I.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω).器材:量程3V的理想電壓表,量程0.5A的電流表(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑動變阻器R′,電鍵K,導(dǎo)線若干.
①畫出實驗電路原理圖.圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出.
②實驗中,當電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2.則可求出E=
I1U2-I2U1
I1-I2
I1U2-I2U1
I1-I2
,r=
U2-U1
I1-I2
-R
U2-U1
I1-I2
-R
.(用I1、I2、U1、U2及R表示)
II.在“測定金屬的電阻率”的實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示,用米尺測量金屬絲的長度l=0.810m.金屬絲的電阻大約為4Ω,先用伏安法測出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率.
①從圖中讀出金屬絲的直徑為
0.520
0.520
mm.
②在用伏安法測定金屬絲的電阻時,除被測電阻絲外,還有如下供選擇的實驗器材:
A.直流電源:電動勢約4.5V,內(nèi)阻很;
B.電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω;
C.電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻0.025Ω;
D.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;
E.滑動變阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑動變阻器R2:最大阻值50Ω;
G.開關(guān)、導(dǎo)線等.
③盡可能提高測量的精度,則在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是
A1
A1
,應(yīng)該選用的滑動變阻器是
R1
R1

④根據(jù)所選的器材,在如圖所示的方框中畫出實驗電路圖.
⑤若根據(jù)伏安法測出電阻絲的電阻為Rx=4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為
1×10-6
1×10-6
Ω?m.(保留一位有效數(shù)字)
分析:I.測電源的電動勢和內(nèi)電阻采用的是一般的限流接法,只需測出通過電源的兩組電壓和電流即可聯(lián)立求得電源的電動勢和內(nèi)阻.
II.螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù);為減小讀數(shù)誤差,選小量程電流表;為使操作方便,滑動變阻器選擇與電阻接近的,選10Ω的.
連線電路要注意:電表極性不能接反,量程選擇恰當?shù),安培表?nèi)外接法的選擇.
解答:解:I.本實驗采用限流接法,即將滑動變阻器、電源、電流表串聯(lián);電壓表并聯(lián)在電源兩端;本題由于電源電壓較大,故應(yīng)加入保護電阻;答案如圖所示;   
由閉合電路歐姆定律可知:
U1=E-I1r′
U2=E-I2r′
聯(lián)立解得:E=
I1U2-I2U1
I1-I2
; r′=
U2-U1
I1-I2

由于r′中含有保護電阻,故電源的電阻應(yīng)為:r=r′-R=
U2-U1
I1-I2
-R

II.固定刻度讀數(shù):0.5mm;可動刻度讀數(shù)0.01mm×2.0=0.020mm;
故螺旋測微器讀數(shù)為:0.520mm;
為減小讀數(shù)誤差,選小量程電流表,故選電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.125Ω;
滑動變阻器的特點是:電阻大的調(diào)節(jié)精度低,電阻變化快,操作不方便,故選小電阻的,即選E;
伏安法測電阻時,測量較大電阻用安培表內(nèi)接法,測量較小電阻用安培表外接法,本題待測電阻與安培表電阻相接進,故采用安培表外接法,電路圖如圖所示;
根據(jù)R=ρ
l
s
得:ρ=
Rs
l
=
4.1×π(
0.00052
2
)
2
0.81
Ω?m=1×10-6Ω?m.
故答案為:I.①如圖所示;②
I1U2-I2U1
I1-I2
,
U2-U1
I1-I2
-R

II.①0.520; ③A1;R1    ④如圖所示;⑤1×10-6
點評:I.本題需注意(1)由于電源電動勢較大而內(nèi)阻較小,故電路中應(yīng)接入保護電阻;(2)本實驗一般采用圖象法求電動勢和內(nèi)電阻;本題中的計算法誤差較大.
II.本題關(guān)鍵:(1)用伏安法測電阻時安培表內(nèi)、外接法的選擇原則是“大內(nèi)小外”,即對于大電阻采用安培表內(nèi)接法,對于小電阻采用安培表外接法;(2)需要有較大的電壓測量范圍時,滑動變阻器采用分壓式接法.
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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?瀘州一模)(1)估測手上拋石塊所做的功
已知將一個物體豎直向上拋出,如果忽略空氣阻力,物體向上運動到最高點的時間與從最高點落回到拋出點經(jīng)歷的時間相等.如果用手急速豎直向上拋出小石塊時,估測手對石塊所做的功.
a.需要的測量儀器是
天平
天平
秒表
秒表

b.需要測量的物理量是:
物體的質(zhì)量m
物體的質(zhì)量m
,
物體從拋出到落回拋出點的總時間t
物體從拋出到落回拋出點的總時間t

c.手對石塊所做功的表達式為W=
1
8
m
g
2
 
t
2
 
1
8
m
g
2
 
t
2
 

(2)測某一小型電動機的內(nèi)阻R
如圖1所示,在鐵架臺上端固定一小型直流電動機,下端固定一打點計時器.電動機連接的電路如圖2所示,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,保護電阻為R0,電動機上系一細繩,繩上連接一個物體,物體下栓一紙帶,紙帶通過打點計時器并打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,算出物體勻速運動的速度,g取10m/s2

①按圖所示安裝好實驗裝置,在實驗過程中,打點計時器的兩個限位孔要在豎直方向上.
②使用電火花打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz),正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖3所示,每個記數(shù)點間還有4個點未畫出.則物體運動的速度v=
0.26
0.26
m/s.
③要測出小型電動機的內(nèi)阻,還必須要測出
物體質(zhì)量m
物體質(zhì)量m
 和
電流表的示數(shù)I
電流表的示數(shù)I
.(請寫出物理量和相應(yīng)的字母)
④小型電動機的內(nèi)阻R=
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
(用題中所給已知量和所測量的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?濰坊一模)(1)興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.40kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖1所示安裝;
③接通打點計時器(其打點時間間隔為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定).°
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運動情況,如圖2所示.
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動小車運動的最大速度為
1.5
1.5
m/s;
②該電動小車關(guān)閉電源后的加速度大小為
2.0
2.0
m/s2
③該電動小車的額定功率為
1.2
1.2
W.

(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①為完成實驗,請連接如圖的實物.
②實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如圖所示的電路中,當電阻R的阻值為R1=2Ω時,電流表的讀數(shù)為1.25A;當電阻R的阻值為R2=3.6Ω時,電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為
4.6
4.6
V,內(nèi)阻為
1.1
1.1
Ω.(不計電流表的內(nèi)阻)

(3)某同學通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系.可用的器材如下:電源(電動勢3V,內(nèi)阻1Ω)、電鍵、滑動變阻器(最大阻值20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.
①實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導(dǎo)線補全,連接成實驗的電路(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓).
③若某次連接時,把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是
0.030~0.034
0.030~0.034
W.(電壓表和電流表均視為理想電表)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?蚌埠模擬)Ⅰ.為了探究平拋運動的規(guī)律,某同學采用圖示的裝置進行實驗,他用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球松開,自由下落,由此實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動,
平拋運動的豎直分運動是自由落體運動,
若增大打擊金屬片的力度,上述結(jié)論將
仍然
仍然
(填“不”或”仍然”)成立.
Ⅱ.某實驗小組利用圖示的裝置來驗證加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系.實驗時,平衡摩擦后,將兩輛小車拉至木板尾端附近后釋放,動力系統(tǒng)拉著兩小車做勻加速運動,打點計時器使在紙帶上打出一列點,根據(jù)打出的紙帶求出兩小車的加速度a1、a2

(1)若紙帶l如下圖所示,A、B、C、D為相鄰的四個記數(shù)點,每兩個記數(shù)點之間還有四個點來標出.電源頻率為50Hz.則小車1的加速度為
0.70
0.70
 m/s2(保留兩位小數(shù)).
(2)求出a1、a2后,還需要測量的量為
鉤碼重力mg、小車質(zhì)量m1、m2
鉤碼重力mg、小車質(zhì)量m1、m2
(用文字和符號表示).需要驗證的公式為
mg=m1a1+m2a2
mg=m1a1+m2a2
(用求出的量和測出的量表示)

Ⅲ.某同學要測定自來水的電阻率,他先在一根均勻的長玻璃管兩端備裝了一個電極,電極間裝滿待測的自來水.其他器材包括(如圖):
電壓表(量程I5V.內(nèi)阻約30kΩ);
電流表(量程300μA.內(nèi)阻約50Ω);
滑動變阻器(100Ω,1A);
電池組(電動終E=12V.內(nèi)阻r=6Ω);
開關(guān)一個、導(dǎo)線若干.,
他測出水柱的長度L、玻璃管的內(nèi)徑d,設(shè)計電路并測出兩電極間的電壓U和電流I.下表為U和I實驗數(shù)據(jù)
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
(1)請在圖示的實物圖上畫出連線.完成該同學的電路設(shè)計.
(2)自來水電阻率的表達式為ρ=
πUd2
4ρIL
πUd2
4ρIL
(用符號投示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013·天津耀華中學一模,9題)(18分)(1)如圖,質(zhì)量分別為、的兩物塊A、B,疊放在一起,共同沿傾角的斜面勻速下滑,斜面體放在水平地面上,且處于靜止狀態(tài)。則B與斜面間動摩擦因數(shù)____________,A所受摩擦力大小為__________。(重力加速度為g)

(2)某同學利用圖甲的實驗裝置做“探究動能定理”的實驗。先接通打點計時器的電源,再釋放紙帶,讓質(zhì)量m=l.00kg的重物由靜止下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖乙所示,A、B、C分別為所選取的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s,且O為開始打出第一點,OA之間有若干點未標出,重力加速度g取。

①釋放紙帶前,紙帶的__________(選填“O”或“C”)端在上面;

②重物從O運動到B的過程中,動能的變化量△=______________J;重力做功W=____________(以上均保留兩位有效數(shù)字)

(3)某型號的電動自行車由4塊鉛蓄電池供電,電池用久以后性能會下降,表現(xiàn)為電池的電動勢變小,內(nèi)阻變大,某興趣小組將一輛舊電動自行車電瓶充滿電,取下四塊電池,分別標為A、B、C、D,測量它們的電動勢和內(nèi)阻。

①用多用表直流電壓50V擋測量每塊電池的電動勢.測量電池A時,多用電表的指針如圖甲所示,其讀數(shù)為_________V。

②用圖乙所示電路測量A. B.C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r圖中為保護電阻,其阻值為5。改變電阻箱的阻值R,測出對應(yīng)的電流I,根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的圖線,如圖丙。由圖線C可知電池C的電動勢E=________V;內(nèi)阻r=________。(以上結(jié)果保留一位小數(shù))。

③分析圖丙可知:當前狀態(tài)電池_________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)對電動自行車供電性能較優(yōu)。

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科目:高中物理 來源:2011年山東省濰坊市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.40kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖1所示安裝;
③接通打點計時器(其打點時間間隔為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定).°
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運動情況,如圖2所示.
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動小車運動的最大速度為______m/s;
②該電動小車關(guān)閉電源后的加速度大小為______m/s2;
③該電動小車的額定功率為______W.

(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①為完成實驗,請連接如圖的實物.
②實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:______.
U/V0.400.600.801.001.201.501.60
I/A0.200.450.801.251.802.803.20
③把元件Z接入如圖所示的電路中,當電阻R的阻值為R1=2Ω時,電流表的讀數(shù)為1.25A;當電阻R的阻值為R2=3.6Ω時,電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為______V,內(nèi)阻為______Ω.(不計電流表的內(nèi)阻)

(3)某同學通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系.可用的器材如下:電源(電動勢3V,內(nèi)阻1Ω)、電鍵、滑動變阻器(最大阻值20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.
①實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而______(填“增大”、“減小”或“不變”).
②根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導(dǎo)線補全,連接成實驗的電路(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓).
③若某次連接時,把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是______W.(電壓表和電流表均視為理想電表)

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