(2)[2]根据图示电路图由欧姆定律得
U1U2? RxR0解得:
Rx?U1R0 U2(3)[3]由电阻定律
R??LL4L????2dSπd得 π()22πRd2 ??4L[4]金属丝的电阻率随温度升高而增大,所以实验中通电时间较长,金属丝的温度较高,电阻率的测量结果会变大。
20.用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.RL的测量结果如表所示.
.温度t(℃) RL阻值(Ω) 30.0 54.3 40.0 51.5 50.0 48.3 60.0 44.7 70.0 41.4 80.0 37.9 90.0 34.7 回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线_______________.
(2)为了检验RL与f之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL-t关系图线___________.
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____,电压表的读数为___.此时等效电阻RL的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____.
【答案】
115mA 5.00V
43.5Ω 64.0℃ 【解析】 【分析】 【详解】
根据电路图按照顺序可以将实物电路连接,如图2所示;
根据表1的数据可以在RL-t图象上进行描点作图,图象如图所示
图3的表盘分度值为5mA,电流表读数为115 mA;图4的表盘分度值为0.01V,电压表读数为5.00V;根据部分电路欧姆定律RL=43.5Ω,根据第2题的图象可以查出热敏电阻所处环境的温度为64.0℃.
21.某小组同学改装电压表时,在实验室找到如下实验器材: A.电压表V1:量程为2.5V,内阻几千欧; B.电流表A1:量程为5mA,内阻约为10Ω; C.电流表A2:量程为1A,内阻0.5Ω左右; D.电阻箱R1:阻值范围0~999.9Ω; E.滑动变阻器R2:阻值范围0~10Ω; F.滑动变阻器R3:阻值范图0~5000Ω; G.电源:电动势E=5V,内阻r=0.5Ω; H.开关、导线若干。
由于没有合适的电压表,计划用电流表A1改装。
(1)先用半偏法测电流表A1的内阻,电路如图甲所示。操作过程如下:将R3调至阻值最大,断开S2、闭合S1,调节R3使电流表A1的示数为4.00mA;保持R3的阻值不变,闭合S2,调节R1使电流表A1的示数为2.00mA,此时R1的阻值为10.5Ω。则电流表A1的内阻为________Ω;
(2)将电流表A1改装成量程为5V的电压表。把电阻箱的阻值调至________Ω,与电流表A1串联后即为量程为5V的电压表;
(3)对改装后的电压表校对,该小组同学从别的地方找到一标准电压表V,将改装好的电压表(如图乙中虚线框所示)与标准电压表V并联,接入如图乙所示的电路中,调节R2,使
电流表A1的示数如图丙所示,则电流表的示数为________ mA;若改装后的电压表非常准确,则此时电压表的示数为________ V(结果保留两位有效数字)。 【答案】10.5 989.5 2.60 2.6 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由题意可知,干电路电流不变为
I1?4.00mA
流过电阻箱的电流
IR1?I1?I2?4.00mA?2.00mA?2.00mA
根据并联电路特点和欧姆定律得电流表内阻为
Rg=IR1R1I22.00?10?3?10.5=Ω=10.5Ω ?32.00?105?5?10?3?10.5?Ω=989.5Ω
5?10?3[2]将电流表A1改装成量程为5V的电压表,根据串联分压有
Rx?U-IgRgIg(3)[3]由图丙可知电流表的示数为2.60mA [4]根据串联电路电压分配关系有
2.60mAU? 5mA5V解得U?2.6V
22.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5Ω.
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a或b)、导线②连接________(填c或d).
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为________Ω. U/A 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
山东省实验中学物理第十一章 电路及其应用专题试卷
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