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理科综合物理实验题(11)1(18分)某同学对黑箱(如图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=UaUb)与流过电流I之间的变化关系有如下规律:(1)当15VUab0时,I近似为零。Uab和I的实验数据见下表(a); (2)当Uab0时,Uab和I的实验数据见下表(b)。编号1234567U/V1.04.08.012.015.015.215.3I/mA0.0000.0100.0120.0200.0423.5207.500 表(a)编号1234567U/V0.0000.4800.6500.7050.7250.7450.760I/mA0.000.250.601.704.257.5038.20表(b) (1)在图2的坐标纸中已描出表(b)对应的部分数据,请出Uab0时该元件的伏安特性曲线。 (2)估算该元件在Uab=+0.6V电压下的实际工作电阻值。 (3)根据上述实验事实,判断该元件是什么电学元件 。(选填“电阻”、“电容”、“电感”、“二极管”) (4)在本次测量中,当15VUabE2。在测量中,闭合S,适当调节变阻器R1和R2,从伏特表中可以直接读出E2的大小。根据这个原理图,连接好电路。开始时R2阻值最大,R1中P的位置靠近a,则测量中重要的操作步骤是:a调节P上移,使表读数 (填“满偏”、“为零”)。b减小R2,观察表读数, 若表读数同a(必要时可调节P使表读数符合要求),记下此时表读数U。若U=1.50V,则电源E2的电动势E2= 测量中为提高精度,安培表的量程选择 量程(填“大”、“任意”、“小”)。电路中的R2的作用是 。3(15分)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50mA,内阻约为 800850,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选择的器材有:滑动变阻器R1,最大阻值20W;滑动变阻器,最大阻值100kS1R/RGES2图1电阻箱,最大阻值 定值电阻,阻值1k;电池E1,电动势1.5V;电池,电动势;电池,电动势; (所有电池内阻均不计)标准电流表A,满偏电流;单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干。 (1)采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选 用的滑动变阻器为 ;选用的电池为 。G10mA1mA1mA10mAGRaRbRcRdS3S3图 2图 3 (2)将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路, 示于图2和图3。图 为合理电路,另一电路不合理的理由是 。 (3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对 (仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用来表示。 4(14分)(1)某学生想在实验室测定当地的重力加速度,有以下器材可供选用(设计出一种实验方案即可):A闪光照相机(已知物像的长度比为K,闪光灯闪光时间间隔为t) B秒表 C电磁式打点计时器 D46伏的交流电源(周期为T) E导线若干F纸带 G复写纸 H铁架台 I游标卡尺 J重物 K刻度尺 L直径为1cm的小钢球 M1m长的弹性绳 N照相底片 (a)请你帮他从给定的器材中选出实验所需器材(填器材前面的字母) 。 (b)需要测量的物理量是 。 (c)用你测量的物理量写出重力加速度的表达式 。 (2)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量一个刻度盘总共有10个小格且刻度均匀、但量程未准确确定的电压表V1的量程U1m。要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据。器材(代号)规 格待测电压表V1量程在25V左右,内阻r1=250k标准电压表V2量程2V,内阻r2=20 k电流表A量程3A,内阻r3=0.01滑动变阻器R总阻值1 k稳压电源E30V,内阻很小开关S 导线若干 注:上述各电表的内阻都是已知量。 (a)画出电路,标明所用器材的代号,并填入答卷中的指定位置。 (b)若选用测量数据中的一组合理数据来计算V1的量程U1m,则表达式为U1m= ,式中各字母代表的是 。5(18分)(1)如图所示,游标卡尺的读数是 cm。 (2)有一待测的电阻器RX,其阻值约在4050之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:电压表V(量程010V,内电阻约20k)电流表A1(量程0500mA,内电阻约20)电流表A2(量程0300mA,内电阻约4)滑动变阻器R1(最大阻值为10,额定电流为2A)滑动变阻器R2(最大阻值为250,额定电流为0.1A)直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5)电键及若干导线实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出IU图线。a电流表应选用 b滑动变阻器选用 (选填器材代号)c请在方框内画出实验电路图,并将右图中器材连成符合要求的电路。 参考答案1(18分) (1)见图(2分) (2)(0.91.4)103(2分) (3)二极管(2分) (4)内接法(2分)、外接法(2分) (5)电压从零开始连续可调(2分) (6)如图(6分)2(1)(D) (2)为零 1.50V 小 限流,保护电流表 3(1) (或最大阻值) (或电动势4.5V) (2) 2 图3电路在通电状态下,更换量程会造成两分 流电阻都未并联在表头两端,以致流过表头的电流超过其 满偏电流而损坏 (3)如图4(1)方案a:CDEFGHJK 2分 测量纸带上相邻的相等时间内的位移差S 2分g=S/T2 2分方案b:AKLN 2分 测量小钢球相邻两位置间的位移差S 2分 g=kS/t2 2分 注:上述两个方案只要答对一个即可。 (2)(a)两伏特表串联,滑动变阻器接成分压器电路,3分 (b) 其中r1=250k,r2=20k 3分; U2:某次测量时V2的读数,n:某次测量V1的指针偏转格数。 2分5(本题18分) (1)3.235cm(5分) (2)a、A1 b、R1(4分) (3)电路图5分,变阻器接成限流器接法不给分,电流表内接得3分;实物图4分,电表正负接线错误得2分。4实用文档 专业整理 提高学习效率
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