时间:2019-06-29 05:49:57
1、实验题 （本小题共10分） 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200 Ω），实验室提供如下器材：
电池组E?电动势3V，内阻不计
电流表A1?量程0—10 mA，内阻约为40 Ω－60 Ω
电流表A2?量程0—500 μA，内阻为1 kΩ
滑动变阻器R1，阻值范围0—20 Ω，额定电流2 A
电阻箱R2，阻值范围0—9999 Ω，额定电流1 A
电键S、导线若干
要求实验中应尽可能准确的测量Rx的阻值，请回答下面问题：?
（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中表明器材代号；
（2）实验中将电阻箱R2的阻值调到4000 Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是_______μA，测得待测电阻Rx的阻值是__________。
参考答案：（1）
；
（2）6.4 mA ；240 μA；195 Ω
本题解析：（1）电路如图所示，电流表改装成电压表，串联电阻（电阻箱）可以完成。由于电流的表A1的内阻相对待测电阻Rx很小，且大小不确定,采用电流表外接法。滑动变阻器R1的最大阻值很小，电压的调节能力有限，采用分压式接法。
（2）由图可知，电流表A1的示数是6.4 mA ，电流表A2的示数是240 μA。测得待测电阻
=195Ω。
本题难度：一般
2、简答题 现仅有以下器材：
A1表：量程0.2AA2表：量程0.02AV1表：量程3V
V2表：量程100V滑线变阻器R：0～10Ω电阻箱R0：0～9999.9Ω，0.1A
蓄电池组E：ε=6V，r=0.1Ω电键S及导线若干
为较准确地测定一电阻值Rx约1.2Ω的电阻丝的阻值，已有甲、乙两位同学分别设计了图1中的甲、乙二个电路图来测量Rx．但甲、乙两电路设计均有不合理之处，请指出存在的问题（各图分别指出两处即得满分）．
（1）甲图不合理之处：______，______．
（2）乙图不合理之处：______，______．
（3）请设计一个实用的较合理的电路图，画在规定方框内（如图2），并写出Rx的计算公式．（说明公式中各物理量的意义）Rx=______；各量的意义是：______．
参考答案：（1）对于甲图不合理之处：①不能多次测量，②超过电流表量程不安全，③电压表量程太大，读数误差较大．
（2）对于乙图不合理之处：①电流表量程太小，②电压表量程太大，③变阻器调节作用太小．
（3）待测电阻的阻值较小，宜使用电流表外接法．滑动变阻器的阻值只有10Ω，宜使用分压接法．较为合理的电路图如图所示．
Rx的计算公式：来源:91考试网RX=UVRA-R0
其中UV是电压表V1表示，IA是电流表A1示数，R0是电阻箱示数．
故答案为：：（1）对于甲图不合理之处：①不能多次测量，②超过电流表量程不安全；（2）对于乙图不合理之处：①电流表量程太小，②电压表量程太大，③变阻器调节作用太小
（3）如图，Rx的计算公式RX=UVRA-R0；其中UV是电压表V1表示，IA是电流表A1示数，R0是电阻箱示数．
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 为了测定和描绘“220V，40W”白炽电灯灯丝伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈上，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220V交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头户，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250V之间变化，图甲中画出的是调压变压器的电路图符号．实验室内备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、开关、导线等实验器材
（1）在图甲中完成实验电路图
（2）说明按你的实验电路图进行测量，在电压较高段与电压较低段进行比较，哪段的误差更大？为什么？
（3）如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如图乙所示，试根据图线确定，把2只完全相同的“220V，40W”白炽电灯串联在220V交流电源的火线与零线间时，2只电灯消耗的总电功率是多大？
参考答案：（1）灯泡正常发光时的电阻约为：R=220240=1210Ω；
电阻较大，电流表应采用内接法，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示：
（2）采用电流表内接，电压较低段误差较大，因为电压越小，
灯丝电阻越小，由于电流表分压造成的误差越大；
（3）两个相同的灯泡串联接在220V电源上，每个灯泡两端电压为110V，由灯泡的I=U图象可知，此时通过灯泡的电流为0.17A，则两灯泡消耗的总功率P=UI=220V×0.17A=37.4W；
故答案为：（1）如图所示；（2）电压较低段误差较大；（3）37.4W．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 从下述器材中选出合适器材，设计一个电路来测量一个刻度盘总共有10小格、刻度均匀但量程未确定的电压表V1的量程V1m（V1m的值约在23V～27V之间），V1的内阻r1=250kΩ．要求方法简捷，有尽可能高的精度，并能测出多组数据．
①标准电压表V2，量程2V，内阻r2=20kΩ；
②标准电流表A，量程3A，内阻r3=0.01Ω；
③滑线变阻器R，总阻值1KΩ；
④稳压电源E=30V，内阻很小；
⑤电键S；导线若干．
（1）请在如图的方框内画出电路图，并在图上标明所用器材的代号；
（2）通过计算写出V1m的表达式，要求说明式中各物理量的意义．
参考答案：
（1）电压表的电阻太大，用电流表的话，电路的电流太小，读数误差大，所以采用两个电压表串联的连接方法，电路如图所示．
（2）设Qm=10小格，Q1是V1指针偏转格数，V2读数为V2，V1=KQ1，V1m=KQm，则KQ1r1=V2r2 ①
由①式解得：V1m=V2r1Q1r2Qm．②
答：（1）电路如答图所示；
（2）V1m的表达式为V2r1Q1r2Qm，Q1是V1指针偏转格数，V2读数为V2．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，一般要求灯泡两端的电压从0开始调节．为此应该选用图中的电路是______．
参考答案：实验要求，灯泡两端的电压从零开始调节，测量电压范围大些，滑动变阻器应采用分压接法，由因此应选图甲所示实验电路；
故答案为：甲．
本题解析：
本题难度：一般