(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下:电流表A1(0~3A,约0.1Ω);滑动变阻器R1(1000Ω);电流表A2(0~100mA,

◎ 题目

(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下:
电流表A1(0~3A,约0.1Ω);               滑动变阻器R1(1000Ω);
电流表A2(0~100mA,约3Ω);             滑动变阻器R2(10Ω);
定值电阻R0=20Ω;电源E(3V,约1Ω);     电压表及开关、导线若干。

⑴请按图甲将图乙实物图连接完整;
⑵应选择的电流表是       ,滑动变阻器是       
⑶测量过程中应保证电动机             (选填“转动”或“不转动”);
⑷该实验小组已将实验测得的数据在图丙中标出,请你由标出的点作出图线,并根据图线求得玩具电动机M中线圈电阻R=       Ω。(结果保留两位有效数字)

◎ 答案

⑴略,见解析;⑵A2,R2;⑶不转动;⑷略,见解析,20Ω(19~22Ω)。

◎ 解析


试题分析:⑴根据题图甲可知,采用了滑线变阻器的分压式接法,故需从滑线变阻器的左下接线柱引线至电源的负极,电压表测量了定值电阻R0与电动机两端的电压,采用电流表的外接法,故需从电压表的“+”接线柱引线至电流表的“-”接线柱或电动机与电流表连线的接线柱,其电路连接如下图所示;

⑵假设电动机电阻为零,流过电流表的最大电流约为:=0.15A,显然所选用的电流表应是A2,若用A1,指针仅仅在左端较小区域内,读数误差太大,又因滑线变阻器采用分压式接法,若选用阻值较大的R1调节不方便,所以应选用阻值较小的R2
⑶本实验所用的方法是伏安法测电阻,原理是欧姆定律,因此应用于纯电阻电路,即电动机处于不转动状态;
⑷根据描点作图,作出U-I关系图线如下图所示,在该U-I关系图象中,其斜率即表示了电动机与定值电阻阻值之和,有:R=k-R0Ω-20Ω=20Ω(由于读数误差,结果在19~22Ω之间均可)。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(8分)为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的仪器如下:电流表A1(0~3A,约0.1Ω);滑动变阻器R1(1000Ω);电流表A2(0~100mA,…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  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。

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