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1、实验题 (10分)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/ut ">
时间:2018-10-11 00:38:30
1、实验题 (10分)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/utl4xx2gvup.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">半导体压阻传感器已经广泛地应用于航空、化工、航海、动力和医疗等部门,它们是根据“压阻效应”:就是某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化的现象。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表Al(0.6 A,内阻r1=5Ω)
C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/jqq5mqasrg1.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请根据虚线框内电路图的设计,甲表选用________(填Al或A2),乙表选用________(填Al或A2)。
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=______________(用字母表示)。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/04o02xhurrk.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成的图像如图所示。当F竖直向下(设竖直向下为正方向)时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=______________。(各物理量单位均为国际单位)
(4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。
A.1 Ω B.5 Ω C.10 Ω D.20 Ω
参考答案:(1)Al, A2(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/lxi52vwqt4p.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (3)R=14-2F (4)B
本题解析:(1)由于题目中没有电压表,为了比较准确测量电阻Rx的阻值,电流表甲的阻值需要已知,所以用电流表Al作为电压表使用,电流表A2连在干路上,(2)根据串并联和欧姆定律得:I1r1=(I2-I1)Rx,得Rx=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/lxi52vwqt4p.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)从图象上可以看出压力方向改变,其阻值不变,其电阻与压力关系为一次函数,由图象可得:Rx=14-2F。
(4)当Rx =0时,电路中的电流也不能超过安培表A2的电流,故R0+r2=3/0.6Ω=5Ω,而电流表的内阻约为1Ω,故R0=4Ω,选择B选项。
解决该题关键要熟练电路的串并联知识和欧姆定律的运用,能够把数学知识和物理问题结合求解。
考点:闭合电路欧姆定律 R-F的图象的意义
本题难度:一般
2、实验题 要测量阻值约为25kΩ的电阻600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/4a20m3axhvb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,现备有下列器材:
A.直流电源(20V,允许最大电流1A)
B.电压表(量程15V,内阻约100kΩ)
C.电压表(量程50V,内阻约500kΩ)
D.电流表(量程100uA,内阻约2 kΩ)
E.电流表(量程500uA,内阻约300Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ)
开关和导线若干
为了保证实验顺利进行,并使测量误差尽量小
电压表应选______,电流表应选________。(请填写字母代号)
依据实验的原理,补齐实物图。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/q2y3ntpbknr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
由于电表内阻的影响,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/4a20m3axhvb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的测量值较真实值_________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
参考答案:①B,E ②如图所示 ③偏大600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/rqr1rvkpku4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:①据题意,实验要使测量值尽量精确,现在知道待测电阻约为25kΩ,电源电压20v,电路中最大电流约为:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/d0kxrvqdtwf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则从实验的准确性和安全性考虑,应该选择电流表E,至于电压表应该选择B,而电压表C的量程太大,电源电压还不到该电表量程的一半;
②电路图如以上答案所示;
③如图所示为电流表内接,由于存在:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/epquv3mjlw0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,电压测量值大于电阻真实电压,故测量值偏大。
考点:本题考查电阻的测量。
本题难度:一般
3、选择题 在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )
A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C.电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D.电流沿东西方向放置在磁针的正上方
参考答案:C
本题解析:当电流沿南北方向放置在磁针的正上方时,现象最明显,因为南北放置的通电导线产生的磁场为东西方向与磁针垂直,作用力最大,C正确。
本题难度:一般
4、实验题 某同学想测绘标有“3.8V 0.4A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象,除了导线和开关外,有下列一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)
B.电压表V1(量程为5V,内阻约为5kΩ)
C.电流表A1(量程为100mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω)
G.开关及导线若干
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,滑动变阻器 (填器材前面的选项代号)②选好器材后,该同学按照该实验要求连接电路,请完成下图甲中的实物连线。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/3qhjl0om1hf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
③该同学根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图乙所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝的电阻为_________Ω;
④任何实验过程中均存在误差,已知本实验中所用的测量仪器均已校准。下列有关误差的说法中正确的是____________;
A.该实验中的误差来源主要是电流表的分压作用
B.由于电表内阻引起的误差属于偶然误差,可以通过作图法消除
C.若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用该实验装置测得的灯泡电阻比相应状态的电阻的真实值小
参考答案:①D,E,②如图③1.5Ω(1.3Ω~1.7Ω都给分)④CD600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/qbdnlx3t2vx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析::①灯泡额定电流为0.4A,电流表应选 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/dtjeg5dzifc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,即D,为方便实验操作,滑动变阻器应选
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/3qcfu0cvppa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,即E
②滑动变阻器应采用分压接法,如图所示600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/20cgddqj1a4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
③灯泡在不工作时即电压为零时,从图中可得此时电阻为1.5Ω。
④该实验中的误差来源主要是电压表的分流作用,故A错误;由电表内阻引起的误差属于系统误差,不能通过作图法消除,故B错误;若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;由于测量的电压为准确值,但是测量的电流由于电压表的分流而偏大,所以测得的电阻偏小,D正确
考点:测绘小灯泡伏安特性曲线实验
本题难度:一般
5、实验题 (18分)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/xkerea5uaen.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/upcxwz5tf0d.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/uhnq3repurq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
Ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数,降该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验册除了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,七对应点已在图上标出。(g=9.8m/s2)
(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为 N/m.
Ⅱ.(1)某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时针偏转如图(a)所示。请你简述接下来的测量过程:
① ;
② ;
③ ;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。
其中电压表内阻约为5k ,电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接。
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,可用来测量 ;当S旋到位置 时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大。
参考答案::Ⅰ.(1)如图所示600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/bhnxqdzgbv0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)0.248~0.262
Ⅱ.(1)①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”档:
②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;
③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值。
(2)如图所示600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/dy41wbmpnwm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)电阻 1、2 1
本题解析:Ⅰ(1)作出m-l的关系图线,用平滑的曲线将点描绘出,如下600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/r2ovsfc5lbn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
根据胡克定律600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/ocfbelkry54.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/2a3ss0qo4cn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以劲度系数
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/nf4c5lwfe15.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
Ⅱ.(1)实验步骤:①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”档,②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值。
(2)较为准确的测量待测电阻阻值,滑动变阻器选用分压式,由于待测电阻阻值较小,所以电流表内接,实物图如下600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060313/xn2hq5zrorc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,内置电源起作用,可用来测量电阻;当S旋到位置1、2时,表头并联小电阻,可用来测量电流,其中S旋到位置1时,内阻较小量程较大。
本题难度:一般