专题跟踪训练(十五)电学实验
1.某探究小组要尽可能精确地测量电流表的满偏电流,可供选用的器材如下:
A.待测电流表 (满偏电流Imax约为800μA、内阻r1约为100 Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)
B.电流表 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1 Ω)
C.电压表 (量程为3 V、内阻RV=3 kΩ)
D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)
E.电源E(电动势为3 V、内阻r约为1.5 Ω)
F.开关S一个,导线若干
(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”).
(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”).
(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”).
(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表的指针偏转了n格,则可算出待测电流表的满偏电流Imax=________.
[解析] (1)由于待测电流表的量程较小,而内阻大于滑动变阻器的最大阻值,为了减小误差,应选用乙电路图.(2)由于两块电流表的量程差距较大,只能选用电压表当电流表使用,故选C.(3)乙电路图中滑动变阻器采用的是分压式接法,在闭合开关前,要求测量电路的分压为零,故滑动变阻器的滑片P应置于b端.(4)根据串联电路的特点,可得:=,解得:Imax=.
[答案] (1)图乙 (2)C (3)b (4)
2.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请根据要求完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图甲所示,若选择开关拨至“×10”挡,则测量的结果为________Ω;若选择开关拨至“50 mA”挡,则测量结果为________mA.
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系图象如图丙所示,则该图象的函数关系式为______________________.
(3)(多选)下列对图丙中的I-Rx图线的解释或判断中正确的是________.
A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大
B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.测量中,当Rx的阻值为图丙中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧
D.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左疏右密
[解析] (1)根据多用电表的读数规则,若选择开关拨至“×10”挡,按照最上面欧姆表刻度读数,则测量结果为14 Ω×10=140 Ω;若选择开关拨至“50 mA”挡,按照刻度盘上中间刻度读数,且要估读一位,则测量结果为26.0 mA.(2)根据题图乙的电路,由闭合电路欧姆定律,E=I(r+R0+Rg+Rx),得到电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的函数关系式为I=.(3)由题图乙可知,I=,待测电阻最小为零时,电流最大,电流表指针满偏;待测电阻最大为无限大(两表笔断开)时,电流为零,电流表指针在最左侧,所以欧姆表的示数左大右小,最右端刻度为零,最左端刻度为无限大,选项A错误.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig(满偏电流),选项B正确.测量中,当Rx的阻值为题图丙中的R2时,大于中值电阻R1,指针位于表盘中央位置的左侧,选项C正确.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏,选项D错误.
[答案] (1)140 26.0 (2)I= (3)BC