物理2011高三一轮复习
练习题
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:10.3 电流表和电压表电阻的测量
1(用伏安法测电阻,可采用下图所示的甲、乙两种接法(如所用电压表内阻为5 000 Ω,
电流表内阻为0.5 Ω.
(1)当测量100 Ω左右的电阻时,宜采用________电路(
(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的
测量值为_____Ω,真实值为_____Ω.
R5 000R100Vx【解析】 (1),,50~,,200~与RR和RR两个条件相比~显xVxAR100R0.5xA
然待测电阻更符合RR~这说明因电流表的分压造成的误差要比因电压表的分流造成的xA
误差小~所以选甲图(
U测10(2)R,, Ω,20 Ω 测0.5I测
U测10电压表中的电流I,, A,0.002 A VR5 000V
R中电流I,I,I,(0.5,0.002)A,0.498 A 测xRV
U真10所以R,, Ω,20.08 Ω. 真I0.498R
【答案】 (1)甲 (2)20 20.08
2(右图中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表V的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻(当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U,电流表读数为I;11当S向R一侧闭合时,电流表读数为I. 2
(1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R,______.
(2)根据下图所给的电路,在下图的各器件实物图之间画出连接的导线(
E,U1【解析】 (1)当S向电压表一侧闭合时~电流表电阻R,~当S向R一侧闭合AI1
E,UEE1时~R,,R,, AIII221
(2)实物连接如图所示(
E,UE1【答案】 (1), II21
(2)
3((2010年苏州调研)为了测定一个定值电阻的阻值,某同学利用如图甲所示的电路进行实验(电源电动势为E(大小未知)、内阻不计,R为待测电阻,R′为电阻箱,电压表的内阻非常大(实验时,改变R′的值,记下对应的电压表V所示的电压U的值,从而得到若干组R′、U的数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,即可求得R的阻值(
(1)请写出与你所作线性图象对应的函数关系式_________________________________(
(2)请在图乙所示虚线框内的坐标系中作出定性图象(要求标明两个坐标轴所代表的物理量,用符号表示)(
(3)若该线性图象的纵轴截距为b,斜率为k,则电阻R的表达式为R,________.
U111【解析】 根据闭合电路的欧姆定律有E,U,R′~解得,,R′~其中斜率kRUEER11,~截距b,. KRE
111【答案】 (1),,R′ UEER
(2)如图
b(3) k
4((2010年黄冈中学)如右图所示,用伏安法测电阻R的0
值时,M、N接在恒压电源上,当S接a点时电压表示数为10
V,电流表示数为0.2 A;当S接b点时,电压表示数为12 V,
电流表示数为0.15 A(为了较准确地测定R的值,S应接在0
________点,R的真实值为________Ω. 0
【答案】 b 70
5(为了测量一个阻值较大的未知电阻,某同学使用了干电池(1.5 V)、毫安表(1 mA)、电阻箱(0,9 999 Ω)、电键、导线等器材(该同学设计的实验电路如图甲所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K,闭合K,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I,1.00 mA,211记录电流值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K,闭合K,此时电流表示数为I,0.80 mA,122记录电流值(由此可得被测电阻的阻值为________Ω.
经分析,该同学认为上述
方案
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中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差(为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图乙所示的实验电路,实验过程如下:
断开K,闭合K,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;12
断开K,闭合K,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为________,记录此时电阻箱的阻21
值,其大小为R.由此可测出R,________. 0x
U1.5【解析】 当I,1.00 mA时~电阻箱的电阻R,, Ω,1 500 Ω,当断开K、,3101I1×101
U1.5闭合K时~电阻箱与待测电阻串联~其电阻值R,, Ω,1 875 Ω~所以待测,32I0.80×102
电阻R,R,R,375 Ω. x0
题图乙是利用了替代法测电阻~两次电流表示数相同~则
R,R. x0
【答案】 375 相同 R 0
6(某电压表的内阻在20 kΩ,50 kΩ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3 V)、电流表A(量程200 μA)、电流表A(量程5 mA)、电流表12
A(量程0.6 A)、滑动变阻器R(最大值1 kΩ)、电源E(电动势4 V),开关S. 3
(1)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,试画出符合要求的电路图(
【解析】 (1)电压表的读数即为其内阻上的电压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R,U/I~取电压表内阻的V3最小可能值20 kΩ~并结合电压表的量程3 V~可求得流过电流表的最大电流I,3/(20×10) m,4A,1.5×10 A,0.15 mA,150 μA.为使与电压表串联的电流表能大角度偏转(这样读数误
U差小)~而其又不被损坏~故选A~根据电流表、电压表示数~可求得电压表内阻R,. 1VI
(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~电路图如下图
【答案】 (1)A 1
(2)
7(现要测量某一电压表的内阻(给定的器材有:待测电压表V(量程2 V,内阻约4 kΩ);电流表 mA(量程1.2 mA,内阻约500 Ω);直流电源E(电动势约2.5 V,内阻不计);固定电阻3个;R,4 000 Ω,R,10 000 Ω,R,15 000 Ω;开关及导线若干(要求测量时两电表123
指针偏转均超过其量程的一半(
(1)试从3个固定电阻中,选用一个与其他器材一起组成测量电路,并画出测量电路的原理图((要求电路中各器材用题给定的符号标出)
(2)电路接通后,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则电压表内阻R,________.V
【解析】 (1)测量电路的原理图如图~R,2 V?(1.2 mA,0.5 并
3mA)?2.9×10 Ω~故应选R作为并上的电阻( 1
UR1(2)由并联分流原理:U,(I,U/R)R~解得:R, .V1VIR,U1
【答案】 (1)见解析
RU1(2) IR,U1
8(某同学为了测电流表A的内阻r精确值,有如下器材: 11
器材代号器材名称 器材规格
电流表 A量程300 mA,内阻约为5 Ω1
电流表 A 量程600 mA,内阻约为1 Ω 2
电压表 V 量程15 V,内阻约为3 kΩ
定值电阻 R 5 Ω 0
滑动变阻器 R 0,10 Ω,额定电流为1 A 1
滑动变阻器 R 0,250 Ω,额定电流为0.3 A 2
电源 E 电动势为3 V,内阻较小
导线、电键 若干
(1)要求电流表A的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减少误差(在下面1
的虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号(
(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A的内阻r,则所用电流表A的内阻r表达1111式为r,________;式中各符号的意义是1
________________________________________________________________________(
【答案】 (1)如图
I,I21(2)R I、I分别为某次实验时电流表A、A的示数,R是定值电阻的电阻大小021210I1
9((2010年江苏省启东中学月考)某兴趣小组为了测量一待测电阻R的阻值,准备先用x多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量,实验室里准备了以下器材:
A(多用电表
B(电压表V,量程6 V,内阻约10 kΩ 1
C(电压表V,量程15 V,内阻约20 kΩ 2
D(电流表A,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω 1
E(电流表A,量程3 A,内阻约0.02 Ω 2
F(电源:电动势E,9 V
G(滑动变阻器R,最大阻值10 Ω,最大电流2 A 1
H(导线、电键若干
(1)?在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用________欧姆挡;?按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则R的阻值大约是________Ω. x
(2)?在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出的器材是________(填器材前面的字母代号)(
?在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图(
【解析】 (1)?选用“×10”欧姆挡时指针偏转角度太小~说明挡位选大了~应换用较小的挡位即“×1”欧姆挡~?欧姆表读数为表盘读数与挡位的乘积(
(2)?选择电表的依据是安全、准确(因为电源的电动势E,9 V~所以电压表选B~电流表选D.?要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节~所以滑动变阻器采用分压式接法,比较电流表内阻、电压表内阻和待测电阻的大小判定采用电流表外接法(
【答案】 (1)?“×1” ?9
(2)?BDFGH
?如图所示