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高中物理实验专题训练——电磁学实验：恒定电流部分

_、实验题

某同学欲测量量程为300piA的微安表头G的内阻。可供选择的实验器材有:

A.微安表头G(量程300piA,内阻约为几百欧)

B.滑动变阻器Ri(0〜10kQ)

C.滑动变阻器彪(0〜50kQ)

D.电阻箱(0〜9999.9Q)

E.电源E(电动势约为9V)

H开关、导线若干

该同学先采用如图所示的电路测量G的内阻，实验步骤如下：

①按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；

②断开S2，闭合Si，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；

③闭合S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200piA，记下此时电阻箱的阻值。

回答下列问题：

(1)实验中滑动变阻器应选用(填Rl”或咔2”)。

(2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R,则G的内阻#g=o

【答案】

⑴彪

(2皇R

【解析】

【小问1详解】

表头的满偏电流为3001A,对应的电路中最小电阻为R=300i0_6n=30kQ,所以滑动变阻器应选择阻值较大的R1.

【小问2详解】

闭合开关S2时认为电路中总电流不变，流过微安表电流为满偏电流的|,则流过电阻箱的电流为满偏电流的?微安表与电阻箱并

联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则催=；火。

某探究小组利用课外时间做了如下探究实验：先利用如图的电路来测量两个电压表的内阻，实验分两个过程，先用替代法测出电

压表V的内阻，然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下：

A.待测电压表V,量程为2.0V,内阻10k。〜30kQ

B.待测电压表V2,量程为3.0V,内阻30kQ〜40k。

C.电阻箱，阻值范围0〜99999.9Q

D.滑动变阻器，阻值0〜20Q,额定电流2A

E.滑动变阻器，阻值范围0〜5Q,额定电流0.5A

F.电池组，电动势为6.0V,内电阻约0.5Q

G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干

(1)实验器材选择除A、B、C、F、G外，滑动变阻器#应选用(用器材前的字母表示)

(2)下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容补充完整；

①用替代法测待测电压表Vi的内阻；根据电路图连成实验电路，并将滑动变阻器的滑动触头置于左端；将单刀双掷开关S2置于

触点2,调节滑动变阻器R,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱使电压表V2

的指针仍指在刻度盘第N格，记下此时电阻箱的阻值i=20kQ,则电压表％的内阻测量值为k。。

②用半偏法测待测电压表V2的内阻：将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零，闭合开关Si，调节滑动变阻器使电压

表V2的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变，调节电阻箱,使电压表V2的指针半偏，记下电阻箱的阻值2=

30k。，则电压表V2的内阻测量值为k。。

(3)上述两种测量方法都有误差，其中有种测量方法没有系统误差，接下来该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表，改装

成一量程为4.0V的电压表继续完成后续的探究实验，需(选填“串联”或者“并联”)一个阻值为kQ的电阻。

【答案】

D(1)

(2)①20②30

(3)①串联②20

【解析】

【小问1详解】

通过电路图可知滑动变阻器的接法为分压式，分压式所用滑动变阻器阻值较小，若选E,当闭合开关之前，滑动变阻器全部接入

电路，流过滑动变阻器的电流为

E6

I=-=-A=1.2A0.5A

R5

流过滑动变阻器的电流大于额定电流。

故选D。

【小问2详解】

［1］根据替代法的实验原理可知，调节滑动变阻器R,使电压表V2的指针指在刻度盘第/V格，然后将单刀双掷开关

S2置于触点1,调节电阻箱/?使电压表V2的指针仍指在刻度盘第/V格，即回路中电流不变，总电阻不变，则电

压表Vi的内阻应等于电阻箱的阻值20kQ；

［2］根据半偏法的实验原理可知，先让V2表满偏，然后电阻箱接入电路和电压表V2串联分压，因并联电路的总电压几乎不变，当

V2的示数半偏时可以认为电阻箱的分压和电压表电压相同，因此电阻箱的阻值等于电压表