(1)为了探究匀变速直线运动的规律,该同学所取的计时点个数________(填字母序号)。 A.偏少 B.偏多 C.合适
(2)若小车是做匀变速直线运动,由该同学所测的实验数据,请你帮他求出:打C点时小车的瞬时速度vC=______m/s,小车的加速度a=________m/s2,AB的距离应为________cm,打A点时小车的瞬时速度vA=________m/s。(计算结果保留三位有效数字) 【答案】 (1)A (2)0.986 2.58 5.99 0.470
【解析】 (1)本实验根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,应多取一些数据,根据逐差法求出加速度,再求平均值,而该同学只取两组数据,计数点偏少,故A正确;(2)由题可知相邻的计数点间的时间间隔T=0.1 s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,得vC=
xAE0.145 6+0.111 5+0.137 3= m/s=0.986 m/s,由于AC间的时间间隔t=0.2 s,CE间的时间间隔也为t4T0.4
=0.2 s,根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,xCE-xAC=Δx=at2,a=2.58 m/s2;根据匀变速直线运动的推论公式xm-xn=(m-n)aT2,xDE-xCD=Δx=2.58 cm,xCD-xAB=2Δx,所以xAB=xCD-2Δx=5.99 cm;根据匀变速直线运动速度时间公式得:vC=vA+2aT,解得vA=(0.986-0.2×2.58) m/s=0.470 m/s。
三、电学基本仪器的使用
1.电流表、电压表、欧姆表的比较
仪器 电流表 有正、负极的电表,电流由电表的正极流入,负极流欧姆表 出 使指针尽量指在表盘的中间位置左右 2.使用多用电表应注意的问题 (1)电流的流向
由于使用多用电表时不管测量项目是什么,电流都要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)
表盘读数乘以相应挡位的倍率 极性 量程选择 使指针指示超过1满偏刻度的的3位置 读数 3 V和3 A量程估读到最小分度的1/10;15 V量程估读到最小分度的1/5;0.6 A量程估读到最小分度的1/2 电压表 流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔。 (2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”
“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置。调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。 (3)选倍率
测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转12
过大或过小都有较大误差。通常只使用表盘中间一段刻度范围,指针偏转角度在满偏到满偏之间为测量
33的有效范围。如当待测电阻约为2 kΩ时,应采用“×100”挡。
【例4】.(2017·全国卷Ⅲ)图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图甲中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是________________(填正确答案标号)。 A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R1+R2=______ Ω,R4=______ Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为________;若此时B端是与“3”连接的,则读数为 ________;若此时B端是与“5”连接的,则读数为________。(结果均保留三位有效数字)
【答案】 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V 【解析】 (1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零的作用,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
IgRg
(3)换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以R1+R2==160 Ω
I-Ig
(R1+R2)Rg
换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻r=
R1+R2+RgU11
=120 Ω,新表头的量程是1 mA,所以R4=-r=- Ω-120 Ω=880 Ω。 I11×103
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的,此时多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则多用电表读数为1.47 mA;若此时B端是与“3”相连的,此时多用电表是欧姆×100 Ω挡,则读数为11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;若此时B端是与“5”连的,此时多用电表是量程为5 V的电压表,则读数为2.95 V。
【变式1】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图,指针位置分别如图甲、乙所示。
(1)若使用的是0~3 V量程的电压表,读数为________ V,若使用的是0~15 V量程的电压表,读数为________ V。
(2)若使用的是0~0.6 A量程的电流表,读数为________ A。若使用的是0~3 A量程的电流表,读数为________ A。
【答案】 (1)1.68(1.67~1.69均正确) 8.4(8.3亦可) (2)0.46 2.30(2.29~2.31均正确。)
【解析】 对于电压表,当选取0~3 V量程时,每小格为0.1 V,读数为1.68 V,当选取0~15 V量程时,每小格为0.5 V,读数为8.4 V;对于电流表,当选取0~0.6 A量程时,每小格为0.02 A,读数为0.46 A,当选取0~3 A量程时,每小格为0.1 A,读数为2.30 A。
【变式2】如图所示为多用电表的刻度盘,若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指示如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为________Ω。如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1 k”)。
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA。 (3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为________V。 【答案】 (1)1.5×103 ×1 k (2)30.8(30.7~30.9都正确) 154 (3)6.2
【解析】 (1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103 Ω;测2.0×104 Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡。
(2)选50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到1
0.1 mA(此时为估读),指针对应的读数为30.8 mA;选择量程为250 mA的电流挡,则每一大格表示50 mA,
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每一小格表示5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA(此时为估读),指针对应的读数为154 mA。
5(3)选择10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V(此1
时应为估读),指针对应的读数为6.2 V。
2【题型演练】
1.图中游标卡尺的读数为________ mm,螺旋测微器的读数为________ mm.
【答案】:52.35 1.990(1.899~1.991均正确)
1【解析】:游标卡尺的读数为l=52 mm+7× mm=52.35 mm;
20螺旋测微器的读数为d=1.5 mm+49.0×0.01 mm=1.990 mm.
2.(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的游标尺分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为________ mm、________ mm、________ mm.
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,图中所示的示数为________ mm.
【答案】:(1)17.2 23.35 10.38 (2)6.700(6.699~6.701均正确)
【解析】:(1)甲图读数:整毫米数是17 mm,不足1毫米数是2×0.1 mm=0.2 mm,最后读数是17 mm+0.2 mm=17.2 mm;乙图读数:整毫米数是23 mm,不足1毫米数是7×0.05 mm=0.35 mm,最后读数是23 mm+0.35 mm=23.35 mm;丙图读数:整毫米数是10 mm,不足1毫米数是19×0.02 mm=0.38 mm,最后读数是10 mm+0.38 mm=10.38 mm.
(2)半毫米刻度线已经露出,固定刻度示数为6.5 mm,由螺旋测微器的读数方法,可知金属丝的直径d=6.5 mm+20.0×0.01 mm=6.700 mm.
3.(2019·长沙一模)指针式多用表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图甲所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为________;若选择开关拨至“50 mA”挡,则测量结果为________。
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图丙所示,则该图像的函数关系式为________; (3)(多选)下列根据图丙中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是________。 A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大 B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏 D.测量中,当Rx的阻值为图丙中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧 E【答案】 (1)18 Ω 22.3 mA (2)I= (3)BCD
R0+Rg+r+Rx【解析】 (1)所测的电阻R=18×1=18 Ω。 选择开关拨至“50 mA”挡,则电流为I=22.3 mA。 EE(2)根据闭合电路欧姆定律得,I==。
R总r+R0+Rg+Rx
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