2018-2019學(xué)年高中物理 第2章 恒定電流 專題突破與題型專練 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（一）練習(xí) 新人教版選修3-1.doc
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專題突破與題型專練 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)(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(dāng)S1和S2均斷開時,改裝成的表是什么表?量程為多大? (2)當(dāng)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=0.0011 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,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(dāng)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(xué)高二周測)在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)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(rèn)為電流表的內(nèi)阻rg=R2. 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(dǎo)線 (1)電路圖中R1應(yīng)選 ,R2應(yīng)選 ,電源應(yīng)選 .(填入所選器材的字母代號) (2)實(shí)驗(yàn)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(yīng) 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(yīng)盡可能大,在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(yīng)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=6104 Ω,故R1應(yīng)選D;R2是用來顯示電流表內(nèi)阻的測量值,所以R2應(yīng)選C;電源選F. (2)實(shí)驗(yàn)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(yīng)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?？h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20 kΩ～50 kΩ之間,為了測定待測電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(shí)驗(yàn)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)如圖所示 4.(2018綿陽高三質(zhì)檢)如圖(甲)所示為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)電流表A對改裝電表的3 mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)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)阻忽略不計(jì);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(yīng)選用阻值為 Ω的電阻,R應(yīng)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(hù)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(diǎn)應(yīng)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=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(hù)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(yīng)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(yīng)選擇3 000 Ω的. (3)由題圖所示電路圖可知,圖中的d點(diǎn)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 (3)c 題型二:電阻的測量 1.在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)值,且測量值Rx1 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,測量值Rx2 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值. 解析:根據(jù)題意知>,電壓表的分流作用較顯著,故Rx1更接近待測電阻的真實(shí)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下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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