第2讲 电学实验
1.(2019年河北衡水模拟)某实验小组设计了如图所示的电路测量电压表内阻及电源电动势,已知V1、V2为两块完全相同的电压表,量程为3 V,内阻约为3 kΩ,电源电动势约为5 V,内阻可忽略.
(1)首先按以下步骤进行操作:
①按图示原理图完成电路连接;
②把R1、R2均调至最大阻值;
③闭合开关S,调节R1、R2,使V1、V2均有合适示数且分别为U1、U2,已知U2=U1,此时电阻箱R1的阻值为1 400 Ω;
④电压表的内阻RV为________Ω.
(2)若将R1调至1 000 Ω并保持不变,调节R2,记录多组对应的U1、U2,以U1为纵坐标,U2为横坐标描点作图,在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线,直线的纵截距为b,则电源的电动势为______.
(3)若将R2调至0并保持不变,调节R1,并记录多组电压表示数U1=U2=U及对应R1的阻值,描点作图得到一条直线,可以以________为横坐标,________为纵坐标,若得到直线的纵截距为b′,斜率为k′,则电源的电动势为________.
【答案】(1)2 800 (2)b (3)R1 或
【解析】(1)U2=U1,则R2分压为U1/3,R2与V2串联,电流相等,分压与电阻成正比,故电压表内阻RV为R2的2倍,即2 800 Ω.
(2)由闭合电路的欧姆定律得E=U1+R1整理可得U1=-,b=,解得E=b=b.
(3)由闭合电路的欧姆定律得 E=U+2R1,整理可得=+,即以为纵轴,R1为横轴描点作图.图象的纵轴截距b′=,解得E=;斜率k′=,解得E==.
2.(2019年广东茂名检测)某种新型圆柱形的导电材料,电阻阻值在8~10 Ω之间,为了测量该导电材料电阻率,实验室提供了以下实验器材:
图1 图2
2.A.20分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(0~100 mA,内阻约为10 Ω)
D.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω)
E.电压表V1(0~3 V,内阻约为3 kΩ)
F.电压表V2(0~15 V,内阻约为15 kΩ)
G.直流电源E(4 V,内阻不计)
H.滑动变阻器R(0~10 Ω,2 A)
I.开关及导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度L.其示数如图1所示,其读数为_______ mm;用螺旋测微器测得该样品的外径D,其示数如图2所示,其读数为_______mm.
(2)本次实验的电流表选用的是________,电压表选用的是________(填写所提供器材前的字母).
图3
(3)测量新型圆柱形的导电材料电阻R是采用图3的_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图.