20.研究性學(xué)習(xí)小組圍繞一個(gè)量程為30mA的電流計(jì)展開探究.
(1)為測(cè)量該電流計(jì)的內(nèi)阻,同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖(a)所示電路.圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知,內(nèi)阻不計(jì).閉合
開關(guān),將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí),電流計(jì)恰好滿偏;將電阻箱阻值調(diào)到95Ω時(shí),電流計(jì)指針指在如圖(b)所示位置,則電流計(jì)的讀數(shù)為12.0mA.由以上數(shù)據(jù)可得電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=630Ω.
(2)同學(xué)乙將甲設(shè)計(jì)的電路稍作改變,在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆,如圖(c)所示,設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)易的歐姆表,并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度:閉合開關(guān),將兩表筆斷開,調(diào)節(jié)電阻箱,使指針指在“30mA”處,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞Ω(填“0”或“∞”);再保持電阻箱阻值不變,在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度.則“10mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為6Ω.
(3)若該歐姆表使用一段時(shí)間后,電池內(nèi)阻變大不能忽略,電動(dòng)勢(shì)不變,但將兩表筆斷開,調(diào)節(jié)電阻箱指針仍能滿偏,按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量,其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將不變(填“變大”、“變小”或“不變”).

分析 (1)由圖示電流表表盤確定其分度值,讀出其示數(shù);應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出電流表內(nèi)阻.
(2)歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律,應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析答題.
(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差.

解答 解:(1)由圖(b)所示表盤可知,其分度值為1mA,示數(shù)為12.0mA,
將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí),電流計(jì)恰好滿偏,
根據(jù)閉合電路歐姆定律:E=Ig(R+Rg),即E=0.03(20+Rg)…①
將電阻箱阻值調(diào)到95Ω時(shí),電流計(jì)的讀數(shù)為12mA,
根據(jù)閉合電路歐姆定律:E=0.012(95+Rg)…②
聯(lián)立①②得:Rg=30Ω
(2)將兩表筆斷開,即相當(dāng)于所測(cè)電阻無(wú)窮大,則指針指在“30mA”處,此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞;
根據(jù)閉合電路歐姆定律將兩表筆斷開時(shí)有:Ig=$\frac{E}{r+R+{R}_{g}}$=30mA…①,
當(dāng)兩表筆接上電阻RX時(shí)有:I=$\frac{E}{r+R+{R}_{g}+{R}_{X}}$…②,
根據(jù)分流公式可得通過電流表的電流為:I=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{g}+{R}_{X}}$…③
聯(lián)立①②③并將E=1.5V,Rg=30Ω,代入解得:Rx=6Ω.
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電池新時(shí)有:Ig=$\frac{E}{r+{R}_{g}+R}$=$\frac{E}{(r+R)+{R}_{g}}$,
測(cè)量電阻時(shí)電流表示數(shù)為:I=$\frac{E}{(R+r)+\frac{{R}_{g}{R}_{X}}{{R}_{g}+{R}_{X}}}$,
歐姆表用一段時(shí)間調(diào)零時(shí)有:Ig=$\frac{E}{r′+{R}_{g}+R′}$=$\frac{E}{(r′+R′)+{R}_{g}}$,
測(cè)量電阻時(shí):I=$\frac{E}{(r′+R′)+\frac{{R}_{g}{R}_{X}′}{{R}_{g+{R}_{X}′}}}$,比較可知r+R=r′+R′,
所以若電流相同則Rx=Rx′,即測(cè)量結(jié)果不變.
故答案為:(1)12.0;30;(2)∞;6;(3)不變.

點(diǎn)評(píng) 此題的易錯(cuò)之處在于兩表筆不是接在干路上,而是接在電流表兩端,故應(yīng)根據(jù)電路圖結(jié)合分流公式寫出通過電流表的電流表達(dá)式,在解方程得出結(jié)果.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

7.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)中,所需的實(shí)驗(yàn)器材已用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.將線圈A插入線圈B中,閉合開關(guān)的瞬間,線圈B中感應(yīng)電流與線圈A中電流的繞行方向相反(填“相同”或“相反”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室取了如下器材:①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、②天平、③細(xì)繩、④紙帶、⑤小車、⑥鉤碼、⑦毫米刻度尺、⑧一端有滑輪的長(zhǎng)木板以上哪些器材是多余的:②(填代號(hào)),為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,還需要的器材是刻度尺.
(2)實(shí)驗(yàn)操作過程中,下列說法中正確的是BC.
A.該同學(xué)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是圖1的款式
B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端
C.應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車
D.紙帶移動(dòng)速度越大,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
(3)在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到一條紙帶如圖2所示,并在其上取了A,B,C,D,E,F(xiàn),G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒有畫出.
①如圖3,紙帶上F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度尺讀數(shù)為6.20cm;
②設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T,計(jì)算vF的公式為vF=$\frac{ooisk2g_{6}-2wiicki_{4}}{10T}$;(用圖2紙帶中標(biāo)識(shí)的dn表示)
③他經(jīng)過測(cè)量并計(jì)算得到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B,C,D,E,F(xiàn)各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如表.以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,試在圖4所示坐標(biāo)系中合理選擇好標(biāo)度,作出v-t圖象,利用該圖象求物體的加速度a=0.40 m/s2(兩位有效數(shù)字).
對(duì)應(yīng)點(diǎn)ABCDEF
速度(m/s)/0.1410.1800.2180.2620.301

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.某同學(xué)用一個(gè)多用電表測(cè)大約2KΩ的電阻(表盤如下圖).該多用電表的電阻檔有四個(gè)倍率,分別是×1、×10、×100、×1K,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,則應(yīng):
(1)將選擇開關(guān)置于×100;
(2)將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零;
(3)將待測(cè)電阻RX接在兩表筆之間進(jìn)行測(cè)量;
若以上步驟正確操作后,表盤的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值是1900Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

15.把標(biāo)有“220V 25W”、“220V100W”甲乙兩燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的電路中,通過甲的電流等于通過乙的電流,甲的亮度大于乙的亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷.一光滑細(xì)桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過圓環(huán),桿上套有帶正電的小球,現(xiàn)使小球從a點(diǎn)由靜止釋放,并開始計(jì)時(shí),后經(jīng)過b、c兩點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖  如圖乙所示.下列說法正確的是( 。
A.帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零
B.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C.電勢(shì)差 Uab<Ubc
D.小球由b到c的過程中平均速度大于0.55m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.下列說法正確的是( 。
A.只要已知阿伏加德羅常數(shù)、某液體的摩爾質(zhì)量和這種液體的質(zhì)量,就可以估算出該液體的分子直徑
B.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,但一定要引起其它的變化
C.分子間相互作用表現(xiàn)為引力時(shí),隨著分子間距的增大分子間的作用力一直減小
D.兩個(gè)分子間的距離為r0時(shí),分子勢(shì)能最小
E.氣體的溫度升高1℃,也可以說溫度升高1K;溫度下降5K,也就是溫度下降5℃
F.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過程,其溫度一定升高

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.關(guān)于起電,下列說法正確的是( 。
A.摩擦起電是電荷的轉(zhuǎn)移
B.接觸起電可能是產(chǎn)生電荷的過程
C.感應(yīng)起電時(shí),由于帶電體和被感應(yīng)導(dǎo)體不接觸,所以一定是產(chǎn)生了電荷
D.摩擦起電和感應(yīng)起電都可能是創(chuàng)造了電荷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(  )
A.若加速度方向與速度方向相同,雖然加速度很小,物體的速度還是增大的
B.若加速度方向與速度方向相反,雖然加速度增大,物體的速度還是減小的
C.不管加速度方向與速度方向關(guān)系怎樣,物體的速度都是增大的
D.若物體的加速度增大,則速度也必定增大,反之也成立

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