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一个电灯,电阻为4R,试设计一个电路,使电灯两端的电压调节范围尽可能大,可利用的器材有:一个电动势


 
,内阻为的电源;一个最大阻值为R的滑动变阻器;开关、导线若干。

  (1)设计实验电路,并画出实验电路图。
(2)灯泡两端电压可调节的范围是多少?

(1)参见解析
(2)0—


此题考查设计实验的原理和方法。
(1)若采用滑动变阻器限流式接法,灯泡两端电压的最小值大于零,因而电压调节范围较小。若采用分压式接法,灯泡上的电压变化范围约为0—,显然,滑动变阻器被当作分压器使用时,灯泡上电压的调节范围比限流时调节范围大,设计电路如图4所示。
(2)当滑片P滑到滑动变阻器的左端a时,灯泡两端电压U1=0;当滑片P滑到右
端b时,有: I2,    U2=I
所以灯泡两端电压可调节的范围是0—
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题



(2)有一额定电压是3V,额定电流0.5A的小灯泡,为测其正常工作时的电阻,可提供的器材有:
A.电流表(量程3A,内阻0.01
B.电流表(量程0.6A,内阻0.2
C.电压表(量程3V,内阻10 k
D.电压表(量程15V,内阻50 k
E.电键及导线若干
F.滑动变阻器(阻值0~10
G.电源(电动势9V,内阻1
①假设用限流接法,计算通过灯泡的最小电流约__________A
②请根据上面的计算,在方框中画出用伏安法测小灯泡正常工作时电阻的电路图。
③选用的电流表是__________,选用的电压表是__________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RBRO分别表示有、无磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。

(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。
提供的器材如下:

A.磁敏电阻,无磁场时阻值
B.滑动变阻器R,全电阻约
C.电流表,量程2.5mA,内阻约
D.电压表,量程3V,内阻约3k
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:
 
1
2
3
4
5
6
U(V)
0.00
0.45
0.91
1.50
1.79
2.71
I(mA)
0.00
0.30
0.60
1.00
1.20
1.80
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=         ,结合图1可知待测磁场的磁感
应强度B=          T。
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,电源的电动势E="6" V,r="1" Ω,M为一直流玩具电动机,线圈电阻R1="2" Ω,限流电阻R2="3" Ω.电动机正常工作时,电压表示数为0.3 V,求:

(1)玩具电动机消耗的电功率;
(2)玩具电动机转化为机械能的功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)下图是用螺旋测微器测量一金属丝直径时的示数,该金属丝直径的测量值为         __________mm。

(2) 如图所示是某同学用来测定电源电动势和内电阻的电路图,其中为阻值已知的定值电阻。
①若电流表内电阻忽略不计,开关接位置时电流表的读数分别为,则所测电源电动势和内电阻的测量值可分别表示为:___________________;_______________________。
②若电流表内电阻不能忽略,但大小未知,则测量值和真实值的关系为:___________(均填写符号)。
③若已知定值电阻,当开关时,电流表的读数为,则当开关时,电流表读数的取值范围为_____________。
④若定值电阻的关系为,电源内阻为,电流表内阻为,则开关分别接时,消耗的电功率哪个大?为什么?
                                                                                                                                    

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

图(a)中E为电源,其电动势为εR1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用上述器材,按图(b)所示电路经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合k1,断开k2,调节R1,使电流表的读数等于其量程I0;②保持R1不变,闭合k2,调节R2,使电流表的读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RAR2
(1)按图(b)所示电路在图(a)所给出的实物图中画出连接导线。
(2)真实值和测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即(RAR2)/RA,试导出它与电源电动势ε、电流表量程I0及电流表内 阻RA的关系式。
(3)若I0=10mA,真实值RA约为30Ω,要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

“伏安法”测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在误差,而按如图所示电路进行测量,则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除。

(1)在答题纸相应的横线上简要写出还未完成的主要操作步骤,并用字母表达出相应的测量值。
①闭合电键s1,电键s2接2,调节RPRP′,使电压表和电流表的读数尽可能大,读出电流表和电压表读数I2U2
②保持RP不变                                      
(2)推导出待测电阻Rx的表达式。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在伏安法测电阻的实验中,由于电压表和电流表内阻的影响,不管用外接法还是用内接法,都会存在系统误差,有同学提出了一个测电阻的方案,就会消除这种误差,如图所示,用两个电流表就可以测出被测电阻R,请你帮他想一想,除了读出两个电流表A和A1的读数I和I1外至少还需要知道______;用这些字母表示出被测电阻R=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.定值电阻R0=100Ω
D.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω
E.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
F.电键S及导线若干
(1)根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。
(2)实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)

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