初中物理电学光学测量相关例题
例题:
1. 有一个量程为0.6A的电流表,内阻为Rg=10Ω,如果串联一个R=490Ω的电阻,则电流表两端允许的最大电压是多少?
解:根据欧姆定律,电流表两端允许的最大电压为:
U = IRg + IR = 0.6 × 10 + 0.6 × 490 = 306V
2. 有一个量程为3V的电压表,内阻为Rg=3kΩ,需要测量一个未知电阻Rx的阻值,实验室提供的器材有:电源(电动势为E,内阻为r),电流表(量程为3A,内阻约为Rg),滑动变阻器(最大阻值约为10Ω),开关一个,导线若干。请设计测量Rx的实验电路图并写出测量步骤。
解:可以使用电流表内接法来测量未知电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
(1)按电路图连接电路;
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表读数为I_{A};
(3)保持滑动变阻器不变,断开开关S,用电压表测出Rx两端的电压U_{x};
(4)根据欧姆定律,可求出未知电阻Rx的阻值:Rx = \frac{U_{x}}{I_{A}} × R_{g} + R_{g}R_{x}。
相关例题:
1. 有一个量程为1mA的电流表,内阻为Rg=10Ω,如果串联一个R=990Ω的电阻后,能否直接用它测量某段电路上的电压?请说明理由。
解:由于电流表的满偏电压U_{g}=I_{g}R_{g}=0.01V,而串联电阻R=990Ω后总电阻为R_{总}=R+R_{g}=1000Ω,因此通过电流表的电流I_{总}= \frac{U_{总}}{R_{总}} = \frac{0.01}{1000}mA = 1mA < 量程,所以可以直接用它测量某段电路上的电压。
2. 有一个量程为3V的电压表,内阻为3kΩ,需要测量一个未知电阻Rx的阻值,实验室提供的器材有:电源(电动势为E=4V,内阻为r),滑动变阻器(最大阻值为5kΩ),开关一个,导线若干。请设计测量Rx的实验电路图并写出测量步骤。
解:可以使用滑动变阻器与电压表并联来测量未知电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
(1)将滑动变阻器调到最大值处;
(2)将电压表与滑动变阻器并联,闭合开关S;
(3)调节滑动变阻器,使电压表读数为U_{V};
(4)保持滑动变阻器不变,断开开关S;
(5)根据欧姆定律,可求出未知电阻Rx的阻值:Rx = \frac{U_{V}}{E - U_{V}} × R_{v}。
以上是初中物理电学光学测量的相关例题,希望对您有所帮助。
初中物理电学光学测量例题及解析:
例题1:有一个电源(三节干电池),一个电流表,一个电压表,两个小灯泡和若干导线,要测量小灯泡的电阻,请画出电路图并写出实验步骤。
解析:
1. 将电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联在电路中。
2. 将电源、电流表、灯泡、电压表依次串联起来。
3. 闭合开关,记录电流表和电压表的示数。
4. 断开开关,用滑动变阻器调节电路中的电流,使灯泡正常发光。
5. 再次记录电流表和电压表的示数。
6. 根据欧姆定律公式计算出小灯泡的电阻。
实验步骤:
1. 将电源、电流表、灯泡、电压表串联起来。
2. 将电压表并联在灯泡两端。
3. 闭合开关,记录电流表和电压表的示数。
4. 断开开关,用滑动变阻器调节电路中的电流,使灯泡正常发光。
5. 再次记录电流表和电压表的示数。
6. 用电压表读数除以电流表的示数得到小灯泡的电阻。
例题2:在探究凸透镜成像规律的实验中,需要测量并记录凸透镜的焦距和成放大实像时物体到凸透镜的距离。请设计实验记录表格并画出实验电路图。
解析:
实验电路图:
1. 将凸透镜固定在光具座上,并调节光屏和物体的高度,使它们的中心在同一高度上。
2. 将电流表和电压表分别与电源、开关、滑动变阻器、凸透镜和物体串联起来。
3. 调节滑动变阻器使电流表和电压表读数稳定并记录它们的读数。
4. 改变物体到凸透镜的距离并重复上述实验步骤,直到测量三次为止。
实验表格:
| 序号 | 物体到凸透镜的距离(cm)| 电流表示数(A)| 电压表示数(V)| 焦距(cm)| 成像性质 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | x | y1 | z1 | f | 正立放大像 |
| 2 | x+5 | y2 | z2 | f | 正立放大像 |
| 3 | x+10 | y3 | z3 | f | 倒立缩小像 |
以上表格中,电流表示数和电压表示数分别反映了物体通过凸透镜成像时电路中的电流和电压变化情况,焦距反映了凸透镜的聚光能力。通过测量和分析这些数据,可以得出凸透镜成像规律。
初中物理电学光学测量是物理学中重要的基础知识之一,主要包括电流、电压、电阻、光线、折射率等概念和测量方法。在电学光学测量中,常见的问题包括以下几个方面:
1. 电流表的读数问题:电流表读数时需要注意量程和分度值。如果不知道电流表的量程,应该先尝试读取最大量程的数值,再根据指针位置进行调整。
例题:某电流表有两个量程分别为“0~0.6A”和“0~3A”,某次测量中,指针所指的刻度为0.4A,则实际电流值可能是( )
A. 0.44A B. 0.48A C. 0.7A D. 2A
2. 电压表的读数问题:电压表读数时需要注意量程和分度值。如果不知道电压表的量程,应该先尝试读取最大量程的数值,再根据指针位置进行调整。
例题:某电压表有两个量程分别为“0~3V”和“0~15V”,某次测量中,指针所指的刻度为2V,则实际电压值可能是( )
A. 2.5V B. 2V C. 3V D. 3.5V
3. 电路连接问题:在连接电路时,需要注意电源的正负极、开关的位置、滑动变阻器的连接方式等。如果连接不当,可能会导致电路短路、灯泡不亮等问题。
例题:在连接电路时,不小心将电压表与灯泡并联在一起,则( )
A. 灯泡被短路,不亮 B. 电压表被烧坏 C. 电压表有示数 D. 灯泡亮
常见问题还包括对电阻、折射率等概念的理解不清,以及对光线反射、折射、反射角与入射角之间的关系等问题的掌握不准确。这些问题可以通过多做练习和请教老师来解决。
以上问题仅供参考,具体问题的理解和回答可能因人而异。在实际学习中,同学们还需要结合自己的实际情况和困惑,有针对性地进行学习和练习。
