《2018-2019學年高中物理 第2章 恒定電流 專題突破與題型專練 電學創(chuàng)新實驗（一）練習 新人教版選修3-1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學年高中物理 第2章 恒定電流 專題突破與題型專練 電學創(chuàng)新實驗（一）練習 新人教版選修3-1（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題突破與題型專練　電學創(chuàng)新實驗(一) 題型一:電表的改裝與內(nèi)阻的測量 1.在如圖所示的電路中,小量程電流表G的內(nèi)阻Rg=100 Ω,滿偏電流Ig=1 mA,R1=900 Ω,R2= Ω. (1)當S1和S2均斷開時,改裝成的表是什么表?量程為多大? (2)當S1和S2均閉合時,改裝成的表是什么表?量程為多大? 解析:(1)S1和S2均斷開時,電阻R1與小量程電流表G串聯(lián),可組成較大量程的電壓表,電壓表的內(nèi)阻RV=Rg+R1=1 000 Ω.所以電壓表兩端的電壓最高為U=IgRV=0.001×1 000 V=1 V.即改裝成的電壓表的量程 為1 V. (2)S1和S2均閉合時

2、,電阻R1被短路,電阻R2與小量程電流表G并聯(lián),組成較大量程的電流表.當小量程電流表G滿偏時,通過R2的電流為== A=0.999 A.故改裝成的電流表的量程為I=IR2+Ig= 0.999 A+0.001 A=1 A. 答案:(1)電壓表　1 V　(2)電流表　1 A 2.(2018·河北正定中學高二周測)在把電流表改裝成電壓表的實驗中,需要利用如圖所示的電路測定電流表的內(nèi)阻,其主要操作步驟 如下: ①接通S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度; ②保持R1不變,再接通S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半; ③讀出R2的阻值,即可認為電流表的內(nèi)阻rg=R2.

3、現(xiàn)備有如下器材: A.電流表(量程0～100 μA,內(nèi)阻約為100 Ω) B.電阻箱(范圍0～9.9 Ω) C.電阻箱(范圍0～999.9 Ω) D.電阻箱(范圍0～99 999 Ω) E.電源(提供電壓U=3 V) F.電源(提供電壓U=6 V) G.開關(guān)和若干導線 (1)電路圖中R1應選　　 　　,R2應選　 　　　,電源應選　　　　.(填入所選器材的字母代號)? (2)實驗中讀得R2的阻值為100 Ω,若將此電流表改裝成量程為3 V的電壓表,應　　　　聯(lián)一個阻值為　　　　Ω 的電阻.? 解析:(1)要減小測量誤差,串聯(lián)在干路中的R1應盡可能大,在

4、R1盡可能大的情況下又保證電流表能半偏,所以電源電動勢應該較大.接通S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,此時電路中的電流為滿偏電流,即100 μA,由電源電動勢為6 V,則R1的阻值約為 Ω=6×104 Ω,故R1應選D;R2是用來顯示電流表內(nèi)阻的測量值,所以R2應選C;電源選F. (2)實驗中讀得R2的阻值為100 Ω,則電流表內(nèi)阻的測量值為100 Ω.若將此電流表改裝成量程為3 V的電壓表,應串聯(lián)一個阻值為 Ω-100 Ω=29 900 Ω的電阻. 答案:(1)D　C　F　(2)串　29 900 3.(2018·天津靜海縣一中、楊村一中、寶坻一中等六校高三聯(lián)考)某電壓表的內(nèi)阻在

5、20 kΩ～50 kΩ之間,為了測定待測電壓表的內(nèi)阻,實驗室提供下列可選用的器材: 待測電壓表V(量程3 V) 電流表A1(量程200 μA) 電流表A2(量程5 mA) 電流表A3(量程0.6 A) 滑動變阻器R(最大阻值1 kΩ) 電源E(提供電壓U=4 V) 開關(guān)S (1)所提供的電流表中,應選用　　　　　　　　.? (2)為了盡量減小誤差要求測多組數(shù)據(jù),試畫出符合要求的實驗電 路圖. 解析:變阻器阻值只有1 kΩ,比RV小得多,用限流電路無法使表上電壓在量程之內(nèi),更不用說取多組數(shù)據(jù)了.電壓表滿偏時,通過它的電流I不超過=150 μA. 答案:(1)A1　(2)如

6、圖所示 4.(2018·綿陽高三質(zhì)檢)如圖(甲)所示為某同學改裝和校準毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路. (1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 Ω,滿偏電流為1 mA;R1和R2為阻值固定的電阻.若使用a和b兩個接線柱,電表量程為3 mA;若使用a和c兩個接線柱,電表量程為10 mA.由題給條件和數(shù)據(jù),可求出R1=　　　　Ω,R2=　　　　Ω.? (2)現(xiàn)用一量程為3 mA、內(nèi)阻為150 Ω的標準電流表A對改裝電表的3 mA擋進行校準,校準時需選擇的刻度為0.5 mA,1.0 mA,1.5 mA、2.0 mA,2.5 mA,3.0 mA.電池的電動勢為1.5 V,內(nèi)阻

7、忽略不計;定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300 Ω和1 000 Ω;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750 Ω和3 000 Ω.則R0應選用阻值為　　　Ω的電阻,R應選用最大阻值為　　　　Ω的滑動變阻器.? (3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大,利用如圖(乙)所示的電路可以判斷出損壞的電阻.圖中的R′為保護電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(甲)虛線框內(nèi)的電路.則圖中的d點應和接線柱　　　　(選填“b”或“c”)相連.? 解析:(1)使用a,b接線柱時,Iab=Ig+=0.001 A+ A=0.003 A, 使用a,c接線柱時,Iac=Ig+=0.001 A+ A

8、=0.010 A, 解得R1=15 Ω,R2=35 Ω. (2)改裝后電流表內(nèi)阻 r== Ω≈33 Ω, R0作為保護電阻,電流最大時,電路總電阻約為 R=r+RA+R0== Ω=500 Ω, R0=R-r-RA=(500-33-150)Ω=317 Ω, 則R0應選300 Ω; 電路電流最小時R滑=-R= Ω-500 Ω=2 500 Ω>750 Ω,則滑動變阻器應選擇3 000 Ω的. (3)由題圖所示電路圖可知,圖中的d點與接線柱c相連時,閉合開關(guān)時,若電表指針偏轉(zhuǎn),則損壞的電阻是R1,若電表指針不動,則損壞的電阻是R2. 答案:(1)15　35　(2)300　3 000

9、　(3)c 題型二:電阻的測量 1.在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx約為200 Ω,電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ,電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結(jié)果由公式Rx=計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù). 若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則　　　　(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1　　　　(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值,測量值Rx2　　　　(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值.? 解析:根據(jù)題意知>,電壓表的分流作用較顯著,故Rx1更接近待測電阻的

10、真實值.圖(a)的測量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值,故Rx1>Rx真;圖(b)的測量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值,故Rx2

11、計如圖(甲)所示測量電路,請寫出按該電路測量電壓表V1內(nèi)阻RV的表達式:　　　　　　　　;并指出表達式中各物理量的含義:　? 　 .? (2)在正確連接電路后,閉合開關(guān)S,不斷地調(diào)節(jié)滑動變阻器R1滑片位置,記錄多組電壓表V1,V2示數(shù),作出U2-U1圖線如圖(乙)所示.若R0=1 480 Ω,由圖線上的數(shù)據(jù)可得RV=　　　　Ω.? 解析:(1)由歐姆定律有=,解得RV=R0,其中U1,U2分別為

12、電壓表V1,V2的示數(shù),R0是定值電阻的阻值; (2)由電路的電壓關(guān)系可得U2=U1,由U2-U1圖像可知,斜率k=1+=1.5,若R0=1 480 Ω.則RV=2 960 Ω. 答案:(1)RV=R0　其中U1,U2分別為電壓表V1,V2的示數(shù),R0是定值電阻的阻值　(2)2 960 3.(2017·江西南昌市高二檢測)某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻. (1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖(甲)、(乙)所示,長度為　 　　　cm,直徑為 　　　　mm.? (2)按圖(丙)連接電路后,實驗操作如下:

13、 ①將滑動變阻器R1的阻值置于最　　　　(選填“大”或“小”)處;將S2撥向接點1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0;? ②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最　　 　　(選填“大”或“小”),S2撥向接點2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時R2阻值為 1 280 Ω.? (3)由此可知,圓柱體的電阻為　　　　Ω.? 解析:(1)游標卡尺的精度為0.1 mm,所以L=(50+1×0.1)mm=5.01 cm,螺旋測微器的讀數(shù)為d=(5+31.6×0.01)mm=5.316 mm. (2)為了保護電流表,在接通電路之前,要使電路中的總電阻盡可能大,然后慢慢減小電路中的

14、電阻. (3)由于S2分別連接接點“1”,“2”時使電流表中電流相等,因此,所調(diào)電阻箱的阻值與圓柱體電阻相等,即圓柱體電阻為1 280 Ω. 答案:(1)5.01　5.316(5.310～5.320)　 (2)①大?、诖蟆?3)1 280 4.某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率.所用的器材包括:輸出為3 V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導線等. (1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾一個小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動.請根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計實驗電路,并連接電路實物圖,如圖(甲)所示.

15、(2)實驗的主要步驟如下: ①正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關(guān); ②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置; ③斷開開關(guān),　　　　,合上開關(guān),重復②的操作.? (3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此數(shù)據(jù)繪出了圖(乙)所示的關(guān)系圖線,其斜率為　　　　A-1·m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了　　　　 的電阻之和.? 解析:(1)如圖所示 (2)實驗中,應改變金屬夾的位置,改變被測電阻的阻值,從而測得多組數(shù)據(jù). (3)由歐姆定律得I=, 變形得=+l,由此可知圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積為金屬絲電阻為零時全電路(即

16、電阻箱和電流表)的電阻之和. 答案:(1)見解析圖　(2)③改變金屬絲上金屬夾的位置　(3)10.5　金屬絲接入長度為零時全電路(或電阻箱和電流表) 5.(2017·安徽淮北市一中高三模擬)某同學現(xiàn)利用如圖(甲)所示的電路來測量一電阻Rx的阻值. (1)完成下列實驗步驟中的填空: ①閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R和滑動變阻器R′,使電流表指針指向一個適當?shù)奈恢?記下此時　　　　和電阻箱的阻值R1.此時電阻箱的讀數(shù)如圖(乙)所示.? ②閉合開關(guān)S2,保持滑動變阻器的滑片位置不變,然后　　　　　　, 使　　　　　　　　,記下此時電阻箱的讀數(shù)R2,此時電阻箱的讀數(shù)如圖(丙)所示.? (2)在步驟①中電阻箱的讀數(shù)為R1=　　　　Ω;在步驟②中電阻箱的讀數(shù)為R2=　　　　Ω.? (3)電阻Rx的阻值為Rx=　　　　Ω.? 解析:(2)由題圖(乙)和題圖(丙)可知R1=60 Ω,R2=80 Ω. (3)由于R1加上Rx在電路中所起的作用與R2相同(電流表指針指示同一位置),則有R1+Rx=R2,故有Rx=R2-R1=80 Ω-60 Ω=20 Ω. 答案:(1)①電流表的示數(shù)I?、谡{(diào)節(jié)電阻箱R的電阻　電流表的讀數(shù)仍然為I (2)60　80　(3)20 8