专题强化练十六.docx

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专题强化练十六

专题强化练（十六）

1．某电压表的内阻在20～50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：

待测电压表V（量程3V）、电流表A1（量程200μA）、电流表A2（量程5mA）、电流表A3（量程0.6A）、滑动变阻器R（最大值1kΩ）、电源E（电动势4V）、开关S.

（1）在所提供的电流表中，应选用__________．

（2）为了减小误差，要求测量多组数据，试在方框中画出符合要求的电路图．

解析：

（1）电压表的读数即为其内阻的电压U，若将它与电流表串联，测出流过它（即流过其内阻）的电流I，即可转化为由“伏安法”测出其内阻RV＝

.取电压表内阻的最小可能值20kΩ，并结合电压表的量程3V，可求得流过电流表的最大电流Imax＝

A＝1.5×10－4A＝0.15mA＝150μA.为使与电压表串联的电流表能大角度偏转（这样读数误差小），而其又不被损坏，应选A1.根据电流表、电压表示数，可求得电压表内阻RV＝

.

（2）实验要求测多组数据，因此实验电路中滑动变阻器应接成分压式，电路图如图所示．

答案：

（1）A1　

（2）电路图见解析图

2．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节__________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数I.

（2）然后将S拨向接点2，调节__________，使_________________，记下此时RN的读数．

（3）多次重复上述步骤，计算RN读数的__________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

解析：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表读数I.

（2）然后将S拨向接点2，调节RN，使标准电流表的读数仍为I，记下此时RN的读数．

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．

答案：

（1）R0　标准电流表（或A0）

（2）RN　标准电流表（或A0）的读数仍为I

（3）平均值

3.（2018·湖北联考）如图所示是用半偏法测量电压表内阻的电路图．以下是备用仪器：

A．待测电压表（3V，内阻1500Ω左右）

B．电源E（4V，2A，内阻很小）

C．电阻箱（0～999.9Ω）

D．电阻箱（0～9999.9Ω）

E．滑动变阻器（0～20Ω，3A）

F．滑动变阻器（0～2000Ω，2A）

G．开关两个，导线若干

（1）为保证测量精度，电阻箱应选__________；滑动变阻器应选__________．（填代号）

（2）完善下列实验步骤：

a．闭合开关K2并将滑动变阻器的滑片调至________，然后闭合开关K1；

b．调节滑动变阻器使电压表恰好满偏；

c．____________________，使电压表的指针恰好指在中间刻度（半偏），此时电阻箱的示数为R.那么，该电压表内阻的测量值为____________．测量值和真实值比较数值__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）．

解析：

（1）在半偏法测电阻的实验中，电阻箱的阻值应与待测电压表的阻值相近，故电阻箱应选D，而滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便，故滑动变阻器应选最大阻值较小的E.

（2）a.在测量数据时，电压要从较小数值开始变化，因而滑动变阻器开始时应在最左端．c.由于采用半偏法测量，因而应断开开关K2，调节电阻箱的阻值，使电压表的指针恰好在中间刻度，即半偏，由串联电路知识可知，电压相等，电流相等，因而电压表的内阻的测量值为R.但开关K2断开，电阻增大，分压增大，而电压表示数为原来的一半时，电阻箱分压要略大于一半，故电阻箱的阻值即测量值比电压表的内阻要偏大．

答案：

（1）D　E　

（2）a.最左端　c．断开开关K2，调节电阻箱的阻值　R　偏大

4．某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：

（1）根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量__________（填“电流”“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量__________（填“电流”“电压”或“电阻”）．

（3）表笔A应为__________色（填“红”或“黑”）．

（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.（结果取3位有效数字）

解析：

（2）开关S闭合时，电阻R1与电流表并联，多用电表用于测量电流．开关S断开时，电阻R2与电流表串联，多用电表用于测量电压．

（3）根据电流应从电流表或电压表的正接线柱进，从负接线柱出，即从表笔A流出，表笔A应为黑色，表笔B应为红色．

（4）开关S断开时，由串联电路知识，Ig（R2＋r）＝U，解得R2＝880Ω；开关S闭合时，由并联电路知识，Ig（R2＋r）＝（I－Ig）R1，解得R1≈1.00Ω.

答案：

（1）连线如图所示　

（2）电流　电压

（3）黑　（4）1.00　880

5．（2018·信阳联考）要测一个待测电阻Rx（约200Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：

电源E：

电动势3.0V，内阻不计；

电流表A1：

量程0～10mA，内阻r1约50Ω；

电流表A2：

量程0～500μA，内阻r2约1000Ω；

滑动变阻器R1：

最大阻值20Ω，额定电流2A；

定值电阻R2＝5000Ω；

定值电阻R3＝500Ω；

开关S及导线若干．

（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表______（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻__________（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表．

（2）如图所示为测量电阻Rx的甲、乙两种电路图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__________（选填“甲”或“乙”）．

（3）若所选测量电路中电流表的读数为I＝6.2mA，改装后的电压表读数为1.20V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx＝__________________________Ω.

解析：

（1）为了测定待测电阻上的电压，要改装量程为3.0V的电压表，则可以将量程较小的电流表A2串联定值电阻，此电阻的大小为：

R＝

－rg＝

Ω－1000Ω＝5000Ω，故需串联定值电阻R2.

（2）因待测电阻的阻值较小，故选用电流表外接电路，故选甲电路．

（3）电压表读为1.20V，则通过电压表的电流为IV＝

＝

A＝200μA，通过待测电阻的电流为I＝6.2mA－0.2mA＝6mA，则待测电阻Rx＝

＝

Ω＝200Ω.

答案：

（1）A2　R2　

（2）甲　（3）200

6．导电玻璃是制造LCD的主要材料之一．为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取长度L＝25.00cm、直径d＝0.900mm的圆柱体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻Rx，发现其电阻约12.0Ω.主要步骤如下，完成下列填空．

（1）为精确测量Rx的阻值，该小组设计了如图所示的实验电路．可供使用的主要器材如下：

电源E：

电动势4.5V，内阻约1Ω；

定值电阻R0：

阻值为20Ω；

电压表V1：

量程3V，内阻约3kΩ；

电压表V2：

量程15V，内阻约15kΩ；

电压表A1：

量程200mA，内阻约1.5Ω；

电压表A2：

量程3A，内阻约0.5Ω；

滑动变阻器R1：

阻值范围0～1kΩ；

滑动变阻器R2：

阻值范围0～20Ω.

①图中电压表应选用__________；电流表应选用____________；滑动变阻器应选用__________．（填器材代号）

②该小组进行了如下操作：

a．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置1，闭合S2，调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为0.185A和2.59V；

b．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置2，调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为0.125A和2.65V；

c．将滑动变阻器的滑片移到最右端，断开S2.

可求得Rx＝__________Ω.

（2）由以上实验可求得该导电玻璃电阻率的值ρ＝______Ω·m.

解析：

（1）电源电动势为4.5V，小于电压表V2量程的

，因此结合待测电阻Rx的粗测阻值，可知电压表应选用量程为3V的电压表V1；电流表应选用量程为200mA的电流表A1；滑动变阻器应选用最大阻值与待测导电玻璃阻值差不多的滑动变阻器R2.设电流表内阻为RA，对操作步骤a，由欧姆定律可得U1＝I1（RA＋Rx）；对操作步骤b，由欧姆定律可得U2＝I2（RA＋R0）；联立解得Rx＝

－

＋R0＝12.8Ω.

（2）由电阻定律得Rx＝

，S＝

，解得该导电玻璃的电阻率ρ＝3.26×10－5Ω·m.

答案：

（1）①V1　A1　R2　②12.8

（2）3.26×10－5

7．（2017·天津卷）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0kΩ，电阻R1＝9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0Ω的电阻．

（1）按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．

（2）排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图．由I1I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

解析：

（1）良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开．a、b′间的电压不为零，说明a、a′或a、b′间有一处导线断开，若a、a′间电压不零，说明aa′导线断开；若a、a′间电压为零，则一定是bb′导线断开．

（2）法一：

将电流表A1和R1串联当成电压表使用，电压测量值U＝I1（r1＋R1），根据闭合电路欧姆定律有I1（r1＋R1）＝E－I2（r＋R0），整理得I1＝

－

I2，由题图可知，纵轴截距b＝0.14×10－3A＝

，所以电动势E＝0.14×10－3×（1×103＋9×103）V＝1.4V，斜率的绝对值表示

，即|k|＝

＝

，解得r≈0.5Ω.

法二：

在给出的图象中取两个点，读数分别为

I1＝0.12mA、I2＝60mA，

I1′＝0.07mA、I2′＝200mA.

据闭合电路欧姆定律知：

E＝（I1＋I2）（R0＋r）＋I1（r1＋R1），

将上述两组数据代入可得：

电动势E≈1.4V，内阻r≈0.57Ω.

答案：

（1）aa′　bb′　

（2）1.4（1.36～1.44均可）

0．5（0.4～0.6均可）