答案。1. ①多用电表直流50v的量程读中间均匀部分,共50格,每格1v,应该估读到0.
1v,指针在11~12之间,读数为11.5v。开关断开,相当于电压表并联在蓄电池两端,读出了蓄电池的电压,故蓄电池是正常的。
②两表笔接b、c之间,闭合开关,测试电压相同,说明a、b之间是通路,b、c之间是断路,故障器件是小灯。
【答案】①11.5(11.2~11.8);蓄电池 ②小灯。
2. (1) 1.844 (在1.842~1.846范围内的均可);4.240;(2)
3. 【答案】:①1.30 ②a ③b ④短路。
4.【解析】①欧姆表的指针偏转非常大(几乎满编),说明被测电阻的阻值很小,需要换较小的挡位,因为此时已经选用了×10的挡,所以应该换用×1的欧姆挡,a、c项正确;②此实验器材中提供的电流表都不能直接使用,所以需要对其进行改装,因此需要串联一个较大的电阻r1改装成电压表,并联一个较小的电阻r2改装成较大量程的电流表;又因为被测电阻较小,所以电流表的分压作用显著,因此需要采用电流表的外接,题目中要求能耗较小,故变阻器采用限流式,所以实验电路设计如下图所示:
答案】 ①ac ②见解析。
5.【解析】(1)由(3)中电流表的读数为0.50a时,电压表的读数为2.
30v可知,rx和r0的总阻值约为4.60欧姆,滑动变阻器采用限流式接法,若选用滑动变阻器r1,电源电压为6伏特,电流表的量程只有0.6a,会把电流表烧坏,故滑动变阻器应该选r2。
另外测量前应将滑动变阻器调到最大值,以保护电路,因此触头应调到a端。
2)根据电路图连接实物图,如图所示:
3)电压表最小刻度是0.1v,读数时应估读到0.01v,因此读数为2.30v。
4)这样测得的电阻值为,而r0=3ω,可得所测电阻rx的阻值为1.60欧姆,由公式,可知电阻长度。
答案】(1)r2;a(2)见解析所示.31均正确均正确)
6.【解析】(1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式,电压表选择量程3 v,电流表采用外接法。
2)外接法由于电压表分流,测得的电阻比内接法测得的要小,故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的.
3)用“×”数据点连直线,斜率为铅笔芯的电阻,考虑误差因素,r=(1.1~1.3)ω,用“○”数据点连直线,同理得r=(1.5~1.7)ω.
答案】(1)如图所示;(2)“×3)作图见第22题图2用“×”连线r=(1.1~1.3) ω用“○”连线r=(1.5~1.7) ω
7.【答案】 rx1 大于小于。
8.【解析】①由于rx的电阻为几十欧姆,r0=10ω,r1是(0~99.9ω),故通过a1、a2的电流相差不多,而与r2串联的电流表阻值需要已知,故a2选择电流表c,a1选择电流表d;
电阻箱r1减小,则外电路总电阻减小,总电流变大,故滑动变阻器处分压升高,测电阻部分电压减小,为i1使不变需要增大r1电阻;
关系图像如图。
由欧姆定律,解得,由图像的斜率可求,即带入数据,解得rx=31ω(rx=30ω~32ω均合理)。
答案】:①d c;②变大;③如解析图所示;④31ω
9.【解析】(1)已知电压表的内阻rv=3.0×103ω,由于欧姆表的内阻等于中值电阻,所以欧姆表的内阻r=1.5×103ω,根据分压关系可得电压表示数为1.0v。
2)①根据分压电路的滑动变阻器的阻值小,测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小,因此滑动变阻器选择c,由于电压表的内阻约为3.0×103ω,故电阻箱选择d。
由于电阻箱串联接入测量支路,测量支路电阻增加,造成测量支路的电压大于3.0v,电阻箱两端的电压大于1.5v,因此r测》r真。
rv越大,测量支路电阻越大,测量支路的电压越接近3.0 v,电阻箱的电压越接近1.5v,因此r测越接近r真,故相对误差()越小。
答案】(1)1.0 (2)①c d ② 小。
10.【解析】(1)螺旋测微器在使用前先拧紧部件b,使固定住被测量的物体;螺旋测微器的分度值为0.01mm,所以测量的合金丝的直径为:
0mm+41.0×0.01mm=0.
410mm;(2)电压表读数很大说明电压表两端与电源之间是通路,电流表示数为零,说明在电路之间出现了断路现象;(3)根据同学的计算结果可知,该电阻的阻值不是很大,所以要想精确测量其阻值,应减少电压表的分流作用,采用电流表的外接;或者采用多次测量利用图像的斜率求出金属丝的电阻。
答案】(1)b 断路 (3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值(或多测几组电流值和电压值,用图像法求电阻值)
11.(1)电流表的内阻较小,与电源的内阻相差不多,分压效果明显,所以采用图甲的实验电路;
2)因为电池的电压在1.5v左右,所以电压表选用3v量程的,故选b;为了便于调节,滑动变阻器选用便于调节的c;
3)由于第三组数据误差较大,所以要舍去第三组数据;
4)根据图像可知,图线的斜率表示内阻,纵截距表示电源的电动势,所以电动势为1.50 v,内阻。
5)电压表测量的是滑动变阻器的分压,当滑动变阻器的电阻等于电源的内阻时,电输出功率最大。故c正确。
答案】(1)甲 (2)b c (3)第三个点为数据误差,连线时略过 (4)1.50 0.83(5)d
12.【解析】(1)由于电流表a与电阻r1并联,且ra=6.0ω,r1=3.
0ω,当电流表示数为i时,电路总电流应为3i。根据闭合电路欧姆定律有:e=3i(+r0+r+r),代入数据整理得:
2)根据图(b)可得电流表示数为110ma=0.110a;所以1/i=9.09
3)见图(c)答。
4)根据和图像可得:,,解得:e=3v,r=1.0ω
答案】:(1)(1)e=i总(r+r0+r)+ira,i总=i+i1,i1r1= ira,三式联立得=r+(r0+r)+(2)① 0.110 ,②9.
09 。(3)见答图c;1.0(0.
96-1.04之间);6.0(5.
9-6.1之间)(4)3.0(2.
7-3.3之间);1.0(0.
6-1.4之间)
13.【解析】(1)电流表的内阻已知,所以对实验数据的测量没有误差,可以将其看作电源的内阻;用固定电阻代替滑动变阻器,可以知道外电路的电阻,根据闭合电路欧姆定律可以测量出电源的电动势和内阻,实物连接如下图:
2)根据给出的数据进行描点,用直线连接即可:
3)根据,图线的斜率表示电源的内阻和电流表的内阻之和,由图像可知斜率为: ,纵截距表示电源的电动势,即e=2.90v。
答案】(1)连线图见解析(2)u-i图线见解析(3)2.90 1.03
14.【解析】(1)改装电流表扩大量程,=1.0ω
2)对照电路图,逐个回路连接即可,如图所示。
这样做的优点可以利用每一组数据。
4)由于电压表的分流作用会导致测量值偏小,a项错误;滑动变阻器的作用是调节电路中的总电阻的变化,不会对实验测量带来误差,b项错误;r1实际值偏小,计算值偏大,会导致计算电流时电流值偏小,从图像的角度考虑,斜率偏大,内阻偏大,c项正确;真实的r0偏大,减去一个较小的值,导致内阻偏大,d项正确。
答案】(2)① 1.0 ②如解析图所示 ③ 1.66 充分利用已测得数据 ④cd
15.【解析】(1)电路原理图如图(a)所示。(5分,给出图(b)也给分。原理正确2分,仪器,选择正确3分)
2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过1/8w, r2的功率满足实验要求(1分)
3)51.0(2分。在49.0-53.0范围内的均给分)
4)忽略了电压表的分流(此答案对应于图(a))或:忽略了电流表的分压(此答案对应于图(b))(2分,其他合理答案也给分)
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