物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性,除所用电源,开关、导线外,实验室还备有器材:电压表(量程3V)、电流表(量程3A)、定值电器、滑动变阻器
。
(1)测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材,并移动滑动变阻器滑片位置,读出对应的电压表和电流表示数,在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线,可得电源电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留2位有效数字)。
(2)不考虑偶然误差,由上述(1)方法测得的内阻r (填“大于”、“等于”、“小于”)真实值,引起此误差的原因是 。
(3)测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值,I表示电流表的示数。为便于对比研究,采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线:
①表示图1中变阻器的功率变化规律;
②表示图3中变阻器的功率变化规律。
在滑动变阻器的滑片移动过程中,不考虑电表的影响,下列选项正确的是________。
A. B.
C. D.
...
(1)如图所示,用螺旋测微器测量金属丝直径,则金属丝直径 mm;
(2)待测金属丝电阻较小,为使电阻的测量结果尽量准确,且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________;
A. B.
C. D.
(3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的图线如图所示。若图线的斜率为k,金属丝的长度为l,直径为D,则金属丝电阻率的表达式为 ;(用k、l、D表示)
(4)某同学认为,在不改变电路结构的基础上,可以另外设计一种实验方案,通过改变金属丝长度,并利用某一电表测得的数据,作出相应的图像,进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案,并用斜率表示金属丝的电阻率 (需要的其他物理量可自选符号表示)。
...
(1)用图1所示的多用表测量一合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧,测量步骤如下:
①使用前先调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准“直流电流、电压”的0刻线。
②将选择开关转到电阻挡的 (选填“×1”“×10”或“×100”)的位置。
③将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准“电阻”的 (选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据,示数如图2所示,则合金丝的阻值为 。
(2)按照图3连接电路,测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器连入电路的阻值,使电流表的读数
达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个
的值,作出
图像,如图4中图线a所示。
①在实验中应使用 (选填“0~20”或“0~200
”)的滑动变阻器。
②已知合金丝甲的横截面积为8.0×10-8m2,则合金丝甲的电阻率为 ·m(结果保留2位有效数字)。
③图4中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙采用同样的方法获得的图像,由图可知合金丝乙的横截面积 (选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝甲的横截面积。
④请从理论上分析并说明,利用图4中直线斜率求合金丝电阻率,是否存在因电表内阻带来的误差 。
...
图甲为“测量某电池组电动势和内阻”的实验电路图。实验室除提供待测电池组一个、开关一个、导线若干外,还有下列器材可供选用:
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.2Ω
滑动变阻器:0~500Ω,额定电流1A
滑动变阻器:
,额定电流1A
(1)图甲为该同学设计的实验电路图,实验中忽略电流表和电压表内阻的影响。
①为了便于实验,滑动变阻器应选用 (填写仪器的字母代号);
②实验中调节滑动变阻器,记录多组电压表示数U和电流表示数I,在坐标纸上描点连线作出图像,如图乙所示。根据图乙可得该电池组的电动势
V,内阻
(结果均保留2位有效数字)。
(2)为了研究电表内阻对测量结果的影响,我们用U和I的函数关系进行分析。
①用字母分别表示电压表和电流表的内阻,U、I分别表示电压表和电流表的示数,E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响,写出反映U和I真实关系的函数表达式
;(请用题目中已知字母表示)
②通过对函数表达式进行分析可得,(1)中电池组的电动势E测量值 真实值,内阻r的测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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某学习小组用电阻约为5Ω的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验。
(1)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、电压表(量程0 ~ 3V,内阻约3kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电流表(量程0 ~ 0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程0 ~ 3.0A,内阻约0.02Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.5A)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (选填实验器材前对应的字母)。
(2)测量金属丝电阻Rx的电路如图甲所示,某同学按电路图连接器材,如图乙所示。其中 (选填“①”“②”或“③”)连线是错误的。
(3)该同学正确地完成了实验操作,在U—I坐标系中标出了测量数据的坐标点,如图所示。请你在图中描绘出U—I图线 ,根据图线计算该金属丝的电阻值Rx = Ω(结果保留两位有效数字)
(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图甲所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图乙所示。请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化 。
...
某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中,采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示。
(1)下列说法正确的是 。
A.为保证实验安全,原线圈应接直流电源
B.变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成
C.变压器正常工作后,电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
D.保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响
(2)实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别,出现这种情况的原因是: 。
(3)实验时,某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声,他做出如下猜想,正确的是______。
A.“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音
B.“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的
C.交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用,使铁芯振动发声
D.若去掉铁芯,“嗡嗡”声马上消失,也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验
...
(1)若将一电压表与干电池两极直接相连,用U表示电压表的示数,用E表示该干电池电动势的真实值,从理论上分析,仅考虑电压表影响,则U E(选填“”或“
”);
(2)某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,实验电路图如图1所示。他根据记录的数据作出的图像如图2所示。通过图像可求出电池的电动势
V,内阻
。(均保留小数点后两位)
...
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