度值,按公式U =mI I ·U m 来计算.其中U m 是改装后电压表的量程.(3)改装后的电压表跟标准电压表核对 ①按图3连接电路.②闭合开关S ,调整滑动变阻器滑片,使改装的电压表的读数分别是0.5V 、1.0V 、1.5V 、2.0V 等,看标准电压表的读数是否与它一致.③改装的电压表的读数是满刻度U m 时,看标准电压表的读数U 0,计算满刻度时的百分误差。

第 25届全国中学生物理竞赛预赛卷+参考解答与评分标准

第 25届全国中学生物理竞赛预赛卷+参考解答与评分标准

第25届全国中学生物理竞赛预赛卷一、选择题。

本题共6小题,每小题6分。

在每小题给出的4个选项中,有的小题只有一项是正确的,有的小题有多项是正确的。

把正确选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。

1. 如图所示,两块固连在一起的物块a和b,质量分别为m a和m b,放在水平的光滑桌面上。

现同时施给它们方向如图所示的推力F a和拉力F b,已知F a>F b,则a对b的作用力A. 必为推力B. 必为拉力C. 可能为推力,也可能为拉力D. 可能为零2. 用光照射处在基态的氢原子,有可能使氢原子电离。

下列说法中正确的是A. 只要光的光强足够大,就一定可以使氢原子电离B. 只要光的频率足够高,就一定可以使氢原子电离C. 只要光子的能量足够大,就一定可以使氢原子电离D. 只要光照的时间足够长,就一定可以使氢原子电离3. 如图所示,一U形光滑导轨串有一电阻R,放置在匀强的外磁场中,导轨平面与磁场方向垂直。

一电阻可忽略不计但有一定质量的金属杆ab跨接在导轨上,可沿导轨方向平移。

现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F,若忽略杆和U 形导轨的自感,则在杆运动过程中,下列哪种说法是正确的?A. 外磁场对载流杆ab的作用力对ab杆做功,但外磁场的能量是不变的B. 外力F的功总是等于电阻R上消耗的功C. 外磁场对载流杆ab作用力的功率与电阻R上消耗的功率两者的大小是相等的D. 电阻R上消耗的功率存在最大值4. 如图所示,放置在升降机地板上的盛有水的容器中,插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管a和b,管的上端都是封闭的,下端都是开口的。

管内被水各封有一定质量的气体。

平衡时,a管内的水面比管外低,b管内的水面比管外高。

现令升降机从静止开始加速下降,已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内,且经历的过程可视为绝热过程,则在此过程中A. a中气体内能将增加,b中气体内能将减少B. a中气体内能将减少,b中气体内能将增加C. a、b中气体内能都将增加D. a、b中气体内能都将减少5. 图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”,a、b、c、d为其四段竖直的部分,其中a、d上端是开口的,处在大气中。

把电流表改装成电压表

把电流表改装成电压表

把电流表改装成电压表把电流表改装为电压表:(一)目的:1.练习把电流表改装成电压表,加深对串联分压作用的理解;2.学会用分流法测定电流表的内阻,进一步理解并联分流的原理; 3.掌握确定改装电压表的百分误差的方法。

(二)原理:1.电路的串并联特点;2.部分电路欧姆定律;(三)器材:电流计,直流电压表,滑动变阻器,电阻箱,干电池,单刀开关,导线若干。

(四)实验步骤:1.用半偏法如图实14-1电路测定电流表内阻rg。

(1)先断开S2,闭合S1,调节R,使电流表满偏;(2)将电阻箱R′的阻值调到最小,闭合S2,这时电G的示数很小。

调节R′,使电流表指针正好指到满刻度半,即达到半偏。

流表的一图实14-1(3)记下电阻箱R′的阻值,它就是电流表内电阻rg的阻值。

当R比R/大很多时,可以认为rg=R/。

(当R比R/大很多时,调节R/基本上不改变电路的总电阻,可认为总电流不变,因此当电流表半偏时,通过R/的电流也是满偏电流的一半,两个分路的电阻相等)。

实际上,S2闭合后,总电阻略有减小,总电流略有增大,当电流表半偏时,通过R/的电流比通过电流表的电流稍大,即R/比rg稍小,因此测量的系统误差总是使rg的测量值偏小。

其中R不必读数,可以用滑动变阻器(要求阻值较大,实验室中一般的滑动变阻器达不到要求)也可用电阻箱,R′需要读数,所以必须用电阻箱。

2.把电流表改装为电压表:根据rg、Ig和扩大后的量程,计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。

(1)根据上面实验结果计算出电流表的满偏电压Ug=Igrg,为了将它的量程扩大到U,则它的量程扩大的倍数为n=U/Ug,故应串联的分压电阻为R=(n-1) rg。

(2)将电流表与电阻箱串联,使电阻箱阻值为R=(n-1) rg,即组成量程为U的电压表。

(3)弄清改装后表盘的读数:首先明确表盘上每格表示多少伏。

电流表的原量程为300微安,最大量程处标的是“30”,表盘上“0-30”之间是15格,改装成2伏的电压表后,每一格应表示2/15伏,如果指针指在110微安刻度上,实际电压是2×(110/300)=0.73伏,如果指针偏转3格,实际电压是(2/15)×3=0.40伏。

高中物理实验基础与实战:12.把电流表改装成电压表 Word版含答案

高中物理实验基础与实战:12.把电流表改装成电压表 Word版含答案

设计与创新能力:要求考生将教材中的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,以完成新的实验要求的设计性实验,将逐步取代对原教材中实验的考查。

[实验目的]1.将电流表改装为电压表2.用半偏法测电流表内阻[实验原理](1)半偏法测电流表内阻我们用图可以测电流表的内阻r g。

图中的R为 ,R′用。

(2)设电流表的满偏电压为U g,内阻为r g,则要将电流表改装成量程为U的电压表,则电阻R= 。

在方框中画出实验电路图(写推导过程)[实验器材]电流表,学生电源(10V),电键,导线若干,电压表(用于校准)还需要[实验内容]一.半偏法测电流表内阻1.按图连接电路,电键S1闭合前,R接入电路阻值最大2.闭合S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(注意量程)3.合上开关S2,调整R′的阻值,使电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半,记下此时的R′4.当R比R′大很多时,可以认为r g=R′电流表内阻r g=二.将电流表改装成电压表1.改装成量程为U=2V,则需要 联的电阻R =2.连接电路:将分压电阻R 与电流表串联,引出二个接线柱,并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。

3.校对电压表①按如右图所示的电路连线。

②先将触头移动到最左端,然后闭合电键,移动触头位置,使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程,每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数,并计算满刻度时的百分误差:百分误差=100"⨯-UUU ℅将数据填入下列表格中。

[注意事项]1.半偏法测电阻时,滑动变阻器的阻值R 1应远大于电流表内阻。

2.闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确,应使回路电流最小。

3.校对改装后电压表时,应采用分压式电路,变阻器阻值应较小,使改装电压表的示数从零开始增加。

[问题与讨论]1、半偏法测电阻时,为什么当R 比R ′大很多时,可以认为r g =R ′?2、试分析本实验中采取的“半偏法”测电流表内阻的系统误差。

3、如何将满偏电压为U g ,内阻为R V 的电压表改装成量程为I 的电流表? [基础练习]1.有一量程为0、6A 的电流表,其刻度盘如右图13-3所示,今在此电流表的两端并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的1/2,使之成为一个新的电流表,则此时刻度盘上的每一个小格表示 A 。

高考物理复习能力提升(高考模拟练出高分)把电流表改装为电压表

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拾躲市安息阳光实验学校实验十三把电流表改装为电压表考纲解读1.掌握电流表的三个参数,学会用“半偏法”测量电流表的内阻.2.学会把电流表改装为电压表.基本实验要求1.实验目的(1)了解电流表构造,明确满偏电流I g,表头内阻R g,满偏电压U g的意义.(2)进一步理解串联的分压作用.(3)掌握把电流表改装为电压表的方法.(4)理解半偏法测电阻的原理.2.实验器材电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值)、电压表、导线.3.实验步骤(1)半偏法测电流表内阻①按照实验原理图甲所示的电路图连接成实验电路,开关S1、S2都处于断开状态,使滑动变阻器在电路中的阻值最大.②闭合开关S1,调节滑动变阻器使电流表的指针满偏.③闭合开关S2,调节电阻箱R′使电流表示数从满偏电流I g减小到半偏电流12I g,读出此时电阻箱的阻值R′,就是电流表的内阻r g.④断开电键.(2)改装电压表①计算出电流表改装成电压表需要串联的电阻值R1=UI g-r g.②将电阻箱R′的阻值调到R1,与电流表串联构成量程为U的电压表.规律方法总结1.“半偏法”测电流表的内阻电路图如实验原理图甲所示,合上S1,调整滑动变阻器,使电流表恰好满偏;再闭合S2,调整R′,使电流表恰好半偏.当R≫R′时,r g=R′.2.电流表改装为电压表,根据串联电阻分压的原理可知,把电流表串联一个电阻R组成电压表,二者承受的最大电压(改装后量程)U=I g(r g+R),或U =U g+I g R.其阻值为:R0=U-U gI g.其原理如实验原理图乙所示.3.校表(1)按如实验原理图丙所示的电路图连接电路,与电压表进行核对.改变滑动变阻器的滑片位置,使○V的示数分别为0、U4、U2、3U4、U,并核对改装的电压表的示数是否正确. (2)R 表=nr g ,其中n 为U U g =U I g r g ,所以nr g =UI g=R 表.4.误差分析(1)在用半偏法测表头内阻的过程中,当闭合开关S 2后,由于R ′与电流表并联.R 并<R g ,所以电路中的总电流比S 2闭合前要大一些,即此时总电流I >I g ,导致流过电阻箱的电流I R ′=⎝⎛⎭⎪⎫I ′-12I g >12I g .因为12I g R g =I R ′R ′,所以R ′<R g ,即表头内阻的测量值小于真实值.(2)根据电流表改装为电压表的原理,与电流表串联的分压电阻阻值R =UI g -R g ,由于内阻R g 的测量值小于真实值,使R 的计算值偏大,所以改装后的电压表的量程U 也偏大一些.考点一 实验步骤与误差分析例1 图1是半偏法测定电流表内阻r g 的电路图,图中的R 实物用______,R ′实物用____________.正确连接实物后,实验步骤如下:A .闭合开关S 1,调整R 的阻值,使电流表指针偏转到满刻度 图1B .断开S 1,记下R ′的值C .闭合开关S 2,调整R 和R ′的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半D .断开S 1、S 2,将R 阻值调到最大上述__________项步骤有错误,应________才正确,改正后正确操作步骤的顺序编码为________,只有当R ′比R ________时才可认为r g =R ′,因为并入R ′后电路的总电流会变________,故r g 的真实值比R ′要稍________.解析 题图中的R 应用滑动变阻器,R ′用电阻箱,因为R 是为了调整G ,而R ′是为了调整电流表半偏时读出电阻值.步骤C 项有错误,R 调整至G 满偏后不能再动,闭合S 2后,通过调整R ′来使G 达到半偏,这样r g =R ′.正确的操作顺序应为DACB ;只有当R ′比R 小的多时,闭合S 2后R ′的接入对电路的影响才可忽略,从而近似认为r g =R ′,因为并入R ′后电路总电阻变小故电流会变大,因此r g 的真实值比R ′要稍大.答案 滑动变阻器 电阻箱 C 只调整R ′的阻值 DACB 小得多 大大考点二 对实验原理及实验方案的选取例2 用半偏法测量电流表内阻的电路如图2所示.已知电流表的满偏电流I g =100 μA.(1)有四位学生对图中电源电动势E 及R 1、R 2的取值提出了下面四个不同的方案,最佳应选择______.A .E =3 V ,R 1为0~9 999.9 Ω的电阻箱,R 2为0~999.9 Ω的电阻箱 图2B.E=3 V,R1为0~9 999.9 Ω的电阻箱,R2为0~9 999.9 Ω的滑动变阻器C.E=1.5 V,R1为0~999.9 Ω的电阻箱,R2为0~9 999.9 Ω的电阻箱D.E=1.5 V,R1为0~9 999.9 Ω的电阻箱,R2为0~999.9 Ω的滑动变阻器(2)某同学在一次实际操作中闭合S1(S2不闭合),调节R1使电流表满偏,然后保持R1不变,闭合S2,调节R2=50 Ω时电流表读数为25 μA,则此电流表的内阻为________.A.25 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.480 Ω(3)图3用该电流表改装成一只两用表(如图3所示),其中AB为改装后的电流表接线端,已知R1′=0.03 Ω.则改装后的电流表的量程为________ A.解析(1)首先从原理上弄清两个电阻的作用,R1是为了使电流表满偏,而R2是为了测量电流表的内阻值,故R2必须是电阻箱,而R1可为电阻箱也可以是滑动变阻器;其次要考虑实验原理带来的误差,要使误差小,应尽可能使R1接入电路的电阻大,则要求电源电动势大,故选A.(2)R2与电流表并联,电压相同,则电流与电阻成反比,得出电流表内阻为150 Ω.(3)由并联电路的规律可得:I=I1+I g=10-4 A+10-4×1500.03A≈0.5 A.答案(1)A (2)C (3)0.5例3 一直流电压表○V,量程为1 V,内阻为1 000 Ω.现将一阻值在5 000 Ω~7 000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确性,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2 000 Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线.(1)为达到上述目的,将图4连成一个完整的实验电路图.图4(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V.由此可以计算出改装后电压表的量程为________ V,电源电动势为________ V.解析(1)实验电路如图所示(2)当S1与S2闭合时:ER1+R V·R V=U1当S 1闭合、S 2断开时: ER 1+R 2+R V ·R V =U 2由以上两式得R 1=6 000 Ω,E =6.3 V改装后的电压表量程为U g ′=U gR V(R 1+R V )=7 V答案 (1)见解析图 (2)7 6.31.一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成,如图5所示.若在使用中发现此电压表的示数总是比准确值稍小一些,采取下列哪种措施可以加以改 进 ( )A .在R 上串联一个比R 小得多的电阻 图5B .换用比R 大点儿的电阻C .换用比R 小点儿的电阻D .在R 上并联一比R 大得多的电阻 答案 CD解析 改装后的表示数稍小,说明通过表头的电流小,串联的电阻太大,要改进该表,只要能使串联电阻减小的方法均可.2.将两个相同的小量程电流表,分别改装成了一只电流表和一只电压表,某同学在做实验时将这两只表串联起来接入一正常发光的灯泡两端,则 ( )A.表和表的指针偏角相同B.表和表的指针都不偏转C.表指针几乎不偏转,表指针有偏转D.表指针有偏转,表指针几乎不偏转 答案 C解析 表针是否偏转,要看通过表头的电流,改装的电流表因并联了小电阻,而使通过表头的电流小,所以几乎不偏转;改装的电压表,是串联了电阻,所以可以偏转.3.如图6所示,用半偏法测电流表G 内阻R g ,下列说法中正确的是 ( ) 图6A .电键K 1接通前,R 1必须调节到高阻值处B .电键K 2接通前,R 2的阻值无需调节C .当电流表示数从满偏电流I g 调到半偏电流I g 2时,R 2中电流强度稍大于I g2D .R 1阻值的大小,对实验误差没有影响答案 ABC解析 半偏法的步骤是①闭合K 1,调节R 1,使达到满偏;②闭合K 2,调R 2,使的示数变为I g2,此时R 2的示数就是R g .半偏法的前提是R 1≫R g ,因而在实验前需将R 1调到高阻值处,A 正确.由于K 2闭合前电流为I g ,闭合K 2后,电路中总电阻要小,因而总电流要比I g 略大,因而C 正确.4.一毫安表头满偏电流为9.90 mA ,内阻约为300 Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1 A 的电流表,其电路原理如图7所示.图中○A 是量程为2 A 的电流表,R 0为电阻箱,R 为滑动变阻器,S 为开关,E 为电源.(1)完善下列实验步骤: 图7①将图8实物图按电路原理图连线;图8②将滑动变阻器的滑动头调至________端(填“a ”或“b ”),电阻箱R 0的阻值调至零;③闭合开关;④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使电流表读数为1 A ; ⑤调节电阻箱R 0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时电流表的读数会________(填“增大”、“减小”或“不变”);⑥多次重复步骤④⑤,直至电流表的读数为________,同时毫安表指针满偏.(2)回答下列问题:①在完成全部实验步骤后,电阻箱的阻值读数为3.1 Ω,由此可知毫安表头的内阻为________.②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为________ A.③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:________________________________________________________________________.答案 (1)①实物图连线如图所示②b ⑤减小 ⑥1 A(2)①310 Ω ②0.495 ③例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等解析 由于电路采用限流式接法,所以开始时要使滑动变阻器阻值最大,即把触头调至b 端,对于改装好的电流表它是一个量程为1 A 的电流表,原毫安表与电阻箱并联,则I g ·R g =(1-I g )·R ,所以R g =1-0.009 90.009 9×3.1 Ω=310 Ω.改装后的电流表指针半偏,说明此时的总电流为0.5 A ,所以通过电阻箱的电流为0.5-12I g =0.495 A.5.将满偏电流I g =300 μA、内阻未知的电流表G 改装成电压表并进行校对.(1)利用如图9所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的 电动势E =4 V).先闭合S 1,调节R ,使电流表指针偏转到 满刻度;再闭合S 2,保持R 不变,调节R ′,使电流表指 针偏转到满刻度的23,读出此时R ′的阻值为200 Ω,则电流表内阻的测量值R g =______ Ω. 图9(2)将该表改装成量程为3 V 的电压表,需________(填“串联”或“并联”)阻值为R 0=________ Ω的电阻.(3)把改装好的电压表与电压表进行校对,在图10中试画出实验电路图和实物连接图.图10答案 (1)100 (2)串联 9 900 (3)见解析图解析 (1)闭合S 2后,电流表G 与R ′并联,流过电流表的电流为23I g ,则流过R ′的电流为13I g ,由并联电路的分流特点知:R g =12R ′=100 Ω.(2)将该表改装为量程为3 V 的电压表,需串联一个分压电阻R 0,则R 0=U -I g R g I g =3-300×10-6×100300×10-6Ω=9 900 Ω (3)6.用如图11所示仪器测量量程为800 mV 的电压表,内阻为R V ,R V 约为900 Ω,某同学的实验步骤是: 图11a .按电路图正确连接好电路.将滑动变阻器滑片移至最右端,电阻箱阻值调至最大.b .合上开关S 1,打开开关S 2,调节电阻箱R 的阻值和滑动变阻器R 1的滑片位置,使得电压表指针指到满刻度的一半.c .合上开关S 1和S 2,调节滑动变阻器R 1的滑片位置,使电压表的指针指到满刻度.d .读出电阻箱接入电路中的电阻值R ,即为电压表内阻R V 的大小.e .断开开关S 1和S 2.可供选择的器材有:A .待测电压表:量程为800 mV ,内阻约为900 ΩB .滑动变阻器:最大阻值200 Ω,额定电流1 AC .滑动变阻器:最大阻值10 Ω,额定电流2 AD .电阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 ΩE.电阻箱:最大阻值99.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 ΩF.电池组:电动势约为12 V,内阻约为1 ΩG.导线和开关等按照这位同学的设计方法,回答下列问题:(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是________(用器材前的序号字母表示).(2)在这些器材的实物图上,用笔画线表示导线,连接成测量电路.(3)在上述实验步骤中,有遗漏或错误的步骤,请改于下面:________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _______,请将正确的实验步骤按合理的顺序排列________.(4)对于用上述方法测出的电压表内阻的测量值R测和真实值R V及测量误差,下列说法中正确的是( )A.R测>R VB.R测<R VC.若R V越大,测量值R测相对于真实值R V的误差就越大D.若R V越大,测量值R测相对于真实值R V的误差就越小答案(1)CD (2)见解析图(3)见解析acbde (4)AD解析该题要求根据实验步骤设计出实验原理、画出实验电路并进行实物连线,属于有一定提示的设计型实验.由实验步骤b、c、d可知其测量原理是串联分压,开始时电压表指针满偏而后指针半偏,从电阻箱上直接读出电压表的内阻,说明电阻箱与电压表串联且分去了一半的电压,故测量电路如图甲所示,考虑到电压表的量程太小而电池组的电动势较大,滑动变阻器采用分压式连接,其完整的实验电路如图乙所示.甲乙(1)因滑动变阻器采用分压式连接,其阻值尽可能小些会使实验的调节更方便,故选C.因R V的阻值约为900 Ω,故电阻箱应选D.(2)按电路原理图连成的实物连线图如图所示(3)步骤b中不能再调节滑动变阻器使电压表指针半偏,而只调节变阻箱.其正确的实验步骤按合理的顺序排列为:acbde.(4)因合上开关S2后,图乙中b P之间的总电阻变大,此时b P间在电路中分得的电压将大于电压表的量程,此时电阻箱分得的电压将大于电压表的电压,由串联分压可知电阻箱的有效电阻大于电压表的内阻,选项A正确.电压表的内阻越大,图乙中b P间的总电阻越接近于滑动变阻器的b P间的电阻,合上开关S2后b P间总电阻的变化越小,b P间的电压变化越小,电阻箱两端的电压越接近电压表的电压,误差也越小,选项D正确.。

电表的改装与校正实验报告数据

电表的改装与校正实验报告数据

电表的改装与校正实验报告数据篇一:电表的改装与校正实验报告实验四电表的改装和校准实验目的1.掌握电表扩大量程的原理和方法; 2.能够对电表进行改装和校正; 3.理解电表准确度等级的含义。

实验仪器:微安表,滑线变阻器,电阻箱,直流稳压电源,毫安表,伏特表,开关等。

实验原理:常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分,即表头。

表头通常是磁电式微安表。

根据分流和分压原理,将表头并联或串联适当阻值的电阻,即可改装成所需量程的电流表或电压表。

一将微安表改装成电流表微安表的量程Ig很小,在实际应用中,若测量较大的电流,就必须扩大量程。

扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻RS。

如图1 所示,这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过,而通过微安表的电流不超过原来的量程。

设微安表的量程为Ig,内阻为Rg,改装后的量程为I,由图1,根据欧姆定律可得,(I - Ig)RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则RS=Rgn?1IgRgI?Ig(1)由上式可见,要想将微安表的量程扩大原来量程的n 倍,那么只须在表头上并联一个分流电阻,其电阻值为RS= Rgn?1。

图1 图2二将微安表改装成电压表我们知道,微安表虽然可以测量电压,但是它的量程为IgRg,是很低的。

在实际应用中,为了能测量较高的电压,在微安表上串联一个附加电阻RH,如图2所示,这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上,而微安表上的电压降很小,仍不超过原来的电压量程IgRg。

设微安表的量程为Ig,内阻为Rg,欲改装电压表的量程为U,由图2,根据欧姆定律可得,Ig(Rg+ RH)=U RH =三改装表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。

改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。

首先调好表头的机械零点,再把待校的电流表(电压表)与标准表接入图3(或图4)中。

然后一一校准各个刻度,同时记下待U? Rg(2)Ig校电流表(或电压表)的示值I(或U)和标准表的示值和IS(或US)。

高中物理选修3-1第二章《恒定电流》单元测试

高中物理选修3-1第二章《恒定电流》单元测试

3-11. 电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此( )A. 电动势是一种非静电力B. 电动势越大,表明电源储存的电能越多C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映D. 电动势就是闭合电路中电源两端的电压2.额定电压是220V ,电阻是440Ω的灯泡,在正常工作时,3 分钟内通过灯丝横截面的电量为( )A.30CB.90CC.220CD.360C3.如图所示为两电阻R1 和R2 的伏安特性曲线.关于它们的电阻值及串联或并联后电路中的总电流比较正确的是( )A. 电阻R1 的阻值比电阻R2 的阻值大B. 电阻R2 阻值比电阻R1 的阻值大C.两电阻串联后比并联后接入同一电源,电路中的总电流大D.两电阻并联后比串联后接入同一电源,电路中的总电流小4.如图所示,电流计的内阻R g=100Ω ,满偏电流I g=1mA ,R1=900Ω ,R2=100/999Ω ,则下列说法正确的是:A. 当S1 和S2 均断开时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1AB. 当S1 和S2 均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是10VC. 当S1 和S2 均闭合时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是0. 1AD. 当S1 和S2 均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1A5.如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的,长度为2L,其横截面为正方形,边长为L,若将它的a、b端接入电路时的电阻为R,则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是( )A.RB.R/4C.R/2D.4R6.在如图所示的− 图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线. 用该电源与电阻R组成闭合电路. 由图象判断错误的是( )A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5B.接入电路后电阻R的阻值为 1C.电源的效率为80%D.电源的输出功率为 4 W7.在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则()A.A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮B.A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗C.A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗D.A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮8.如图所示,已知R1=R2=R3= 1Ω ,当开关S闭合后,电压表的读数为1V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8V,则电池的电动势等于( )A. 1VB. 1.2VC.2VD.4V9.如图所示的电路中,闭合电键k 后,灯a 和b 都正常发光,后来由于某种故障使灯 b 突然变亮,电压表读数增加,由此推断这故障可能是( )A.a 灯灯丝烧断B.电阻R2 短路C.电阻R2 断路D.电容被击穿短路10.如图所示,电源内阻较大,当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时,水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态,灯泡L 也能正常发光,现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动,则( )A.灯泡将变暗,电源效率将减小B.液滴带正电,将向下做加速运动C. 电源的路端电压增大,输出功率也增大D.滑片滑动瞬间,带电液滴电势能将减小11.某同学将一直流电源的总功率PE 、输出功率PR 和电源内部的发热功率Pr 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知( )A.反映Pr变化的图线是 aB. 电源电动势为8 VC. 电源内阻为2 ΩD. 当电流为0.5 A 时,外电路的电阻为6 Ω12.如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( )A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C.欧姆定律对小灯泡不适用D.如果把三个这种相同的灯泡串联后,接到电压恒为12V 的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4A13.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列判断正确的是( )A. 电源电动势E1>E2B. 电源电动势E1=E2C. 电源内阻r1 >r2D. 电源内阻r1 <r214.在如图所示的电路中,输入电压U 恒为8 V ,灯泡L 标有“3 V,6 W”字样,电动机线圈的电阻R M=1 Ω .若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )A. 电动机的效率是80%B.流过电动机的电流是 2 AC. 电动机的输入电压是5 VD.整个电路消耗的电功率是10 W15.如图所示,电源电动势E= 12V,内阻r=3Ω ,R0=2Ω ,直流电动机内阻R0 ′= 1Ω ,额定输出功率P0=2W.调节滑动变阻器R1 可使甲电路输出功率最大,调节R2 可使乙电路输出功率最大且此时电动机刚好正常工作,则( )A. 甲电路中当R1= 1Ω时,定值电阻R0 功率最大B. 甲电路中当R1= 1Ω时,电源的输出功率最大C. 乙电路中当R2= 1.5Ω时,电源的输出功率最大D. 乙电路中当R2=2Ω时,电源的输出功率最大16.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S 和导线外,有以下器材可供选择:电压表:V(量程3V ,内阻Rv 约为10kΩ)电流表:G(量程3mA ,内阻Rg= 100Ω)滑动变阻器:R(阻值范围0~10Ω ,额定电流2A)定值电阻:R0=0.5Ω( 1)该同学将电流表G 与定值电阻R0 并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是____________ A.(2)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G 读数为横坐标,以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= _______ V(结果保留三位有效数字) ,电源的内阻r= ______ Ω(结果保留两位有效数字).(3)由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势 E ____________ ,内阻r ______ (选填“偏大” 、“不变”或“偏小”)17.如图,灯泡D 与电动机M 中串联在一个稳压电源上,电源的输出电压为U=20V,灯泡D 的电阻为R D=6Ω ,电动机M 线圈的电阻为R M=2Ω ,与电动机并联的理想电压表读数为U M= 14V.电动机的转轴的摩擦可忽略,求:( 1)通过灯泡的电流I=?(2)电动机M 线圈的发热功率P Q=?(3)电动机M 输出的机械功率P 机=?18.如图所示电路中,R1=R2=2Ω ,R3= 1Ω.当K 接通时,电压表的读数为1V;K 断开时,电压表的读数为0.75V.求电源电动势E和内阻r.19.如图所示,电源电动势为E=6V ,内电阻为r= 1Ω ,滑动变阻器电阻的阻值范围0 ﹣10Ω,当滑动变阻器电阻R=2Ω时,当K 闭合后,求:( 1)电路中的电流为多大?(2)电路中路端电压为多少?(3)电源的输出功率为多少?(4)电源的总功率为多少?3-11. 电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此( )A. 电动势是一种非静电力B. 电动势越大,表明电源储存的电能越多C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映D. 电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C2.额定电压是220V ,电阻是440Ω的灯泡,在正常工作时,3 分钟内通过灯丝横截面的电量为( )A.30CB.90CC.220CD.360C 【答案】B3.如图所示为两电阻R1 和R2 的伏安特性曲线.关于它们的电阻值及串联或并联后电路中的总电流比较正确的是( )A. 电阻R1 的阻值比电阻R2 的阻值大B. 电阻R2 阻值比电阻R1 的阻值大C.两电阻串联后比并联后接入同一电源,电路中的总电流大D.两电阻并联后比串联后接入同一电源,电路中的总电流小【答案】B4.如图所示,电流计的内阻R g= 100Ω ,满偏电流I g= 1mA ,R1=900Ω ,R2= 100/999Ω ,则下列说法正确的是:A. 当S1 和S2 均断开时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1AB. 当S1 和S2 均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是10VC. 当S1 和S2 均闭合时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是0. 1AD. 当S1 和S2 均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1A【答案】D5.如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的,长度为2L,其横截面为正方形,边长为L,若将它的a、b端接入电路时的电阻为R,则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是( )A.RB.R/4C.R/2D.4R【答案】B6.在如图所示的− 图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线. 用该电源与电阻R组成闭合电路. 由图象判断错误的是( )A. 电源的电动势为3 V,内阻为0.5B.接入电路后电阻R的阻值为 1C. 电源的效率为80%D. 电源的输出功率为 4 W【答案】C7.在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P 向下移动时,则( )A.A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮B.A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗C.A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗D.A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮【答案】D8.如图所示,已知R1=R2=R3= 1Ω ,当开关S闭合后,电压表的读数为1V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8V,则电池的电动势等于( )A. 1VB. 1.2VC.2VD.4V【答案】C9.如图所示的电路中,闭合电键k 后,灯a 和b 都正常发光,后来由于某种故障使灯 b 突然变亮,电压表读数增加,由此推断这故障可能是( )A a 灯灯丝烧断.B. 电阻R2 短路C. 电阻R2 断路D. 电容被击穿短路【答案】C10.如图所示,电源内阻较大,当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时,水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态,灯泡L 也能正常发光,现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动,则( )A.灯泡将变暗,电源效率将减小B.液滴带正电,将向下做加速运动C. 电源的路端电压增大,输出功率也增大D.滑片滑动瞬间,带电液滴电势能将减小【答案】D11.某同学将一直流电源的总功率PE 、输出功率PR 和电源内部的发热功率Pr 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知( )A.反映Pr变化的图线是aB. 电源电动势为8 VC. 电源内阻为2 ΩD. 当电流为0.5 A 时,外电路的电阻为6 Ω【答案】CD12.如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( )A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C.欧姆定律对小灯泡不适用D.如果把三个这种相同的灯泡串联后,接到电压恒为12V 的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4A【答案】D13.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列判断正确的是( )A. 电源电动势E1>E2B. 电源电动势E1=E2C. 电源内阻r1 >r2D. 电源内阻r1 <r2【答案】BD14.在如图所示的电路中,输入电压U 恒为8 V ,灯泡L 标有“3 V,6 W”字样,电动机线圈的电阻R M=1 Ω .若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )A. 电动机的效率是80%B.流过电动机的电流是 2 AC. 电动机的输入电压是5 VD.整个电路消耗的电功率是10 W【答案】BC15.如图所示,电源电动势E= 12V,内阻r=3Ω ,R0=2Ω ,直流电动机内阻R0 ′= 1Ω ,额定输出功率P0=2W.调节滑动变阻器R1 可使甲电路输出功率最大,调节R2 可使乙电路输出功率最大且此时电动机刚好正常工作,则( )A. 甲电路中当R1= 1Ω时,定值电阻R0 功率最大B. 甲电路中当R1= 1Ω时,电源的输出功率最大C. 乙电路中当R2= 1.5Ω时,电源的输出功率最大D. 乙电路中当R2=2Ω时,电源的输出功率最大【答案】BC16.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S 和导线外,有以下器材可供选择:电压表:V(量程3V ,内阻Rv 约为10kΩ)电流表:G(量程3mA ,内阻Rg= 100Ω)滑动变阻器:R(阻值范围0~10Ω ,额定电流2A)定值电阻:R0=0.5Ω( 1)该同学将电流表G 与定值电阻R0 并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是____________ A.(2)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G 读数为横坐标,以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= _______ V(结果保留三位有效数字) ,电源的内阻r= ______ Ω(结果保留两位有效数字).(3)由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势 E ____________ ,内阻r ______ (选填“偏大” 、“不变”或“偏小”)【答案】( 1) 0.603或0.6 ;(2) 1.48;0.86(0.78 一0.90) ;(3)偏小;偏小;17.如图,灯泡D 与电动机M 中串联在一个稳压电源上,电源的输出电压为U=20V,灯泡D 的电阻为R D=6Ω ,电动机M 线圈的电阻为R M=2Ω ,与电动机并联的理想电压表读数为U M= 14V.电动机的转轴的摩擦可忽略,求:( 1)通过灯泡的电流I=?(2)电动机M 线圈的发热功率P Q=?(3)电动机M 输出的机械功率P 机=?【答案】( 1) 1A ;(2)2W;(3) 12W【解析】( 1)灯两端的电压为U D= U一U M= 20 一14 = 6V所以通过灯泡的电流为I= = A= 1A(2)电动机M 线圈的发热功率P Q= I2R M= 12 2W= 2W(3)电动机M 消耗的电功率为P M= UI= 14 1 = 14W输出的机械功率P机= P M一P Q= 14 一2 = 12W18.如图所示电路中,R1=R2=2Ω ,R3= 1Ω.当K 接通时,电压表的读数为1V;K 断开时,电压表的读数为0.75V.求电源电动势E和内阻r.【答案】E =3V ,r = 1Ω【详解】设电源电动势为 E , 内阻为 r ,则当 K 接通,R 1 、R 2 并联再与 R 3 串联,R 1 、R 2 并 联电阻值是 1Ω ,电压表测 R 3 两端的电压, 所以: U 1 =E1即 : 1 = 当 K 断开,R 2 、R 3 串联,电压表测 R 3 两端的电压,则:E R 3 R + R + r2 + 1 + r联立①②代入数据得:E =3V ,r = 1Ω19.如图所示,电源电动势为 E=6V , 内电阻为 r= 1Ω ,滑动变阻器电阻的阻值范围 0 ﹣ 10Ω,当滑动变阻器电阻 R =2Ω时,当 K 闭合后,求:( 1)电路中的电流为多大? (2)电路中路端电压为多少? (3)电源的输出功率为多少? (4)电源的总功率为多少?【答案】( 1)2A (2)4V (3)8W (4) 12W【解析】根据闭合电路欧姆定律列式求解电流;根据 U =IR 求解路端电压;根据 P = UI 求解电源的输出功率;根据 P =EI 求解求解电源的总功率. ( 1)根据闭合电路欧姆定律,电流: I = =A = 2A(2)电路中路端电压:U =IR =2×2V=4V ; (3)电源的输出功率为:P = UI =4V×2A=8W ; (4)电源的总功率为:P =EI =6V×2A= 12W ;U 2 3E 1即: 0.75 = 1 + 1 + r= 2。

2021届高考物理必考实验八:测定金属丝电阻率【含答案】

2021届高考物理必考实验八:测定金属丝电阻率【含答案】

2021届高考物理必考实验八:测定金属丝电阻率1.实验目标 (1).进一步掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.(2).掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法.(3).学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率.2.实验原理(1).把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R (R =U I).由于金属丝的电阻较小,选择电流表外接法;由于不要求电压必须从0开始调节,所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法.请在方框内画出实验电路原理图.(2).用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ,用螺旋测微器测出金属丝的直径d ,算出横截面积S (S =πd24).(3).由电阻定律R =ρl S ,得ρ=RS l =πd 2R 4l =πd 2U4lI,求出电阻率.3.实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属丝、电池、滑动变阻器. 4.实验步骤(1)测直径:用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录. 螺旋测微器的原理及读数方法①构造:如图所示,B 为固定刻度,E 为可动刻度.②原理:测微螺杆F 与固定刻度B 之间的精密螺纹的螺距为0.5mm ,即旋钮D 每旋转一周,F 前进或后退0.5mm ,而可动刻度E 上的刻度为50等份,每转动一小格,F 前进或后退0.01mm ,即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.③读数:a.测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出. b.测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm). (2)量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量3次,并记录. 游标卡尺的原理及读数方法①构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图所示)②用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.③原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的,其规格见下表:刻度格数(分度) 刻度总长度1mm 与每小格的差值精确度(可精确到) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 5049mm0.02mm0.02mm(4)格数,则记录结果表示为(x +K ×精确度) mm. (3)连电路:按如图所示的电路图连接实验电路.(4)求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,记入表格内,断开开关S.(5)拆除实验电路,整理好实验器材.5.数据处理电阻R 的数值可用以下两种方法确定:1.计算法:利用每次测量的U 、I 值分别由公式R =U I计算出电阻,再求出电阻的平均值作为测量结果. 2.图象法:可建立I -U 坐标系,将测量的U 、I 值描点作出图象,利用图象的斜率求出电阻R . 6.实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法. (2)本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.(3)测量l时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化.【典例1】(2019·江西宜春市上学期期末)某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率,如图甲所示.(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d,这种物质表面镀了一层绝缘介质,其厚度不计,用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(d≪D2-D1).其中宽度L的读数如图乙所示,则宽度L=________mm.(2)然后用伏安法测这根带的电阻,在带的两端引出两个接线柱,先用欧姆表粗测其电阻约为500Ω,再将其接入测量电路.在实验室里他们找到了以下实验器材:A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.5Ω)B.电压表V(量程为15V,内阻约为5000Ω)C.电流表A1(量程为300mA,内阻约为2Ω)D.电流表A2(量程为250mA,内阻为2Ω)E.滑动变阻器R1(总阻值为10Ω)F.滑动变阻器R2(总阻值为100Ω)G.定值电阻R0=10ΩH.开关和导线若干①要更好地调节和较为精确地测定其电阻,则以上不必要的器材有________(填器材前面的序号);②在方框内画出实验电路图;③若测出的电阻为R ,则其电阻率为ρ=________(用d 、D 1、D 2、L 、R 表示). 【答案】 (1)9.8 (2) ①BF ②见解析图③4Ld 2RπD 22-D 21 【解析】(1)游标卡尺的读数为:9mm +8×0.1mm=9.8mm ;(2)①由于电源电压为4V ,而电压表的量程为15V 太大了,不利于读数,故电压表不需要;滑动变阻器R 2(总阻值为100Ω)阻值偏大,不利于调节,产生误差较大,故不需要,所以不需要的器材为B 、F ;②将电流表A 2与定值电阻R 0串联改装成电压表,并将电流表A 1外接,从而减小测量电流和电压的误差,同时采用滑动变阻器分压式接法,如图所示:③若测出的电阻为R ,则根据电阻定律可以得到: R =ρπf(D 222-πf(D 122,d ),Ld )整理可以得到:ρ=4Ld 2RπD 22-D 12. 变式1 (2019·广东广州市4月综合测试)测金属丝的电阻率的实验. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图3(a),其示数为________mm ;(2)实验电路如图(b),请用笔画线代替导线,完成图(c)的实物连线;(3)开启电源,合上开关,记录aP 的长度L 和电流表A 的示数I ;移动线夹改变aP 的长度L ,测得多组L 和I 值,作出1I-L 图线,求得图线斜率为k ;(4)若稳压电源输出电压为U ,金属丝的横截面积为S ,则该金属丝的电阻率ρ=________(用k 、U 、S 表示). 【答案】 (1)0.360 (2)见解析图 (4)kUS【解析】 (1)金属丝的直径为:0.01mm×36.0=0.360mm ; (2)实物连线如图:(4)由闭合电路的欧姆定律:U =I (R x +R 0),而R x =ρL S; 联立解得:1I =ρUS L +R 0U,则ρUS=k ,解得ρ=kUS .【典例2】某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为 cm 和 mm 。

把电流表改装成电压表试验误差分析

把电流表改装成电压表试验误差分析

把电流表改装成电压表试验误差分析问题:把电流表改装成电压表后,用改装的电压表测量导体两端的电压,测量值是准确的吗?如不准确,测量值是偏大还是偏小?要想弄清上面的问题,必须把电流表改装成电压表的过程搞清。

1、用“半偏法”测量电流表内阻g r⑴用“半偏法”测量电流表内阻g r 的原理:如图1所示,使电流表G 指针偏转到满刻度,根据全电路欧姆定律可得:()g E I R r r =++……①(r 为电源内阻)。

再合上开关2S ,调节电阻箱/R ,使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,这时有://()g g R r E I R r R r =+++……②,同时有:/11()22g g g I r I I R =-……③,解以上三个方程可得://g R r r R R r R +=+-,分析上式可知:当R r +﹥﹥/R 时,/g r R =,即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值。

⑵用“半偏法”测量电流表内阻g r 的步骤:①按图1所示的电路图连接器材,R 是滑动变阻器,/R 是电阻箱,滑动变阻器应先调节阻值最大;②闭合1S ,断开2S ,调节R ,使电流表G 满偏;③闭合2S ,调节电阻箱/R ,使电流表G 半偏;④从电阻箱上读出数据/R ,则/g r R =。

2、把电流表改装成电压表电流表的满偏电流为g I ,内阻为g r ,根据部分电路欧姆定律,满偏电压g g g U I r =,将电流表的表盘刻度改为相应的标度,则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表,由于电流表的满偏电压很小,所以这样改成的电压表的测量范围不大。

如果要扩大它的测量范围(即量程),可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。

如图2所示,设改装好的电压表量程为U ,与电流表串联的电阻为0R ,则()g g U I r R =+,解之可得:0g g U R r I =-,即给电流表串联一个阻值为0g gU R r I =-的电阻,就可以将电流表改装成量程为U 的电压表。

把“小量程”的电流表改装成“大量程”的电压表、电流表

把“小量程”的电流表改装成“大量程”的电压表、电流表

“小量程”的电流表改装成“大量程”的电压表、电流表 前言:常用电流表和电压表都是由小量程的电流表(也叫表头)改装而成的。

从电路的角度看,表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律。

表头与其它电阻的不同在于:通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。

下面对表头和电压表、电流表的改装情况做系统介绍:一、关于“小量程电流表(也叫表头)”:1、表头的作用:能测量微小电流和电压。

2、表头有三个参量,分别是:(1)内阻Rg :即表头的电阻;(2)满偏电流I g :也是表头允许通过的最大电流。

(3)满偏电压Ug: 是表头通过满偏电流时,加在表头两端的电压。

也是允许加在表头两端的最大电压。

三者的关系满足欧姆定律,有:Ug=I gRg3、注意:(1)表头的满偏电压Ug 和满偏电流Ig 一般都比较小。

(2)通过表头的实际电流I 和加在表头两端的实际电压U 满足欧姆定律:U=IRg(3)通过表头的电流I 并不总等于Ig ,I 可在0-Ig 之间变化,相应的加在表头两端的电压U 也并不总等于Ug ,U 也在0-Ug 之间变化,只有I=Ig 时,才有U=Ug ,Ug=IgRg二、关于“电压表的改装”1、改装目的:测量较大的电压时,需要把量程较小的表头改装成量程较大的电压表。

(电压表可以看做一个电压可读的“大电阻”)2、改装方法:在表头串联一个阻值较大的电阻(量程扩大倍数越高,串联电阻的阻值越大)3、 改装原理:串联电路有分压作用4、改装电路图:5、 分压电阻的计算:(设改装后量程为U )(1)计算思路:把电流为I g 时,总电压为U ,表头内阻为R g 视为已知条件求解;(2)常用关系式:U=I g (R+R g ) 或R=U R R g /U g =(U-U g )R g /U g(3)计算结果:g R I U R -=g gg -I R I U R g =或:为量程扩大倍数)(或:n )1-n ()1(g g g R R U U R =-= 6、改装后的电压表内阻的计算: R v =R+R g 或R V =U/I g7、改装后改变表盘刻度的方法:把表盘刻度值扩大g gR R R +倍或gU U 倍改成相应的电压值。

2024届全国八省八校T8联考高三第一次学业质量评价全真演练物理试题(基础必刷)

2024届全国八省八校T8联考高三第一次学业质量评价全真演练物理试题(基础必刷)

2024届全国八省八校T8联考高三第一次学业质量评价全真演练物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻。

若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是( )A.A1增大,V2不变,V3增大B.A1增大,V2减小,V3增大C.A2增大,V2增大,V3减小D.A2增大,V2不变,V3减小第(2)题在如图所示的电路中,a、b、c为三盏完全相同的灯泡,L是自感线圈,直流电阻为R L,则下列说法正确的是( )A.合上开关后,c先亮,a、b后亮B.断开开关时,N点电势高于M点C.断开开关后,b、c同时熄灭,a缓慢熄灭D.断开开关后,c马上熄灭,b闪亮一下后缓慢熄灭第(3)题如图甲所示为一平行板电容器,A极板上有一小孔C,在小孔处由静止释放一个带负电的粒子,已知该带电粒子只受电场力的作用,在电容器两极板间加如图乙所示的电压,电压的变化周期为T,若粒子从t=时刻释放,则下列说法正确的是( )A.粒子可能运动到B极板上B.粒子一定一直向B极板运动C.粒子的速度时间图像不可能为图丙D.粒子的速度时间图像可能为图丁第(4)题如图所示,一固定的四分之一光滑圆弧轨道与逆时针匀速传动的水平传送带平滑连接于N点,圆弧轨道半径为R。

质量为m的小滑块自圆弧轨道最高点M由静止释放,滑块在传送带上运动一段时间后返回圆弧轨道,上升到最高点时距N点高度为。

不计空气阻力,则以下说法错误的是( )A.传送带匀速传动的速度大小为B.经过足够长的时间,滑块最终静止于N点C.滑块第一次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为D.滑块第三次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为第(5)题2022年7月24日14时22分,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭点火发射,问天实验舱将按照预定程序与空间站组合体进行交会对接,神舟十四号航天员乘组将进入问天实验舱开展工作。

电工电子技术基础与技能知识点汇总

电工电子技术基础与技能知识点汇总

电工电子技术基础与技能知识点汇总1.电路:由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。

电源:把其他形式的能转化为电能的装置。

用电器:把电能转变成其他形式能量的装置。

2.电路的状态:通路(闭路)、开路(断路)、短路(捷路):短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。

3.电流:电荷的定向移动形成电流。

形成条件(1) 要有自由电荷。

(2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。

方向规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。

4.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。

I =tq5.电阻定律:在保持温度不变的条件下,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,并与导体的材料性质有关。

R ρSl6.一般金属导体,温度升高,其电阻增大。

少数合金电阻,几乎不受温度影响,用于制造标准电阻器。

超导现象:在极低温(接近于热力学零度)状态下,有些金属(一些合金和金属的化合物)电阻突然变为零,这种现象叫超导现象。

7.电能:电场力所做的功即电路所消耗的电能W U I t 。

.电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。

1度hk W 1⋅ 3.6⨯106J8.电功率:在一段时间内,电路产生或消耗的电能与时间的比值。

PtW或P U I9.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。

QI 2 R t10、电源的电动势:等于电源没有接入电路时两极间的电压。

用符号E 表示。

(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。

(2)电动势方向:自负极通过电源内部到正极的方向。

11、电动势与外电路电阻的变化无关,但电源端电压随负载变化,随着外电阻的增加端电压增加,随着外电阻的减少端电压减小。

当外电路断开时,R 趋向于无穷大。

I 0,UE I R 0E ;当外电路短路时,R 趋近于零,I 趋向于无穷大,U 趋近于零。

12、当RR O 时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为50%。

物理大一轮复习讲义第七章恒定电流实验九含答案

物理大一轮复习讲义第七章恒定电流实验九含答案

实验九练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g(R g+R)故R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R故R=错误!改装后电表内阻R V=R g+R〉R g R A=错误!<R g2。

校正(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.图1图2(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造:如图3所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.图3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x。

全电路电阻R总=R g+R+r+R x。

2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=错误!.3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻R x=0)时,调节调零电阻R,使I=I g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I=I g时,R x=0,在满偏电流I g处标为“0".(图甲)(2)当I=0时,R x→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)(3)当I=错误!时,R x=R g+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x 叫中值电阻.三、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.2.外形如图4所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.图43.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.图52.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正"极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流.①按如图6甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.图6②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0"刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入",“黑出".(2)区分“机械零点"与“欧姆零点".机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡:将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.命题点一教材原型实验例1在“练习使用多用电表"的实验中:图7(1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图7甲所示,若选择开关置于“×100”挡,按正确使用方法测量电阻R x的阻值,指针位于图乙所示位置,则R x=________ Ω。

第25届全国中学生物理竞赛预赛卷+参考解答与评分标准

第25届全国中学生物理竞赛预赛卷+参考解答与评分标准

第25届全国中学生物理竞赛预赛卷14. (14分)一电流表,其内阻R g=10.0Ω,如果将它与一阻值R0=44990Ω的定值电阻串联,便可成为一量程U0=50V的电压表。

现把此电流表改装成一块双量程的电压表,两个量程分别为U01=5V和U02=10V。

当用此电压表的5V挡去测量一直流电源两端的电压时,电压表的示数为4.50V;当用此电压表的10V挡去测量该电源两端的电压时,电压表的示数为4.80V。

问此电源的电动势为多少?15. (12分)为训练宇航员能在失重状态下工作和生活,需要创造一种失重的环境。

在地球表面附近,当飞机模拟某些在重力作用下的运动时,就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。

现要求一架飞机在速率为v1=500m/s时进入失重状态试验,在速率为v2=1000m/s时退出失重状态试验。

重力加速度g=10m/s2。

试问:(i)在上述给定的速率要求下,该飞机需要模拟何种运动,方可在一定范围内任意选择失重时间的长短?试定量讨论影响失重时间长短的因素。

(ii)飞机模拟这种运动时,可选择的失重状态的时间范围是多少?16. (12分)假定月球绕地球作圆周运动,地球绕太阳也作圆周运动,且轨道都在同一平面内。

已知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s2,地球半径R0=6.37×106m,月球质量m m=7.3×1022kg,月球半径R m=1.7×106m,引力恒量G=6.67×10−11N·m2/kg2,月心地心间的距离约为r em=3.84×108m (i)月球的球心绕地球的球心运动一周需多少天?(ii)地球上的观察者相继两次看到满月需多少天?(iii)若忽略月球绕地球的运动,设想从地球表面发射一枚火箭直接射向月球,试估算火箭到达月球表面时的速度至少为多少(结果要求两位数字)?17. (12分)如图所示,1和2是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点),与地面的滑动摩擦系数相同,两物块间的距离d=170.00m,它们的质量分别为m1=2.00kg、m2=3.00kg。

必刷卷02-2024年高考物理考前信息必刷卷(湖南专用)

必刷卷02-2024年高考物理考前信息必刷卷(湖南专用)

必刷卷02-2024年高考物理考前信息必刷卷(湖南专用)一、单选题 (共6题)第(1)题硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。

如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U−I图像。

当它们组成闭合回路时,硅光电池的效率为( )A.B.C.D.第(2)题激光束可聚焦成半径很小的光斑,在很多领域都发挥着重要的作用。

现有一束波长为、功率为的激光,已知普朗克常量为,真空中光速,则()A.每个光子的动量大小为B.每个光子的动量大小为C.每秒发射的光子数约为个D.每秒发射的光子数约为个第(3)题如图所示,倾角为的斜面体置于水平地面上,轻绳一端固定于天花板,另一端通过两个滑轮与物块A相连,动滑轮悬挂物块B后,A、B和斜面体都保持静止,此时动滑轮两边轻绳的夹角为,定滑轮左侧轻绳与斜面平行。

已知A和B的质量均为,A与斜面体间的动摩擦因数,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦,重力加速度取,下列说法正确的是( )A.绳子的拉力大小为B.斜面体对物块A的摩擦力大小为C.水平地面对斜面体的摩擦力大小为D.水平地面对斜面体的摩擦力大小为第(4)题如图所示为餐厅暖盘车的储盘装置示意图,三根完全相同的轻质弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接质量为的托盘,托盘上放着6个质量均为的盘子并处于静止状态。

已知重力加速度大小为,则某顾客快速取走1号盘子的瞬间,托盘对6号盘子作用力的大小为()A.B.C.D.第(5)题在医学上,放射性同位素电池已用于心脏起搏器和人工心脏。

某种放射性同位素电池以钽铂合金为外壳,内装钚238,其能量来自钚238发生的衰变(生成一个新核),可以连续使用10年以上。

真空中的光速为c。

下列说法正确的是( )A.粒子的速度可以达到光速cB.粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强C.钚238发生衰变后,生成的新核的中子数比钚238的中子数少2D.若钚238发生衰变的质量亏损为,则该衰变过程中放出的核能为第(6)题某课外活动小组设计了如图所示的实验装置,光滑水平轻杆固定在竖直杆的O点,在水平轻杆上离O点为L处固定一个小的轻质定滑轮P,现将长为3L的光滑轻细线一端固定在O点,另一端通过轻质滑轮P与质量为m的滑块A相连,在轻细线上通过轻的光滑滑轮Q挂上滑块B,装置静止时,三角形OPQ刚好构成一个等边三角形,下列说法正确的是( )A.可求得滑块B的质量为m B=mB .若将O点处的线端沿水平杆向右缓慢移动L,则细线拉力大小减小,滑块A下降C.若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L,则细线拉力大小不变,滑块A上升D.若将O点处的线端沿竖直杆向下缓慢移动L,则细线拉力大小不变,滑块A高度不变二、多选题 (共4题)第(1)题如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,变为从a、b两点射出的单色光,对于这两束单色光( )A.红光在玻璃中传播速度比蓝光大B.从a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光C.从a、b两点射出的单色光不平行D.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距E.从a、b两点射出的单色光平行,且平行于BC第(2)题如图所示,半径为R的圆内存在垂直于纸面的匀强磁场,直径AB及其上方的磁场方向垂直纸面向内,磁感应强度大小为B,直径AB下方的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为2B。

2021中考物理题集专题25电压表和电流表的改装与电路故障分析含解析

2021中考物理题集专题25电压表和电流表的改装与电路故障分析含解析

专题25电压表和电流表的改装与电路故障分析考点一电压表和电流表的改装1.(2020·安徽亳州市·九年级一模)电子兴趣小组同学制作了一个简单的多用电表(可以测电压、电流、电阻)。

如图所示为电表的电路图,M、N为电表两接线柱。

已知选用的电流表内阻R g =50Ω、满偏电流I g=2mA,当接线柱N接A时为量程10mA的电流表;当接线柱N接C时为量程20V的电压表;当接线柱N 接B时,将待测电阻接在MN两接线柱间,可以测出其电阻值,称为欧姆表。

内接电池E的电压为1。

5V,电阻忽略不计。

(1)R1、R2的阻值为多少?(2)R3为调零电阻,即当接线柱N接B时,再MN两接线柱用导线直接连接,调节R3使电流表指针达到最大值,则此时R3的阻值为多少?(3)若将某一待测电阻R r接在MN间,指针指正中央位置,则待测电阻R r的阻值为多少?【答案】(1)12。

5Ω、1990Ω;(2)140Ω;(3) 150Ω。

【解析】(1)当接线柱N接A时,R1与R g并联,改装后电流表满偏时总电流I A =10mA ,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R 1的电流I 1=I A ﹣I g =10mA ﹣2mA =8mA因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由U I R =可得,此时电流表两端的电压U A =I g R g =I 1R 1则112mA 50Ω=12.5Ω8mA gg I R R I ==⨯ 当接线柱N 接C 时,R 1与R g 并联后再与R 2串联,改装后电压表满偏时总电压U C =20V ,此时并联部分的总电阻A A A 20mA 50Ω=10Ω10mAg g R I U R I I ===⨯并 此时电路的总电阻C C 3A 20V Ω10A000102U R I -==⨯= 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R 2=R C ﹣R 并=2000Ω﹣10Ω=1990Ω(2)当接线柱N 接B 时,R 1与R g 并联后再与R 3串联,MN 两接线柱用导线直接连接,则电流表指针达到最大值时电路的总电阻3g 1.5V 10150Ω10AB R U I -===⨯ 所以此时R 3的阻值R 3=R B ﹣R 并=150Ω﹣10Ω=140Ω(3)将某一待测电阻R r 接在MN 间,指针指正中央位置,通过电流表的电流'A 1mA I =,此时电流表两端的电压''A A g U I R =,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的总电流''A g A 5m 1mA 50ΩΩA 10I R U I R R ====⨯并并 此时电路的总电阻3' 1.5V 305A0Ω10B U I R -===⨯ 则待测电阻的阻值'r B B 300Ω150Ω=150ΩR R R ==﹣﹣答:(1)R 1、R 2的阻值依次为12.5Ω、1990Ω;(2)当接线柱N 接B 时,再MN 两接线柱用导线直接连接,调节R 3使电流表指针达到最大值,此时R 3的阻值为140Ω; (3)若将某一待测电阻R r 接在MN 间,指针指正中央位置,则待测电阻R r 的阻值为150Ω.2.(2020·安徽合肥市·)已知电流表G 的满偏电流(即电流表指针偏转到最大刻度时的电流)为1mA,内阻600Ω,现将其与一定值电阻R 1串联改装成量程为15V 的电压表,如图a 所示。

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2008年第25届全国中学生(高中)物理竞赛预赛
试卷答案重要勘误更正
设电流表的量程为I g ,当电流表与定值电阻R 0串联改装成电压表时,此电压表的内阻
0g 0R R R +=' (1)
由于此电压表的量程V 500=U ,故有
00g U R I =' (2)
由(1)、(2)两式得
A 1011.130
g 0
g -⨯=+=R R U I (3)
即电流表的量程为1.11mA .
图中1R 和电流表改装成的双量程电压表的电路如图所示,2R 是为把电流表改装成双量程电压表必须串联的电阻,其值待求.用1R '表示电压表量程V 501=U 挡的内阻,则有
1g 1R R R +=' (4)

011U R I g =' (5)
由(3)、(5)式得
Ω50.g
01
1310⨯4=='I U R (6)
同理得电压表量程V 1002=U 挡的内阻
Ω10⨯00==++='3.9g
02
21g 2I U R R R R (7)
设电源的电动势为E ,内阻为r ,当用电压表的5V 挡测电源两端的电压时,电压表的
示数为1U ,已知V 50.41=U ,设此时通过电压表的电流为1I ,有
E r I U =+11 (8)
1
11R I U '= (9) 当用电压表的10V 挡测量该电源两端的电压时,电压表的示数为2U ,己知V 80.42=U ,设此时通过电压表的电流为2I ,有
E r I U =+22 (10)
2
22R I U '= (11) 解(8)、(9)、(10)、(11)式,并注意到(6)、(7)式得
V 14.5=E (12)
评分标准:
本题14分.(3)式3分,(6)式2分,(7)式2分,(8)式、(9)式、(10)式、(11)式共4分,(12)式3分.。

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