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- 2021-05-13 发布
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理科综合物理实验题(11)
1.(18分)某同学对黑箱(如图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过电流I之间的变化关系有如下规律:(1)当-15VE2。在测量中,闭合S,适当调节变阻器R1和R2,从伏特表中可以直接读出E2的大小。根据这个原理图,连接好电路。开始时R2阻值最大,R1中P的位置靠近a,则测量中重要的操作步骤是:
a.调节P上移,使表读数
(填“满偏”、“为零”)。
b.减小R2,观察表读数, 若表读
数同a(必要时可调节P使表读数
符合要求),记下此时表读数U。
若U=1.50V,则电源E2的电动势E2=
测量中为提高精度,安培表的量程选择量程(填“大”、“任意”、“小”)。电路中的R2的作用是。
3.(15分)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50mA,内阻约为
800~850,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。
可供选择的器材有:
滑动变阻器R1,最大阻值20W;滑动变阻器,最大阻值100kΩ
S1
R/
R
G
E
S2
图1
电阻箱,最大阻值定值电阻,阻值1kΩ;
电池E1,电动势1.5V;电池,
电动势;电池,电动势;
(所有电池内阻均不计)
标准电流表A,满偏电流;
单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干。
(1)采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选
用的滑动变阻器为;选用的电池为。
G
10mA
1mA
1mA
10mA
G
Ra
Rb
Rc
Rd
S3
S3
图 2
图 3
(2)将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路,
示于图2和图3。图为合理电路,另
一电路不合理的理由是。
(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对
(仅核对1mA量程),画出所用电路图,
图中待核对的电流表符号用来表示。
4.(14分)(1)某学生想在实验室测定当地的重力加速度,有以下器材可供选用(设计出一种实验方案即可):A.闪光照相机(已知物像的长度比为K,闪光灯闪光时间间隔为t) B.秒表 C.电磁式打点计时器 D.4—6伏的交流电源(周期为T) E.导线若干F.纸带 G.复写纸 H.铁架台 I.游标卡尺 J.重物 K.刻度尺 L.直径为1cm的小钢球 M.1m长的弹性绳 N.照相底片
(a)请你帮他从给定的器材中选出实验所需器材(填器材前面的字母)。
(b)需要测量的物理量是。
(c)用你测量的物理量写出重力加速度的表达式。
(2)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量一个刻度盘总共有10个小格且刻度均匀、但量程未准确确定的电压表V1的量程U1m。要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据。
器材(代号)
规 格
待测电压表V1
量程在25V左右,内阻r1=250kΩ
标准电压表V2
量程2V,内阻r2=20 kΩ
电流表A
量程3A,内阻r3=0.01Ω
滑动变阻器R
总阻值1 kΩ
稳压电源E
30V,内阻很小
开关S
导线若干
注:上述各电表的内阻都是已知量。
(a)画出电路,标明所用器材的代号,并填入答卷中的指定位置。
(b)若选用测量数据中的一组合理数据来计算V1的量程U1m,则表达式为U1m=
,式中各字母代表的是。
5.(18分)(1)如图所示,游标卡尺的读数是cm。
(2)有一待测的电阻器RX,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的
实验器材有:
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ)
电流表A1(量程0~500mA,内电阻约20Ω)
电流表A2(量程0~300mA,内电阻约4Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A)
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω)
电键及若干导线
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I—U图线。
a.电流表应选用
b.滑动变阻器选用(选填器材代号)
c.请在方框内画出实验电路图,并将右图中器材连成符合要求的电路。
参考答案
1.(18分)
(1)见图(2分)
(2)(0.9~1.4)×103Ω(2分)
(3)二极管(2分)
(4)内接法(2分)、外接法(2分)
(5)电压从零开始连续可调(2分)
(6)如图(6分)
2.(1)(D)
(2)为零 1.50V 小 限流,保护电流表
3.(1)①(或最大阻值) ②(或电动势4.5V)
(2)① 2 ② 图3电路在通电状态下,更换量程会造成两分
流电阻都未并联在表头两端,以致流过表头的电流超过其
满偏电流而损坏 (3)如图
4.(1)方案a:CDEFGHJK 2分
测量纸带上相邻的相等时间内的位移差△S 2分
g=△S/T2 2分
方案b:AKLN 2分 测量小钢球相邻两位置间的位移差△S 2分
g=k·△S/t2 2分 注:上述两个方案只要答对一个即可。
(2)(a)两伏特表串联,滑动变阻器接成分压器电路,3分
(b) 其中r1=250kΩ,r2=20kΩ 3分; U2:某次测量时V2的读数,n:某次测量V1的指针偏转格数。 2分
5.(本题18分)
(1)3.235cm(5分) (2)a、A1 b、R1(4分) (3)电路图5分,变阻器接成限流器接法不给分,电流表内接得3分;实物图4分,电表正负接线错误得2分。