实验 10 电学综合实验训练
1.某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。
(1)闭合开关S ,调节滑动变阻器 R ,发现电压表有读数,而电流表读数为 0.用多用电表排查故障,在使
用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的___。(选填“A”,“B”)
(2)用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接 ab 、bc 和 de 时,示数均为 0,把两表笔接 cd 时,
示数与电压表示数相同,由此可推断故障是___。
(3)排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量。并根据数据在空白的坐标纸上作出如图所示的U I 图
线,该图存在不妥之处,请指出两处不妥之处:①________,②________。
(4)为了在实验中保护电流表和调节电阻时使电压表、电流表的示数变化均明显,该同学对实验进行改进,
设计了如图所示的电路,电路中电阻 0R 应该选取下列备选电阻中的哪一个_____。
A.1Ω B. 4Ω C.10Ω D. 20Ω
【答案】A dc 间断路 U 轴坐标起点的选取从 0 开始显然不妥 建立坐标系时没有标明单位也是
不妥 B
【解析】(1)[1]应先调整图乙中多用电表的 A。
(2)[2]由于电流表示数为零,电压表示数不为零,说明电路出现断路。若电路中只有一处断路,用电压表
两表笔逐段(如 ab、bc、cd、…)依次并联进行测量,若与哪一段电路并联时电压表指针偏转,说明此段
电路断路。原因是如果电路中仅有一处断路,那么整个电路的电势差全部降落在断路之处,其余各处电压
均为零。所以当电压表两表笔接 cd 时,由于示数与电压表的示数相同,故与电压表并接的两点之间断路,
应是 cd 之间的滑动变阻器发生断路故障。
(3)①[3]由图可知,图线几乎分布在一个很小的区域内,原因是电压 U 的取值范围在 2.70~3.00V 之间,
而 U 轴坐标起点的选取从 0 开始显然不妥;
②[4]此外该同学建立坐标时没有标明所用单位也是不妥。
③[5]保护电阻 R0 应大约为
0
3V =5Ω0.6AR
所以 B 选项正确。
2.在“测量金属丝的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准某次实验中,待测金属丝接入电路部分的长
度为50.00cm ,电阻约几欧。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,读数应为_______ mm(该值与多次测量
的平均值相等)。
(2)实验电路如图乙所示,实验室提供了电源 E( 3V ,内阻不计)、开关 S、导线若干,还备有下列实验
器材:
A.电压表 1V ( 0 3V ,内阻约 2kΩ )
B.电压表 2V ( 0 15V ,内阻约15kΩ )
C.电流表 1A ( 0 3A ,内阻约 0.01Ω )
D.电流表 2A ( 0 0.6A ,内阻约 0.05Ω )
E.滑动变阻器 R1( 0 10Ω , 0.6A )
F.滑动变阻器 R2( 0 2kΩ , 0.1A )
应选用的实验器材有__________(选填实验器材前的序号)
(3)请用笔画线代替导线,在图丙中完成实物电路的连接____________。
(4)实验中,调节滑动变阻器,电压表和电流表示数记录如下:
/ VU 1.05 1.40 1.80 2.30 2.60
U I 0.22 0.28 0.36 0.46 0.51
请在图丁中作出U I 图线______。由图线可知,金属丝的电阻 xR _____ Ω (结果保留两位有效数字)
(5)根据以上数据可以算出金属丝的电阻率 ______ Ω m (结果保留两位有效数字)。
(6)下列关于该实验误差的说法中正确的有_________。
A.金属丝发热会产生误差
B.电流表采用外接法,会使电阻率的测量值偏小
C.电压表内阻引起的误差属于偶然误差
D.用U I 图像处理数据可以减小系统误差
【答案】0.400(0.398~0.402 均正确)ADE
5.0(4.8~5.2) 61.3 10 ( 6 61.2 10 1.4 10 均正确) AB
【解析】(1)[1]用螺旋测微器测量金属丝的直径为
d=0.01mm×40.0=0.400mm
(2)[2]电源电动势为 3V,则电压表选择 A;待测电阻为几欧姆,则电流表选择 D;据滑动变阻器允许的
最大电流可得,滑动变阻器选择与待测电阻阻值相当的 E;即应选用的实验器材有 ADE;
(3)[3]因待测电阻远小于电压表的内阻,则应该选择电流表外接;滑动变阻器用限流电路;连线如图;
(4)[4]根据数据作出U I 图线如图;
[5]由图线可知,金属丝的电阻
2.5 Ω 5.0Ω0.5x
UR I
(5)[6]根据
21 π4
L LR S d
解得
2π
4
d R
L
代入数据可得金属丝的电阻率
61.3 10 Ω m
(6)[7]A.金属丝发热电阻率会发生变化,会产生误差,选项 A 正确;
B.电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使得电流的测量值偏大,电阻的测量值偏小,即会使电阻率
的测量值偏小,选项 B 正确;
C.电压表内阻引起的误差属于系统误差,选项 C 错误;
D.用U I 图像处理数据可以减小偶然误差,选项 D 错误。
故选 AB。
3.某同学为定性探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系,设计了如图(a)所示的电路。所用器材有:
置于暗箱(图中虚线区域)中的光敏电阻 RG、小灯泡和刻度尺;阻值为 R 的定值电阻;理想电压表 V;电
动势为 E、内阻为 r 的电源;开关 S;导线若干。
实验时,先按图(a)连接好电路,然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离 d,记录电压表的示数 U,获得
多组数据如下表。
d/cm 8.50 10.00 12.00 13.50 15.00 17.00 18.50 20.00 22.00 23.50 25.00
U/mV 271.0 220.0 180.0 156.7 114.9 114.0 94.8 89.5 78.6 72.5 65.0
回答下列问题:
(1)光敏电阻阻值 RG 与电压表示数 U 的关系式为 RG=___________(用 E、r、R、U 表示);
(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给的第二组数据点,并作出 U-d 的非线性曲线:_________
(3)依据实验结果可推断:光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而___________(填“增大”或“减小”);
(4)该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能,光照强度大时屏幕变亮,反之变暗。他设想利用
光敏电阻的特性,实现“有光照射光敏电阻时,小灯泡变亮;反之变暗”的功能,设计了如图(c)路,则电
路中___________(填“R1”或“R2”)为光敏电阻,另一个为定值电阻。
【答案】 E R r RU
见解析 增大 R2
【解析】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,可得
G
E R Ur R R
解得
G
ER R r RU
(2)[2]描点、连线如图所示
(3)[3]当光源距离光敏电阻越远时,光照强度越小,电压表示数越小,根据
G
ER R r RU
可知,光敏电阻的阻值 GR 越大
(4)[4]如果 R1 为光敏电阻,有光照射光敏电阻时,外电路总电阻变小,路端电压降低,灯泡变暗;当 R2
为光敏电阻时,有光照射光敏电阻时,外电路总电阻变小,整个电路电流强度增大,内电压升高,路端电
压降低,流过 R1 的电流减小,因此流过灯泡的电流增大,灯泡变亮,因此 R2 为光敏电阻。
4.某同学用伏安法利用下列器材测一节干电池的电动势和内阻。
A.被测干电池一节;
B.电流表 1:量程 0~0.6 A,内阻为 0.3 Ω;
C.电流表 2:量程 0~0.6 A,内阻约为 0.1 Ω;
D.电压表 1:量程 0~3 V,内阻未知;
E.电压表 2:量程 0~15 V,内阻未知;
F.滑动变阻器 1:0~10 Ω,2A;
G.滑动变阻器 2:0~100 Ω,1 A;
H.开关、导线若干。
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在
现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)请在上述器材中选择适当的器材:___________(填写器材前的字母);
(2)实验电路图应选择图___________(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 U-I 图像,则在修正了实验系统误差后,干电
池的电动势 E=___________V,内阻 r=___________Ω。
【答案】ABDFH 甲 1.5 0.7
【解析】(1)[1]为了读数准确,电压表应选择 D;电流表应选择内阻精确的,即选 B;滑动变阻器总阻值
较小有利于电表的数值变化,便于操作且可减小误差,故选 F。综上所述可知选 ABDFH。
(2)[2]因电流表内阻已知,故应采用相对电源的电流表内接法,故选甲。
(3)[3]由 U-I 图像可知,电池的电动势
E=1.50 V
[4]内阻
r=1.5-1.0
0.5 Ω-RA=0.7 Ω
5.某学习小组将一内阻为 1200Ω、量程为 250μA 的微安表改装为量程为 1.0mA 的电流表,后又把该电流
表改装为一多挡位欧姆表。
(1)把该微安表改装为量程为 1.0mA 的电流表需要_____(填“串联”或“并联”)阻值 R0=_____Ω的电阻。
(2)取一电动势为 1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器,与改装所得 1.0mA 的电流表
连接成如图 1 所示欧姆表,其中 a 为__________(填“红”或“黑”)表笔,改装表盘后,正确使用该欧姆表测
量某电阻的阻值,示数如图 2 所示,图 2 所测电阻为__________Ω。
(3)利用两定值电阻 R1、R2(R1<R2),将该欧姆表改装成如图 3 所示含有“×1”“×10”“×100”三个挡位的欧
表,其中“1”为_______档。
【答案】并联 400 红 600 ×1
【解析】(1)[1][2]连接的电阻起分流作用,所以是并联,根据并联电路的特点可得
0( )g g gI R I I R
解得
0 400R
(2)[3]由图可知,电流由 a 回到电源负极,所以 a 为红表笔。
[4]根据电源及电流表量程可知,欧姆表内阻为
1500Er I
结合中值电阻刻度可知,该多用表倍率为×100,所以待测电阻阻值为 600 。
(3)[5]由(2)可知,不接电阻时,欧姆表的倍率为“×100”。因为 R1<R2,所以电键接“1”,电流表量程较
大,表头内阻变小,而表头内阻是等于中值电阻刻度与倍率的乘积,所以倍率最小。
6.某同学测量一段长度已知为 L 的电阻丝的电阻率。实验操作如下:
(1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动
___________(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时避免螺旋测微器损坏;
(2)选择电阻丝的___________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均阻值作为电阻丝的直
径 D;
(3)根据图(b)的电路原理图,在图(c)中将电路图补充完整___________;
(4)为测量 xR ,利用图(b)所示的电路,调节滑动变阻器测得 5 组电压 1U 和电流 1I 的值,作出 1 1U I 图
像。接着将电压表改接在 a、b 两端,测得 5 组电压 2U 和电流 2I 的值,作出 2 2U I 图像。如下图所示;由
此,可求得电阻丝的___________Ω;(保留三位有效数字)
(5)根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率 ___________(用 L、D、 xR 表示)。
【答案】C 不同 见解析 23.5
2
4
xπR D
L
【解析】(1)[1]为保护螺旋测微器,将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动微调旋钮 C,直到
听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。
(2)[2]为减小实验误差,选择电阻丝的不同位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径 D。
(3)[3]根据电路图,连接的实物图如下
(4)[4]由图示电路图可知
1
A 0 3
1
1.96 49.040 10x
UR R R I
2
A 0 3
2
2.04 25.580 10
UR R I
则电阻丝阻值
49.0 25.5 23.5xR
(5)[5]根据电阻定律,得
2( )2
x
LR D
解得
2
4
xπR Dρ L
7.某同学测量一段均匀电阻丝的电阻率。
(1)先用多用电表测量这段电阻丝的电阻。该同学将多用电表的选择开关置于欧姆挡“×1”挡,按照正确操
作多用电表两表笔接触这段电阻丝两端时,刻度盘指针位置如图 1 所示,这段电阻丝的电阻为
___________Ω。
(2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,示数如图 2 所示,电阻丝的直径 d=___________mm。
(3)如图 3 所示连接电路,在刻度尺两端的接线柱 M 和 N 之间接入该电阻丝,金属夹 P 夹在电阻丝上,
沿电阻丝移动金属夹,可以改变电阻丝接入电路的长度。闭合开关 S,在保证电流表示数不变的情况下,移
动金属夹 P,同时调整电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值 R 和电阻丝接入电路的长度 l;重复多次,记录每
一次的 R 和 l 数据。
①为使实验误差尽可能小,需要___________。
②绘出如图 4 所示 R-l 图像,已知斜率的绝对值为 k,则电阻丝的电阻率ρ=___________(用给定的物理量
符号表示)。
【答案】12.0 0.590 使电流表满偏
2
4
k d
【解析】(1)[1] 表盘及指针位置可知,欧姆表示数为 12.0×1Ω=12.0Ω。
(2)[2] 螺旋测微器的读数为:0.5+0.01×9.0mm=0.590mm。
(3) ①[3] 为使实验误差尽可能小,需要使电流表满偏。
[4] 实验过程电流表满偏,电路电流 I 保持不变,根据图示电路图由闭合电路欧姆定律
得:E=I(r+R+R 电阻丝)= 2
4( )LI r R d
根据图像可知
2
4k d
解得:
2
4
k d
8.要测量一个约 200Ω的未知电阻 Rx 的阻值,要求测量精度尽量高、且电表的指针偏角必须超过量程的三
分之一。实验室提供了以下器材:
定值电阻
①电流表 A1(0 ~ 5mA,内阻 r1 = 10Ω);
②电流表 A2(0 ~ 10mA,内阻 r2 = 5Ω);
③定值电阻 R1(R1 = 180Ω);
④定值电阻 R2(R2 = 20Ω);
⑤滑动变阻器 R(0 ~ 5Ω);
⑥干电池(电动势 1.5V,内阻不计);
⑦开关 S 及导线若干。
(1)某同学设计了图(a)所示的电路,闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片应置于______端(填“左”或“右”);
(2)图中定值电阻应选______(填“R1”或“R2”);
(3)若某次测得电流表 A1、A2 的示数分别为 I1、I2,则被测电阻的大小为 Rx = ______(用可能用到的符号
I1、I2、r1、r2、R1、R2 表示);
(4)若通过调节滑动变阻器,测得多组 I1、I2,作出 I2—I1 的图像如图(b)所示,求得图线的斜率为 k = 1.90,
则被测电阻的大小为 Rx = ______Ω(保留三位有效数字)。
【答案】左 R1
1 1 1
2 1
( )
R r I
I I 211
【解析】(1)[1]由于电路为分压式电路,闭合开关前要保护电流表,要求流过电流表的电流尽可能小,固
要将滑动变阻器的滑片应置于左端。
(2)[2]由电路图可看出,本题考向实质为伏安法测电阻,则需将电流表 A1 改装为电压表,由于电源电动
势为 1.5V,则 A1 改装的电压表应能测 1.5V 的电压,则有
Ig(R 串 + r1) ≈ 1.5V
代入数据有
R 串 ≈ 290Ω
则选 R1 较为合适。
(3)[3]根据欧姆定律有
Rx = 1 1 1
2 1
( )I R r
I I
(4)[4]由第三空的答案整理得
I2 = 1 1 x
x
r R R
R
I1
由上式可知
k = 1 1 x
x
r R R
R
则代入计算可得
Rx = 211Ω
9.质检部门在检验铜质电线电缆产品时,发现部分产品存在导体不合格问题,其中的原因主要有两个,一
个是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但导体横截面积
较小。某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得
知,纯铜的电阻率为 81.7 10 Ω m 。实验室现有的器材如下。
A.电源 E (电动势约为 6V ,内阻不计)
B.待测长度为100m 的铜电线,横截面积约为 23mm
C.电流表 1A (量程为 0~ 0.4A ,内阻约为 0.2Ω )
D.电流表 2A (量程为 0~ 0.6A ,内阻约为 0.2Ω )
E.电阻箱 R (阻值范围为 0~999.9Ω )
F.定值电阻 0 10ΩR
G.开关、导线若干
(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径 d ,如图甲所示,则 d ___________ mm ;
(2)小组设计的测量电路如图乙所示,则 P 应选用___________,N 应选用___________(填器材前面的代
号)。电流表 1A 与电流表 2A 测出的电流值分别用 1I 和 2I 表示,通过实验作出的图像如图丙所示;
(3)图乙电路测得的铜电线的电阻表达式为 LR ___________(用 1I 、 2I 和 R 表示),该长度为100m(真
实长度)的铜电线的电阻为___________ Ω ;这捆铜电线的电阻率 ___________Ω m (计算结果均保留
三位有效数字);
(4)铜电线电阻的测量值比真实值___________(填“偏大”“相同”或“偏小”);从铜电线自身角度,你认为
电阻率大的原因可能是___________。
【答案】1.950 D C 2 1
1
I I RI
2.60 87.76 10 偏大 使用了再生铜或含杂质很多
的铜
【解析】(1)[1]螺旋测微器测得的铜电线直径为 1.5mm 45.0 0.01mm 1.950mmd
(2)[2][3]由于题目中没有提供电压表,而给了两个电流表,显然流经 P 的电流大,应选用大量程的电流表
D ;而流经 N 的电流小,应选用小量程的电流表 C
(3)[4][5]根据图乙电路,可得铜电线的电阻
2 1
1
L
I I RR I
整理得
2
1
1 1L
I RI R
因此,图像丙的斜率表示铜电线的电阻,则
7.50 1.00 2.602.5LR
[6]根据电阻公式
2
π 2
L LR S d
可得铜电线的电阻率
2
8π 7.76 10 m4
Ld R
L
(4)[7][8]由于电流表 1A 的分压作用,铜电线两端的电压实际为
2 1 1L AU I I R U
即
2 1LU I I R
因此铜电线电阻的测量值比真实值偏大,该铜电线的电阻率比纯铜的电阻率 81.7 10 m 大了很多,原因
可能是使用了再生铜或含杂质很多的铜。
10.用伏安法测电阻的实验中。
(1)如图甲,Rx 为待测电阻,请用笔画线代替导线,按甲图将图乙实物连接图补充完整______。
(2)现有两个滑动变阻器供选择,分别将两滑动变阻器按图甲接入电路,用 L 表示滑动变阻器电阻总长度,
用 x 表示滑动变阻器与电压表并联部分的电阻长度,滑片在不同位置 x 与 L 的比值 x
L
及相应电压表测量值
U,画出 U 随 x
L
变化的图像如图丙所示,为了方便调节,根据图像你会选择___________(m 或 n)更合理;
(3)为测量 Rx,利用图甲所示的电路,调节滑动变阻器分别测得 5 组电压 U 和电流 I 的值,作出的 U-I
关系图像如图丁 p 所示。再将电压表改接在图甲 a、b 两端,作出的 U-I 关系图像如图丁 q 所示,可求得电
阻丝的 R=___________ Ω
(4)电压表内阻______(填“会”或“不会”)影响电阻 Rx 测量的系统误差。
【答案】 m 9.0(8.5~10.0) 不会
【解析】(1) [1]滑动变阻器采用分压接法,根据图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;
(2)[2]由图丙所示图像可知,图线 n 在 x 较小时随 x 的变化分压电路两端电压变化很小,当 x 达到一定值
时随 x 增加 U 迅速变化,使用该图线对应的滑动变阻器不方便实验操作;图线 m 随 x 的增加 U 接近均匀变
化,使用图线 m 所对应的滑动变阻器方便实验操作,应选择图线 m 对应的滑动变阻器;
(3)[3]根据图线 p,由欧姆定律得
0 48.8Ωx A
UR R R I
根据图线 q,由欧姆定律得
0 40ΩA
UR R I
故电阻丝阻值 Rx=8.8Ω;
(4)[4]由(3)的解析可知本实验不存在系统误差。
11.小刘同学用图 1 甲所示的电路图来测量电阻丝的电阻 Rx;
(1)请用笔画线代替导线,根据图 1 甲的电路图完成图 1 乙中实物图的连线____________。
(2)将电压表接在 a、b 两端,闭合开关 S,调节滑动变阻器,测得 5 组电压 U1 和电流 I1 的值;再将电压
表改接在 a、c 两端,闭合开关 S,调节滑动变阻器,测得 5 组电压 U2 和电流 I2 的值;在方格纸上分别作出
U1-I1 和 U2-I2 图像如图 2 丙所示由此可求得电阻丝的阻值 Rx=_____________Q(结果保留三位有效数字)。
(3)某次测量中,电流表示数如图 2 丁所示,则读数为_____________A。
(4)本实验中关于“电表内阻对测量结果有无影响”的判断正确的是_____________。
A.电压表的内阻会产生误差,且使测量结果偏大
B.电流表的内阻会产生误差,且使测量结果偏大
C.电流表的内阻会产生误差,且使测量结果偏小
D.电压表与电流表的内阻对测量结果均不会产生误差
【答案】 2.70~2.90 0.44 D
【解析】(1)[1]根据电路图连接实物图
(2)[2]由图示电路图可知
2
0
2
2 Ω 6.25Ω0.32x A
UR r R I
= =
1
0
1
1.4 Ω 3.5Ω0.4A
Ur R I
则电阻丝阻值
6.25Ω 3.5Ω 2.75ΩxR
(3)[3]因电流表接入为小量程,故读数为 0.44A;
(4)[4]此时属于电流表内接,根据闭合电路的欧姆定律
A
U LrI S
整理得
A1 1r LI U US
作出 1 -LI
图象,如图所示
斜率为
k US
即
kUS
所以电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果无影响。
12.某同学利用图(甲)所示电路测量量程为 2.5V 的电压表 V 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器
材有:电阻箱 R(最大阻值 99999),滑动变阻器 R1(最大阻值 50Ω),滑动变阻器 R2(最大阻值 5kΩ),
直流电源 E(电动势 3V),开关 1 个,导线若干。实验步骤如下:
①按电路原理图(甲)连接线路;
②将电阻箱阻值调节为 0,将滑动变阻器的滑片移到与图(甲)中最左端所对应的位置,闭合开关 S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏;
④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为 2.00V,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”);
(2)根据图(甲)所示电路将图(乙)中实物图连线;_______
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 625.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得
电压表的内阻为_______Ω(结果保留到个位);
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满偏电流为________。
【答案】R1 2500 1mA
【解析】(1)[1]调节电阻箱时需要滑动变阻器上的分压保持不变,需要电压表的电阻远大于变阻器的电阻,
故变阻器选阻值小的,故选滑动变阻器 R1;
(2)[2]实物图连接如图所示
(3)[3]电压表和电阻箱整体分压不变,故
V
UU U RR
代入数据
V
22.5 2 625R
解得
V 2500ΩR
(4)[4]该表头的满刻度电流为
2.5V 1mA2500ΩI
13.为了将小量程的电流表改装成电压表,并用改装后的电压表测量电源的电动势和内阻,现提供以下实
验器材:
电流表 G:满偏电流为 5mA,内阻约为 100Ω
电源 E1:电动势约为 1.5V,内阻不计
电源 E2:电动势约为 15V,内阻不计
滑动变阻器 R1:最大阻值为 200Ω,额定电流为 1A
滑动变阻器 R2:最大阻值为 3kΩ,额定电流为 0.5A
电阻箱 R0:最大阻值为 999.9Ω,额定电流为 0.5A
定值电阻 RA 和 RB
两个开关,导线若干
请回答下列问题:
(1)为了尽可能准确的测量电流表的内阻,应选用下图中的______(选填“A”“B”“C”或“D”)电路。
A. B. C. D.
(2)根据所选电路完成实物电路连接,闭合开关 S1,调节滑动变阻器使电流表的示数为 5mA。接着保持滑
动变阻器的滑片位置不变,再闭合开关 S2,调节电阻箱 R0 的阻值,当 R0=60Ω时流过电流表的电流为 2mA,
则电流表内阻的测量值为______Ω。
(3)用定值电阻 RA 和 RB 将此电流表改装成 0~6V 和 0~15V 的双量程电压表,若用改装后的电压表的 0~
6V 挡(内阻为 1200Ω)直接接在待测电源(内阻较大)的两端时,电压表的示数为 3.5V;换用 0~15V 挡
(内阻为 3000Ω)接在该电源两端时,示数为 5.0V;则电源的电动势 E 为______V,内阻 r 为______Ω;
【答案】D 90 7 1200
【解析】(1)[1]当闭合开关 S2 时,回路总电阻变小,总电流变大,产生系统误差;为了减小系统误差,
滑动变阻器应该选则阻值大的 R2,为了使电流表的示数能够达到满偏,电源应该选择电动势大的 E2,故选
D。
(2)[2]当电流表的电流为 2mA 时,电阻箱的电流为 3mA
A 02mA 3mAR R
解得
A 90ΩR
(3)[3][4]由欧姆定律得
A
VA VA
U E
R R r
B
VB VB
U E
R R r
解得
7VE
1200Ωr