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实验:伏安法测电阻
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(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.
网友投稿 2022-12-11 00:00:00 零零社区
◎ 题目
(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=
20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时,调节砝码使天平平衡.若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡.则cd边所受的安培力大小为______ N,磁感应强度B的大小为______T(g=10m/s
2
).
(2)某课外兴趣小组利用如图(2)的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”1 该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,如图图象中能表示该同学实验结果的是______
A.
B.
C.
D.
②在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某此实验中一段纸带的打点记录如图(3)所示,则小车运动的加速度大小为______m/s
2
(保留3位有效数字)
③实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则mgs______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化;
(3)利用如图(4)所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻R
V
,R
V
约为300Ω.
a、请补充完整某同学的实验步骤:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到______(填“a”或“b”)端,闭合开关S
2
,并将电阻箱R
0
的阻值调到较大;
②闭合开关S
1
,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S
1
闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S
2
,调整电阻箱R
0
的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的______;读出此时电阻箱R
0
的阻值,即等于电压表内阻R
V
.
b、实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω)B.滑动变阻器(最大阻值50Ω)
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用______(填序号).
c、对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R
测
______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值R
V
;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R
测
的误差就越______(填“大”或“小”).
◎ 答案
(1)电流向左时,由左手定则得到安培力向下,电流反向后,安培力变为向上,根据平衡条件,有
2F
A
=△mg
解得
F
A
=
1
2
△mg=
1
2
×8.2×1
0
-3
×10
=0.041N
由安培力公式F
A
=BIL,得到
B=
F
A
IL
=
0.041N
0.1×0.2
=2.05T
故答案为:0.041,2.05.
(2)①平衡摩擦力后,细线拉力等于合力,而加速度与合力成正比,其关系图线应该为直线,故选A;
②根据公式△x=aT
2
得到:
X
BD
-X
OB
=4aT
2
代入数据得到
a=7.50m/s
2
故答案为:7.50;
③由于重物加速下降,处于失重状态,故对细线的拉力小于重力,而拉力等于小车受到的合力,合力做功等于小车动能增加量,故重力对重物做的功大于小车动能的增加量;
故答案为:大于.
(3)a、①电路连接从安全、精确和操作方便角度考虑,闭合电路时应该保证电压表两端电压最小,故滑动变阻器R的滑片P滑到 a;
故答案为:a.
③电压表和电阻箱两端总电压大致不变的情况下,应用半偏法测电阻,故应该使电压表读数减小为一半;
故答案为:一半.
b、应用半偏法测电阻时,要保证电压表和电阻箱两端总电压不变,故电压表和电阻箱的总电阻应该远大于滑动变阻器的电阻值;
故答案为:大于.
c、通过电路的动态分析可以知道,电阻箱电阻变大后,电阻箱与电压表支路的总电压略微变大,故电阻箱电压比电压表电压略大,故电阻箱电阻略大于电压表内阻;要使误差减小,电压表的电阻就应该远大于滑动变阻器的电阻;
故答案为:大于,小.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“(1)如图(1)为“电流天平”,可用于测定磁感应强度.在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直.…”主要考查了你对 【实验:探究功与速度变化的关系】,【实验:伏安法测电阻】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/416545.html
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