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1、电学实验1某校课外兴趣小组要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下。(1)用游标卡尺测量其长度,示数如图甲所示,由图可知其长度L_cm;(2)用螺旋测微器测量其直径,示数如图乙所示,由图可知其直径D_mm;(3)实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻,已知其电阻约为100 ,实验所用直流电源的电动势约为4 V、内阻可忽略,电流表V的量程为030 mA、内阻约为30 ,电压表V的量程为03 V、内阻约为10 k,滑动变阻器R1阻值的变化范围为015 ,允许通过的最大电流为2.0 A,为减小测量误差,实验中实验电路应采用丙图中的_ ;(R代表圆柱体的电阻)【答案】(1)4.240 (1)4
2、.950 (1)A 【解析】(1)由题图甲可知,游标尺是20分度的,游标尺的精度是。游标卡尺的示数为。(2)由题图乙可知,螺旋测微器的示数为。(3)因为,所以电流表应采用外接法;待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测量多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,因此应选择图A所示电路图。2某同学要将量程为3 mA的毫安表G改装成量程为30 mA的电流表。他先测量出毫安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利用一标准毫安表,对改装后的电流表进行检测,可供选择的器材如下:毫安表头G(量程3 mA,内阻约为几百欧姆)A滑动变阻器R1(01 k)B滑动变阻器R1(010 k)C电阻箱R(09999.9
3、 )D电源E1(电动势约为1.5 V)E电源E2(电动势约为9 V)F开关、导线若干具体实验步骤如下:a按电路原理图a连接线路;b将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后调节R1的阻值,使毫安表G的指针满偏;c闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置;d记下R2的阻值回答下列问题:(1)为减小实验误差,实验中电源应选用_(填E1或E2),滑动变阻器应选用_(填R1或R1);(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90 ,则毫安表G内阻的测量值Rg_,与毫安表内阻的真实值Rg相比,Rg_Rg;(填“”“”或“”)(3)若按照第二问测算的Rg,将上述毫安表G改装
4、成量程为30 mA的电流表,则需要并联一个阻值R_的电阻;(4)接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准,当标准毫安表的示数为16.0 mA时,改装表的指针位置如图c所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的量程是_mA。【答案】(1)E2R1 (2)180 (3)20 (4)32.0 【解析】(1)根据实验原理,当S2闭合后,电路总电阻会减小,总电流会变大,则当毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置时,通过R2的电流会大于毫安表读数的2倍,会产生误差;为了使得当S2闭合后电路总电阻变化较小,则滑动变阻器用电阻阻值较大的R1,这样的话要想能使毫安表能调节到满偏,则所用电
5、源的电动势应该较大,即采用E2。(2)根据以上分析可知,如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90,因认为通过R2的电路等于毫安表电流的2倍,则毫安表G内阻等于R2的阻值的2倍,即毫安表G内阻的测量值Rg180 ,实际上因通过R2的电流会大于毫安表读数的2倍,则毫安表内阻的真实值偏大,即与毫安表内阻的真实值Rg相比,Rg1正常工作时是个常数。把这样的放大电路对应接到本装置中,接极_,接极_,接极_,接极_。(均填“b”“c”或“e”)【答案】(1)在电磁铁的铁芯上用导线缠绕一个两端接通的多匝线圈 (2)B (3)b e c e【解析】(1)当大苹果离开压力传感器后,压力传感器电阻明显变大,放大器输
6、入电压减小,电磁铁电流减小,根据电磁感应原理,闭合线圈会产生感应电流,感应电流产生的磁场使电磁铁的磁场减小变慢了些,从而起到延迟释放衔铁的作用。(2)根据图甲装置图,苹果是通过杠杆去压传感器的,压力传感器对1 N表现敏感,1 N指的是对压力传感器的压力,而不是苹果的重力,故A错误;增大传感电路的电源电动势,R1和R2的分压都增大,小的苹果就导致通过电磁铁的电流足够大了,使得电磁铁始终保持吸动状态,从而使小苹果进入下面通道,故B正确;大苹果质量标准变大后,遇到之前标准的苹果要求不吸合,减小R2,可以使输入放大电路电压减小使电磁铁电流变小不吸合,苹果进入上方通道,这样操作还要注意到R1对大压力不敏威,所以仅仅调整R2是不完善的,应该先调整托盘秤压在杠杆上的位置,使质量等于分拣标准的大苹果经过托盘秤时,R1处在最灵敏的压力区间,故C项似是而非,不满足实验设计的灵敏原则。(3)根据电流方向和大小关系,b、e接放大器输入端,电流从b流向e,c、e接放大器输出端,电流从c流向e。