(2004?天津)現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G(表頭),滿偏電流為50μA,內(nèi)阻約為800~850Ω,把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表.

可供選擇的器材有:
滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值20Ω;
滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值100kΩ;
電阻箱R’,最大阻值9999Ω,
定值電阻R0,阻值1kΩ;
電池E1,電動(dòng)勢(shì)1.5V;
電池E2,電動(dòng)勢(shì)3.0V;
電池E3,電動(dòng)勢(shì)4.5V;(所有電池內(nèi)阻均不計(jì))
標(biāo)準(zhǔn)電流表A,滿偏電流1.5mA;
單刀單擲開關(guān)S1和S2,單刀雙擲開關(guān)S3,電阻絲及導(dǎo)線若干.
(1)采用如圖1所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻,為提高測(cè)量精確度,選用的滑動(dòng)變阻器為
R2
R2
;選用的電池為
E3
E3

(2)將G改裝成兩量程電流表.現(xiàn)有兩種備選電路,如圖2甲和乙所示.圖
為合理電路,另一電路不合理的理由是
乙電路在通電狀態(tài)下,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿偏電流而損壞.
乙電路在通電狀態(tài)下,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿偏電流而損壞.

(3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì)1mA量程),畫出所用電路圖,圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用A′來(lái)表示.
分析:第一問(wèn)半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中干路上的滑動(dòng)變阻器和電池都要越大越好,第二問(wèn)考查電流表的改裝,第三問(wèn)考查改裝表的校對(duì)
解答:解析:(1)首先我們要知道半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法以及測(cè)量原理:
如圖,設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,S2打開時(shí),設(shè)電流表滿偏電流Ig=
E
r+R+Rg
,實(shí)驗(yàn)要求R>>Rg,R>>r,這樣才有Ig
E
R
,當(dāng)S2閉合時(shí),R′和Rg并聯(lián),并聯(lián)后總阻值R<Rg<<R,這樣才有S2閉合后,電路中總電流幾乎不變,仍然近似等于
E
R
,調(diào)節(jié)R′使電流表半偏為
Ig
2
,所以流過(guò)R′的電流也為
Ig
2
,所以R′=Rg
從上述原理可知,S2打開與閉合,近似認(rèn)為干路中電流不變,前提是R>>Rg.故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足①電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大,②R盡可能大.所以,滑動(dòng)變阻器選量程較大的R2,電池選用電動(dòng)勢(shì)較大的E3
(2)選甲,當(dāng)開關(guān)接到左邊接線柱時(shí)并聯(lián)電阻較小通過(guò)電流較大,所以此時(shí)對(duì)應(yīng)改裝電流表的較大量程,接右邊接線柱時(shí)并聯(lián)兩個(gè)電阻,阻值較大,通過(guò)電流較小,所以此時(shí)對(duì)應(yīng)量程較;不能選乙是因?yàn)橐译娐吩谕姞顟B(tài)下,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿偏電流而損壞
(3)如圖所示.為了從零到量程范圍進(jìn)行一一校對(duì)所以要選擇滑動(dòng)變阻器的分壓接法,讓改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)測(cè)量電阻R0的電流看讀數(shù)是否相同來(lái)進(jìn)行校對(duì),所以電路圖如下圖:

綜上:(1)滑動(dòng)變阻器選R2,電池選E3
         (2)圖甲較為合理,因?yàn)橐译娐吩谕姞顟B(tài)下,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿偏電流而損壞.
         (3)如上圖.
點(diǎn)評(píng):解答第一問(wèn)的前提是一定要理解半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的原理,第三問(wèn)校對(duì)電流表的電路圖是難點(diǎn),同學(xué)往往忘記用滑動(dòng)變阻器的分壓接法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2004?天津模擬)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,接電阻為R的固定電阻.金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,且始終與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì).勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在平面.現(xiàn)用垂直于ab棒的水平向右的外力F,拉動(dòng)ab棒由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng).則圖中哪一個(gè)能夠正確表示外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律?(  )

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