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实验：伏安法测电阻
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I．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡-时，根据钩
网友投稿 2022-12-11 00:00:00 互联网
◎ 题目
I．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡-时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T
OA
、T
OB
和T
OC
，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是______
A．钩码的个数N
1
=N
2
=2，N
3
=4
B．钩码的个数N
1
=N
3
=3，N
2
=4
C．钩码的个数N
1
=N
2
=N
3
=4
D．钩码的个数N
1
=3，N
2
=4，N
3
=5
（2）在拆下钩码和绳子前，应该做好三个方面的记录：
______；
______；
______．
II．有两组同学进行了如下实验：
（1）甲组同学器材有：电源，滑动变阻器，电流表A
1
（0-200mA，内阻约11Ω），电流表A
2
（0-300mA，内阻约8Ω，定值电阻R
1
=24Ω，R
2
=12Ω，开关一个，导线若干．为了测量A
1
的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：
其中最佳的方案是______套，若用此方案测得A
1
、A
2
示数分别为180mA和270mA，则A
1
的内阻为______Ω．
（2）乙组同学将甲组同学的电流表A
1
拿过来，再加上电阻箱R（最大阻值9.9Ω），定值电阻R
0
=6.0Ω，一个开关和若干导线用来测量一个电源（电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω）的电动势及内阻．请在图2方框中画出设计电路图．
若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A
1
示数的倒数
1
I
，得到多组数据后描点作出R-
1
I
图线如图2所示，则该电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）
◎ 答案
I、（1）由题意可知，本实验通过钩码的重力充当拉力，而N
3
为合力，N
1
与N
2
为分力，则根据共点力的合成知识可知，二分力的代数和应大于合力，两分力的差应小于第三力，故符合条件的只有BCD；
（2）在探究合力与分力的关系时，需要明确三个力的大小及方向，故在实验中需记录下结点O的位置；两绳子的方向及钩码的重力；
II．（1）要想测得A
1
的内阻应测出流过其中的电流及两端的电压，但由题意可知，题目中没有给出电压表，故可以考虑采用两个电流表充当电压表进行测量；图中AB采用了此种方法，但是由于两电流表内阻均不是已知量，只是约数，无法正确测出电阻值；
故可以采用并联电路的分流原理，则定值电阻分流，则可通过并联电路的电流规律求得并联部分的电压；CD采用的即为此种方法；C中分流电阻采用了12Ω的电阻，则电流表A
2
中流过的电流为A
1
中电流的两倍；容易损坏电表；而D中采用了大电阻，则A
1
满偏时，A
2
中电流约为：
24+11
24
×200mA=290mA；则能准确的得出数据，故选D方案为最佳方案；
由并联电路的规律可知，定值电阻中的电流为270-180=90mA；则电流表内阻R
A
=
0.09×24
0.180
=12Ω；
（2）测电动势和内电阻需要得出路端电压和电流；但若把电阻箱和电源串联，电路中最小电流为
6.1
9.9+2.1+12
=250mA，超过A
1
的量程，故应采用定值电阻分流；电路如图所示；
故闭合电路欧姆定律可知：I=
1
3
E
R+r+
6×12
6+12
，则变形得：
R=
E
3I
-4-r；故图象中的斜率等于
E
3
=2.0；故E=6.0V；
图象与纵坐标的交点为-6.0=-r-4
解得r=2；
故答案为：I、（1）BCD；（2）标记结点O的位置；纪录OA、OB、OC三段绳子的方向；记录三段绳子所挂钩码的个数；II、（1）D，12；（2）6.0；2.0．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“I．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡-时，根据钩…”主要考查了你对 【实验：验证力的平行四边形定则】，【实验：伏安法测电阻】，【实验：测定电池的电动势和内阻】 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/202212/416552.html
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