练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    20．某同学在电子小制作活动中为了较准确的测量一个600Ω左右的电阻Rx，他从实验室中找到了以下器材：电源E（电动势为5V，内阻约为2Ω）；定值电阻R0两个（电阻A：阻值为700Ω，电阻B：阻值为2000Ω）；电流表A一只（量程为10mA，内阻约为10Ω）；滑动变阻器两个（变阻器C：10Ω，3A；变阻器D：200Ω，0.2A）；单刀双掷开关S1和单刀开关S2，导线若干．该同学利用以上器材设计了如图所示电路．
    （1）该同学在选择器材连接电路时，滑动变阻器R应该选用C（填编号）；为了使电表在读数时不小于其量程的三分之一，定值电阻R0应该选用A（填编号）；
    （2）该同学在测量时，先闭合S2，然后使S1的单刀和1闭合，调整R，使得电流表有合适的读数I1，保持R不变，再使S1的单刀和2闭合，读出此时电流表的读数I2，利用上述测得量和R0即可计算电阻Rx，请写出该同学计算Rx的表达式Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}{R}_{0}$；
    （3）指导老师对该同学设计的电路提出了改进意见，指出在保持原电路不变的基础上只增加一个仪表，就可以进一步提高测量的精度．请你在虚线框中按指导老师的意见帮该同学画出改进后的电路图，经改进后，Rx的表达式Rx=$\frac{U}{{I}_{X}}$；式中各物理量的含义是U为电压表的示数，Ix开关接1时电流表的示数；．

    分析 （1）由于滑动变阻器的电阻值小于待测电阻的电阻值，故选择滑动变阻器分压式接法，滑动变阻器电阻值越小，调压效果越好；根据欧姆定律求解出不同电阻对应的电流最大值进行判断．
    （2）由于与变阻器左侧并联的分压部分电阻远大于滑动变阻器电阻值，故开关由1调到2时，分压部分的电压几乎不变，根据欧姆定律列式求解即可．
    （3）可以用一只电压表与分压部分并联测电压．根据欧姆定律可求得电阻．

    解答 解：（1）由于滑动变阻器的电阻值小于待测电阻的电阻值，故选择滑动变阻器分压式接法，滑动变阻器电阻值越小，调压效果越好，故滑动变阻器选择总阻值为10Ω的C；
    电阻选A，最大电流为：$\frac{5V}{700Ω}$≈7.1×10-3mA=7.1A；
    电阻选B，最大电流为：$\frac{5V}{2000Ω}$=2.5×10-3A=2.5mA；
    为了使电表在读数时不小于其量程的$\frac{1}{3}$，R0应该选用A；
    （2）由于与变阻器左侧并联的分压部分电阻远大于滑动变阻器电阻值，故开关由1调到2时，分压部分的电压几乎不变，故：I1Rx=I2R0
    解得：Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}{R}_{0}$
    （3）可以用一只电压表与分压部分并联测电压，运用欧姆定律求解即可，电路图如下：
    电阻Rx=$\frac{U}{{I}_{X}}$；U为电压表的示数，Ix开关接1时电流表的示数；
    故答案为：（1）C；A；（2）$\frac{I_2}{I_1}{R_0}$；（3）如图所示；$\frac{U}{{I}_{X}}$；U为电压表的示数，Ix开关接1时电流表的示数；

    点评 本题考查伏安法测电阻的设计性实验；解题的关键在于明确实验原理、误差来源；知道本实验中当开关由1调到2时并联部分所分得的电压几乎不变是关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图所示，表面粗糙斜面体固定在水平面上，用恒定推力F1、F2分别将同一物块由静止开始沿同一固定斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向．已知两次运动所用时间相等，则物块被推力由底端推到顶端的过程中（　　）
    A．两次合外力对物块做的功相同
    B．两次推力与摩擦力对物块做功之和相同
    C．两次运动过程中所产生的摩擦热相同
    D．两次恒力F1、F2对物块做功相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑过甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑过乙轨道，最后离开．若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：
    （1）释放小球的高度h．
    （2）水平CD段的长度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么有（　　）
    A．若电流表示数有显著变化，S应接aB．若电流表示数有显著变化，S应接b
    C．若电压表示数有显著变化，S应接aD．若电压表示数有显著变化，S应接b

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．一水平弹簧振子做简谐运动，其运动图象如图所示，那么关于$\frac{T}{2}$-△t和$\frac{T}{2}$+△t两个时刻的判断正确的是（　　）
    A．速度一定相同B．加速度一定相同
    C．位移一定相同D．弹簧弹性势能一定相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示的电路中，电键S、S1、S2、S3均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P，欲使P向上运动，应断开电键（　　）
    A．S1B．S2C．S3D．S4

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．为精确地测量一阻值大约为20Ω的电阻R0，可供选择的器材如下：
    电流表A1（量程500mA，内阻约为2Ω）；电流表A2（量程100mA，内阻约为10Ω）；
    电压表V1（量程5V，内阻r=2000Ω）；电压表V2（量程15V，内阻约为5000Ω）；
    定值电阻R0=10Ω；定值电阻R0=1000Ω；
    滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω）；
    电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）；开关，导线若干．
    （1）为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的$\frac{1}{2}$，并使耗电功率最小，电压表应选V1，电流表应选A2，滑动变阻器应选R1．（均填器材代号）
    （2）根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图，并标出每个电学元件的代号，不标出的不给分

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．一物块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中．当子弹进入木块的深度达到最大值2.0cm时．木块沿水平面恰好移动距离1.0cm，在上述过程中（　　）
    A．系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为2：3
    B．系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为1：2
    C．子弹损失的动能与木块增加的动能之比为2：1
    D．子弹损失的动能与木块增加的动能之比为3：1

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．在正常情况下，列车以72km/h的速度匀速开过一个小站．现因需要，必须在这一小站停留，列车将要到达小站时，以0.5m/s2的加速度做匀减速运动，停留两分钟后，又以0.4m/s2的加速度出小站，直到恢复原来的速度．则因列车停靠小站延误的时间是（　　）
    A．45sB．160sC．165sD．75s

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案