(10分)如圖所示的電路中,直徑為D的圓環(huán)是用粗細均勻的電阻絲制成的,其阻值為R,圖中A,B,…,H為圓環(huán)的等分點,A點固定,電阻不計的金屬桿OP上接有電流表A,P為滑片,且滑片P能沿圓環(huán)滑動,并保持良好的接觸,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計。當閉合電鍵S后,滑片P沿圓環(huán)順時針滑動時,圖中各表的示數(shù)會發(fā)生變化。甲、乙兩同學按此電路圖,分別做實驗,并記下當滑片P在某些位置時各電表的示數(shù)。

(1)甲、乙兩同學分別用游標卡尺和螺旋測微器測量小圓環(huán)的厚度,如下圖所示,甲、乙同學的讀數(shù)分別為            mm,             mm。

(2)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),回答下列問題:
①根據(jù)表1中的實驗數(shù)據(jù),請通過計算,分析完成表1中“位置A”下的空格。
I=       A;U1=       V。
②根據(jù)表1、表2中的實驗數(shù)據(jù),請通過比較、分析來說明,可能乙同學在實驗過程中,         部分的電路發(fā)生了斷路。
③根據(jù)②中的分析,請思考:當滑片P滑到G、A之間位置X時,則表2中“位置X”下的空格可能的數(shù)據(jù)(即各電表的示數(shù))分別是        

A.0.05A,0.75V,5.25V B.0.07A,1.05V,4.95V
C.0.16A,2.40V,3.60V D.0.25A,3.75V,2.25V

(1)3.64;3.878;(2)①0.4A;6V;②GA之間斷路;③BD

解析試題分析:(1)甲同學的讀數(shù)為:0.3cm+0.02mm×32=3.64mm;乙同學讀數(shù):3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm;(2)①當滑片滑動A位置,圓環(huán)部分短路,電壓表電壓表V2的示數(shù)為0,電源電動勢等于圓環(huán)部分未短路時,兩電壓表示數(shù)之和,即E=3.75+2.25V=6V,電阻R1的阻值,則此時電壓表V1的示數(shù)為6V,電流表的示數(shù).所以“位置A”下的空格分別為0.4A,6V.
②通過甲同學數(shù)據(jù)分析知,電壓表V2的示數(shù)先增大后減小,是因為并聯(lián)部分電阻先增大后減小,乙同學電壓表V2的示數(shù)逐漸增大,知圓環(huán)部分的電阻逐漸增大,知乙同學做實驗時,圓環(huán)在G、A之間某處發(fā)生斷路故障.
③由于G、A之間某處發(fā)生斷路故障,所以在位置X處,圓環(huán)的電阻可能比BA部分小,可能比BG部分大,則電流表的示數(shù)可能小于0.08A,可能大于0.24A.當電流表示數(shù)小于0.08A時,U1<1.20V,U2>4.80V,當電流大于0.24A時,U1>3.6V,U2<2.4V.又電壓表U1的示數(shù)與電流表的示數(shù)比值等于R1的阻值,為15Ω.故B、D正確,A、C錯誤.故選BD.
考點:游標卡尺及螺旋測微器的讀數(shù);電路的分析及歐姆定律的應(yīng)用。

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

利用油膜法估測油酸分子直徑的大小時,用滴管將體積分數(shù)為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL酒精油酸溶液時的滴數(shù)N;則每滴油酸溶液中含有的油酸體積為________ mL,將n滴油酸酒精溶液滴到水面上,測得油酸薄膜的面積為S cm2;則單個油酸分子的直徑為________ cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,現(xiàn)除了有一個標有“5V,2.5W”的小燈泡、導線和開關(guān)外,還有:
A、直流電源(電動勢約為5V,內(nèi)阻可不計)
B、直流電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C、直流電流表(量程0~600mA,內(nèi)阻約為5Ω)
D、直流電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ)
E、直流電壓表(量程0~5V,內(nèi)阻約為10kΩ)
F、滑動變阻器(最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為2A)
G、滑動變阻器(最大阻值1kΩ,允許通過的最大電流為0.5A)
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)
(1)實驗中電流表應(yīng)選用______,電壓表應(yīng)選用______,滑動變阻器應(yīng)選用_______(均用序號字母表示);
(2)某同學通過實驗正確地做出了小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示,F(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中,其中電源電動勢為E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R=9Ω,此時燈泡的實際功率為_________W。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(8分)某課外小組計劃用水果制作水果電池,并測量水果電池的電動勢(E)和內(nèi)阻(r)。他們將銅片、鋅片插入水果中,制成了“水果電池”。某同學連接如圖所示的實物圖。

①實物圖中有兩處導線連接錯誤(電表量程正確),分別是導線_____和導線______。(用“A”~“F”表示)
②更正電路后,改變滑動變阻器的阻值,甲乙兩同學記錄電壓表和電流表的讀數(shù)如下表所示。

次數(shù)
1
2
3
4
5
6
U/v
0.60
0.55
0.45
0.40
0.35
0.30
I/mA
1.81
1.91
4.20
5.40
6.59
7.80
在數(shù)據(jù)處理時兩位同學意見出現(xiàn)分歧,甲同學認為只需選擇其中兩組數(shù)據(jù)便可以得出E、r,如甲只選擇第3、第4兩組數(shù)據(jù),請為他求出r=        (結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。乙則認為需利用六組數(shù)據(jù),用作圖法在U-I圖象中也可求出電動勢內(nèi)電阻,如乙用以上六組數(shù)據(jù)作U-I圖象,你認為他應(yīng)先剔除第     組數(shù)據(jù)后再連線。對比兩位同學的做法,你認為      同學做法相對來說更能精確測出實驗結(jié)果。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,備有下列器材:
A.干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻小于1.5
B.電流表G(滿偏電流2mA,內(nèi)阻10
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻約0.1
D.滑動變阻器R1(0~20,10A)
E.滑動變阻器R2(0~500,1A)
F.定值電阻R3=990
G.開關(guān)、導線若干
⑴為方便且能較準確地進行測量,應(yīng)選用滑動變阻器       (填寫序號);
⑵請在下面所給的方框內(nèi)畫出利用本題提供的器材所設(shè)計的測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路原理圖;

⑶某同學根據(jù)他設(shè)計的實驗測出了六組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù)),請在下圖的坐標紙上作出I1和I2的關(guān)系圖線;

序號
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
I1/mA
 
1.40
 
1.36
 
1.35
 
1.28
 
1.20
 
1.07
 
I2/A
 
0.10
 
0.15
 
0.23
 
0.25
 
0.35
 
0.50
 

⑷根據(jù)圖線可得,被測電池的電動勢為      V,內(nèi)阻為      。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

有一電壓表V1,其量程為3V,內(nèi)阻約為3000Ω,現(xiàn)要準確測量該電壓表的內(nèi)阻,提供的實驗器材有:
電源E:電動勢約15V,內(nèi)阻不計;
電流表A1:量程1A,內(nèi)阻r1=2Ω,;
電壓表V2:量程2V,內(nèi)阻r2=2000Ω;
定值電阻R1:阻值20Ω;(可作為保護電阻)
定值電阻R2:阻值1Ω;(可作為保護電阻)
滑動變阻器R:最大阻值10Ω,額定電流1A;
開關(guān)一個,導線若干.
(1)提供的實驗器材中,應(yīng)選用的電表是        、定值電阻是          ;(填器材符號)
(2)請你設(shè)計一個測量電壓表V1的實驗電路圖,畫在答題卡上對應(yīng)的虛線框內(nèi);(要求:滑動變阻器要便于調(diào)節(jié))

(3)若所選電表的讀數(shù)為a,待測電壓表V1的讀數(shù)為U1,寫出電壓表V1內(nèi)阻的計算表達式RV1=        .

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(12分)現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻?衫玫钠鞑挠校弘娏鞅,內(nèi)阻為1.00Ω;電壓表;阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5;開關(guān)S;一端連有鱷魚夾P的導線1,其他導線若干。某同學設(shè)計的測量電路如圖(a)所示。

(1)按圖(a)在實物圖(b)中畫出連線,并標出導線1和其P端。

(2)測量時,改變鱷魚夾P所夾的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入電路,記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。 數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(c)中的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整,并畫出U-I圖線。


(3)根據(jù)U-I圖線求出電源的電動勢E=       V,內(nèi)阻r=     Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在一次用單擺測定重力加速度的實驗中,圖A的O點是擺線的懸掛點,a、b點分別是球的上沿和球心,擺長L=_____________m.B為測量周期用的秒表,長針轉(zhuǎn)一圈的時間為30s,表盤上部的小圓共15大格,每一大格1min。在測量周期時,當擺球擺動穩(wěn)定后,計時起點應(yīng)選在小球擺至______________時(填“最高點”或“最低點”),測得單擺擺動n=50次時,長、短針位置如圖所示,所用時間t=_____________s,則周期T=________s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。用以上直接測量的物理量的英文符號表示重力加速度的計算式為g=_____________(不必代入數(shù)據(jù)計算)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(10分)如圖(c)所示的金屬工件,截面外方內(nèi)圓,外邊長約為1cm、內(nèi)徑約為0.5cm、長度約為40cm。

①某同學用游標卡尺測出截面外邊長如圖(d)所示,其讀數(shù)a=        cm。
②應(yīng)選用    來測量工件內(nèi)徑d,選用    來測量工件長度L。(選填“毫米刻度尺”、“游標卡尺”、“螺旋測微器”)
③為了測出該金屬的電阻率,該同學設(shè)計了如圖(e)所示的電路,請按設(shè)計的電路完成實物圖(f)的連線。
④實驗測得工件兩端電壓為U,通過的電流為I,寫出該金屬電阻率的表達式ρ=         。(用a、d、L、U、I等字母表示)

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