半偏法测电阻练习题

半偏法测电阻练习题

1、把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200μA，内阻估计在400～600Ω之间．

①按图(a)测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下： (A)滑动变阻器(阻值范围0—200Ω) (B)滑动变阻器(阻值范围0～175Ω) (C)电阻箱(阻值范围0—999Ω) (D)电阻箱(阻值范围0～99999Ω) (E)电源(电动势6V，内阻0．3Ω) (F)电源(电动势12V，内阻0．6Ω)

按实验要求，R最好选用______，R′最好选用_______，E最好选用_______．(填入选用器材的字母代号)

②假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg==500Ω，现在通 过串联一个24．5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为

3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为200A,欲将此表改装成量程为2V的电压表。

(1)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将以下各实验步骤填写完整。

①依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电键均断开。

②将R阻值调至最大,闭合电键_________,调节________的阻值,使电流表达到满刻度。

③闭合_________,调节R'的阻值使电流表达到___________。 ④读出R'的读数,即为电流表的内阻。 (2)实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所示,则电流表内阻rg=____.这种方法测出的电流表的内阻rg比它的真实值_______(选填＂

偏大＂、＂偏小＂或＂相等＂)

4、 (1)为了测定电压表Vx的内阻，采用了如图所示的电路．其中： Vx是待测电压表，量程3V，内阻约3kΩ；

V是标准电压表，量程2V，内阻约2kΩ；R1是电阻箱，阻值范围是0—9999．9Ω； R2是滑动变阻器；R3是保护电阻； E是电池组，电动势6V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．

①实验步骤如下：

(a)根据电路图，将器材正确地连接成实验电路．

(b)将开关S2扳到连接点a处，接通开关S1，调节滑动变阻器

R2，使电压表V的读数是1.50V

(c)断开开关S1，将开关S2扳到连接点b处，接通开关S1，保持__________不变，调节

_______________使电压表V的读数是______________V，则可以认为电阻箱R1的阻值就等于电压表Vx的内阻．

(d)若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图所示，则电阻箱R1的阻值是__________Ω，即为

待测电压表Vx的内阻．

②用本实验方法测得的电压表Vx的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相比较，测量值_________(填序号)． A．偏大 B．偏小 C．准确

⑧上述实验中，闭合开关S1和S2后(先闭合S2后闭合S1)，无论怎样调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，都要保证两个电压表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用____________(填序号)。

A． 4kΩ B． 3．33kΩ C． 2．4kΩ D． 1 kΩ 21．（18分） （1）甲同学根据图1所示电路采用“半偏法”测量一个量程为3V的电压表内阻（约3kΩ）。 ①为使测量值尽量准确，在以下器材中，电阻箱R应选用 ，

S2 滑动变阻器R0应选用 ，电源E应选用 （选填器材前

V R 的字母）。

P b a A．电阻箱（0～999.9Ω） B．电阻箱 (0～9999Ω)

R0 C．滑动变阻器（0～50Ω） D．滑动变阻器（0～2kΩ） E S1 E．电源（电动势1.5V） F．电源（电动势4.5V）

图1

②该同学检查电路连接无误后，在开关S1、S2均断开的情况下，先将R0的滑片P调至a端，然后闭合S1、S2，调节R0，使电压表指针偏转到满刻度，再断开开关S2，调节R的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半。如果此时电阻箱R接入电路中的阻值为3150Ω，则被测电压表的内阻测量值为 Ω，该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。

G改装成量程为3V的电压表。该电流计○G内部由表头和定值（2）乙同学将一个电流计○

电阻r串联组成，其中表头电阻rg=100Ω，r约为几千欧。为确定该电

V G的满偏电流Ig和r的阻值，他采用如图2所示电路进行测量。 流计○

G 实验中使用的电源电动势E=3.0V，电阻箱R的最大阻值为9999Ω。R P 具体操作步骤如下：

a R0 b a．将滑动变阻器R0的滑片P调到a端，电阻箱接入电路的阻值R

S E 调到5000Ω；

图2

G满偏，记录此时电阻箱接入b．闭合S，仅调节R0使电流计○

U/V 电路的阻值R和电压表的示数U； 3.0 c．断开S，将滑动变阻器R0的滑片P再次调到a端，将电阻

2.5 + 箱接入电路的阻值R减小1000Ω；

+ 2.0 d．重复步骤b、c，直到将电阻箱接入电路的阻值R调为0Ω，+ 1.5 + + 1.0 0.5 0 1 2 3 图3

4 5 6 R/103Ω

断开S，结束实验。

根据实验测量出的多组数据绘制电压表示数U随电阻箱接入电路中的阻值R变化的图像，如图3所示。

①现有如下三种量程的电压表，在该实验中为使电压的测量值尽可能准确，电压表应选用的量程为 （选填器材前的字母）。

A．0~15 V B．0~3V C．0~0.5V ②根据上述实验数据绘制出的图像，并考虑实验中存在的误差，可以推测出该表头的满偏电流Ig以及定值电阻r的值应为 。（选填选项前的字母） A．30μA，2.4kΩ B．300μA，5.0kΩ C．300μA，2.4kΩ D．30μA，5.0kΩ

G 联（选填“串”或“并”③乙同学参考②中判断的结果，他若将电流计○）一个G改装成量程为3V的电压表。 阻值为 kΩ的电阻，就可以将该电流计○

21．（18分）

（1）①B；C；F（各2分）②3150；略大于（各2分） （2）①B（2分）② C（2分）③串；7.5（各2分）

14、如图1所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

h m1 m2 H O M 35.20cm 44.80cm 55.68cm P N O 图1

M P N

图2

（1）试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项前的序号），间接地解决这个问题。 A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面得高度H C．小球做平抛运动的射程 （2）图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是 。（填选项前的符号） A．用天平测量两个小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM、ON

（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_______________（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为 （用②中测量的量表示）。

（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′= ∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′∶p2′=11∶__ __。

实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值

p1p1p2为________。

（5）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为___ _cm。

7（2）甲、乙两位同学在“验证牛顿第二

纸带 打点计时器 定律”实验中，使用了如图3所示的实验装置。 ①实验时他们先调整垫木的位置，使小车 垫木 不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动，这样做的目的是 。

若干配重片 ②此后，甲同学把细线系在小车上并绕过

图3 定滑轮悬挂若干配重片。在小车质量一定的

情况下，多次改变配重片数量，每改变一次就释放一次小车，C A B O 利用打点计时器打出记录小车运动情况的多条纸带。图4是其

2.86 单位: cm 中一条纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻6.21 10.06 的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出。打点计时器接

图4

在频率为50Hz的交流电源上。通过对纸带的测量，可知小车运-2a/m﹒s 2

动过程中的加速度大小为 m/s（保留2位有效数字）。

③根据多条纸带的数据，甲同学绘制了小车加速度与小车所受拉0.8 力（测量出配重的重力作为小车所受拉力大小）的a-F图象，如图5

0.6 所示。由图象可知 。（选填选项前的字母）

A．当小车质量一定时，其加速度与所受合外力成正比

0.4 B．当小车所受合外力一定时，其加速度与质量成反比 C．小车的质量约等于0.3kg 0.2 D．小车的质量约等于3.3kg

④乙同学在实验时，因配重片数量不足改用5个质量为20g的钩0.3 F/N 0 0.1 0.2 F

码进行实验。他首先将钩码全部挂上，用打点计时器打出记录小车运图8 动情况的纸带，并计算出小车运动的加速度；之后每次将悬挂的钩码

取下一个并固定在小车上，重复多次实验，且每次实验前均调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动。根据测得的数据，绘制出小车加速度与悬挂的钩码所受重力的关系图线。关于这一图线下列说法错误的是 。（选填选项前的字母） A．可由该图线计算出小车和5个钩码质量之和

B．只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时，该图线才是一条直线 C．无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量，该图线都是一条直线

⑤在做实验时，乙同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力。在处理数据时，

11他以小车的加速度的倒数a为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出a-M图

1象，图3中能够正确反映a-M关系的示意图是__________。

1 1 1 1 aaa a O O O M M O M M

A B C D

图3

24．（20分）如图11（a）为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（电阻不计）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计，导轨平面与水平方向夹角θ=30°。轨道上端连接一阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN的电阻r=0.5Ω，质量m=0.2kg，杆长L=1m跨接在两导轨上。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止开始释放，其始终与轨道垂直且接触良好。此后计

2

算机屏幕上显示出如图11（b）所示的I-t图像（g取10m/s）。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小和在t=0.5s时电阻R的热功率； （2）估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量及在R上产生的焦耳热；

I/A 2.0 S 电流 R M 传感器 B 1.5 m 𝛉 1.0 数据 N 采集器 （20分） 24. 0.5 𝛉 计算机 0 图11（a） 0.5 1.0 1.5 2.0 t/s

图11（b）

图3为潮汐发电的示意图。左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。设某潮汐发电站发电有效库容V =3.6×10 6m3，平均潮差Δh = 4.8m，一天涨落潮两次，发电四次。水流发电的效率η1 = 10％。求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P；