物理实验
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.某同学利用如图所示的电路测量一多用电表电阻“×1 k”挡所用电源的电动势E和一电压表的内阻RV(约13 kΩ)。
(1)先将多用电表进行机械调零,再将多用电表的选择开关调到电阻“×1 k”挡,之后进行欧姆调零。
(2)将图1中多用电表的黑、红表笔分别与________、________端相连。(填“A”或“B”)
(3)将图1中多用电表的黑、红表笔与电压表正确连接后,调节电阻箱,使多用电表指针位于表盘中央位置,此时电阻箱的阻值为R=1 kΩ,若此时多用电表、电压表的示数分别如图2、图3所示,则电压表的读数为________V,电压表的内阻RV=________kΩ,多用电表内部电源的电动势E=________V。
解析: (2)根据多用电表内部电路结构,可知多用电表的黑、红表笔分别与A、B端相连。(3)多用电表欧姆调零时指针满偏(即欧姆零刻度处),由题图2得多用电表读数为R0=15 kΩ,则电压表的内阻RV=R0-R=14 kΩ,由题图3得电压表的读数U=1.40 V,多用电表欧姆调零后内部的总电阻设为R1,则E=IgR1,当多用电表表头半偏时,有E=(R0+R1),U=RV,得E=2U×=3.0 V。
答案: (2)A B (3)1.40 14 3.0
2.某实验小组欲测定一块电池的电动势E和内阻r。现有以下器材:
A.待测电池:电动势约为2 V,内阻约为1 Ω
B.电压表V1:量程为0~500 mV,阻值为1 kΩ
C.电压表V2:量程为0~5 V,阻值为1 kΩ
D.定值电阻R2=3 kΩ
E.定值电阻R3=7 kΩ
F.电阻箱R(0~999 Ω)
C.开关一个、导线若干
(1)为了消除电表内阻对实验的影响,作出图线的斜率更大,较准确测出此电池的电动势和内阻,设计了图甲所示的电路图,除已选定器材,电压表应选择________,R0应选择________。(选填器材前的字母序号)
(2)根据正确选择的电压表,实验中示数如图乙所示,则该电压表的读数为________。
(3)某同学根据上述器材,得到一组电压表和电阻箱示数,并作出图线如图丙所示,(R为电阻箱的示数,U为电压表V的示数),由该图线可得被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果保留三位有效数字)
解析: (1)电压表V2量程太大,电压表V1量程太小,应将电压表V1与定值电阻R2=3 kΩ,串联改装成一个量程为0~2 V的电压表。
(2)由表头表示,该电压表的读数为440 mV。
(3)根据闭合电路欧姆定律可得4U=,=+·,由图线得截距2.5=,斜率k==,上述物理量单位均采用国际制单位,解得E=1.60 V(1.58~1.62均可),r=1.04 Ω。
答案: (1)B D (2)440 mV (3)1.6 1.04
3.
某同学设计了如图甲所示的电路来测量一个量程为3 V的电压表的内电阻(几千欧),实验室提供的直流电源的电动势为6 V,内阻忽略不计。
(1)请完成图乙中的实物连接;
(2)在该实验中,认为当滑动变阻器的滑片P不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,a点与滑片P之间的电压保持不变;请从下列滑动变阻器中选择,最恰当的是________;
A.滑动变阻器A(0~2 000 Ω,0.1 A)
B.滑动变阻器B(0~20 Ω,1 A)
C.滑动变阻器C(0~5 Ω,1 A)
(3)连接好线路后,先将滑动变阻器的滑片P调到最________端,并将电阻箱阻值调到________(选填“0”或“最大”),然后闭合开关S,调节P,使电压表满偏,此后滑片P保持不动;
(4)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与电阻箱的读数R描点,并画出图丙所示的图线,由图线可知,待测电压表的内阻值为________Ω。
解析: (1)根据图甲所示的原理电路图,将图乙中滑动变阻器下方的两个接线柱与电池、开关连接成闭合电路即可,如图所示。