(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是_____.(填写各步骤前的序号) ①将热敏电阻接入电路 ②观察到继电器的衔铁被吸合 ③断开开关,将电阻箱从电路中移除 ④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω 【答案】E2 R2 C 不偏转 偏转 ⑤④②③① 【解析】
(1)由表格数据知,当温度为30 ℃时,热敏电阻阻值为199.5 Ω,继电器的阻值R0=20 Ω,当电流为15 mA时,E=I(Rt+R0)=3.3 V,所以电源选E2,80 ℃时,热敏电阻阻值
Rt=49.1 Ω,则
E2=I(Rt+R0+R),此时变阻器阻值R=330.9 Ω,所以变阻器选择R2;(2)多用电表做电压表
测量电压,旋钮旋至直流电压挡C处;(3)若只有b、c间断路,表笔接入a、b时,整个回路断路,电表指针不偏转,接入a、c时电流流经电表,故指针偏转;(4)50 ℃时,热敏电阻阻值为108.1 Ω,所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω,调节变阻器,使衔铁吸合,再将电阻箱换成热敏电阻,故顺序为⑤④②③①.
【名师点睛】结合表格中数据,利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值,选择电源和滑动变阻器.明确实验的目的是实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,其中30~80 ℃就是提示的信息,结合表格数据,可知电阻值的取值.
17.某同学设计了如图所示的实验电路测量电压表的内阻和电阻丝的电阻,实验室提供的器材有:两节干电池、电阻箱R0、粗细均匀的电阻丝、与电阻丝接触良好的滑动触头P、开关、灵敏电流计(灵敏电流计的零刻度在表盘正中央)、待测电压表、导线.他进行了下列实验操作:
(1)按原理如图将如图所示的实物图连接成完整电路,请你帮他完成实物连线_______; (2)先将电阻箱的阻值调至最大,将滑动触头P移至电阻丝的正中间位置; (3)闭合开关K,将电阻箱的阻值逐渐减小,当电阻箱的阻值为R0时,灵敏电流计示数为0,可知电压表内阻RV=_____;
(IV)将电阻箱的阻值调至0,将cd导线断开,然后将滑动触头P移至最左端.此时电压表的示数为U,灵敏电流计的示数为I,则电阻丝的电阻为_____,测得的电阻值_____(填“偏大”“偏小”或“准确”). 【答案】电路连线如图:
R0
U 偏大 I【解析】 【详解】
(1)电路连线如图:
(3)灵敏电流计的示数为0时,说明电压表和电阻箱分压之比与电阻丝右边和左边电阻分压相等,故RV?R0;
(4)将电阻箱的阻值调至0,将cd导线断开,将滑动触头P移至最左端后,电阻丝的全部电阻与灵敏电流计串联,电压表测量的是灵敏电流计和电阻丝的总电压,电阻丝电阻的
测量值R?UU,因为采用了内接法,?R?RA ,故电阻的测量值偏大. II
18.(1)甲同学按如图甲所示电路测量量程为500μA的电流表G的内阻.他按图甲连接好电路后,先闭合S1,断开S2,调节R1,使电流表G的指针满偏.再闭合S2,保持R1的滑动触头不动,调节R2使电流表G的指针指到满刻度的1/3.若此时电阻箱R2各旋钮的位置如图乙所示,则电流表G的内阻测量值RG=____Ω.
(2)现将该电流表G改装成量程为3V的电压表V,需给该电流表G串联一阻值为_____Ω的电阻.
(3)乙同学将(2)问中改装的电压表V校准后采用伏安法测量某待测电阻Rx,实验室还备有以下器材:
A.待测电阻Rx,阻值约为200Ω
B.电源E,电动势为3V,内阻可忽略不计 C.电流表A,量程为0~15 mA,内阻rA=20Ω D.滑动变阻器R′1,最大阻值10Ω E.滑动变阻器R′2,最大阻值5kΩ F.开关S,导线若干
①为提高实验精确度,尽可能测量多组数据,实验中滑动变阻器应选择____(填器材序号字母).
②请在虚线框内画出乙同学用伏安法测量电阻Rx的电路图_______.
【答案】(1)100 (2)5900 (3)①D ②见解析; 【解析】 【详解】
(1)[1].因s2闭合前后电总电流不变,则电流表达满偏刻度的1/3时,则并联电阻的电流为电流表满偏电流的2/3.因是并联关系,则
RgIR = RIg得:
IRRg=R=2R
Ig由电阻箱可读出:
R=50Ω
则:
Rg=2R=2×50=100Ω
(2)[2].改装成电压表要串联的阻值为
UR=?Rg=5900Ω Ig(3)[3].因测量范围大,要采用滑动变阻器分压式接法,宜用小阻值,故选D. [4].因电压表内阻比得测电阻大的多,宜用电流表外接法.故画得电路图如图所示;
【点睛】
考查的电阻箱的读数,半偏法测电阻,明确总电流认为不变;电路的设计,电流表的内外接法要求大电阻内接法,小电阻外接法.滑动变阻器分压式接法宜用小阻值.
19.某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验.先测量该金属丝电阻Rx(约为9 Ω),已经选好的器材有:
A.电压表V1(量程0~1 V,内阻约10 kΩ) B.电压表V2(量程0~3 V,内阻约20 kΩ) C.定值电阻R0=20 Ω D.被测电阻Rx
E.滑动变阻器(阻值范围0~5 Ω) F.电源(电动势3 V,内阻很小) G.导线若干,开关一个
(1)为了减小误差,并尽可能多的测量几组数据,请在方框中画出合理,便捷的测量电路图. (_______)
(2)在某次测量中,若电压表V1读数为U1,电压表V2读数为U2,则待测金属丝电阻的表达式Rx=___________________.
(3)测得金属丝直径为d,测得金属丝阻值为R,测得金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率
的表达式ρ=________(用符号表示).如果在实验中通电时间较长,则电阻率的测量结果会__________(填变大或变小或不变)
【答案】
U1πRd2R 变大 0 U24L【解析】 【详解】
(1)[1]利用伏安法测电阻,首先选取实验仪器,可以把其中一个电压表作为电流表使用,如果选取电压表V2作为电压表使用,电压表V1改装成电流表使用,把电压表V1和定值电阻R0并联,满偏电流为:
Im?被测电阻Rx两端电压的最大值
U1U1??0.05A RV1R0Um?ImRx?0.45V
远小于电压表V2量程,故仪器选取不合适;
把电压表V1作为电压表使用,电压表V2和定值电阻R0并联改装成电流表使用,满偏电流为
Im?被测电阻Rx两端电压的最大值
U2U2??0.15A RV2R0Um?ImRx?1.35V
比电压表V1量程略大,可以使用;为了多测几组数据,减少实验误差,选用分压法组装电路,电压表分流可忽略,选用外接法,电路图如图所示: