(全國版)2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章 恒定電流 第35課時 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)學(xué)案

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1、 第35課時 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 考點(diǎn)1 游標(biāo)卡尺 如圖所示為游標(biāo)卡尺: (1)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1_mm。 (2)精確度:10分度對應(yīng)的精確度為0.1_mm,20分度對應(yīng)的精確度為0.05_mm,50分度對應(yīng)的精確度為0.02_mm。 (3)讀數(shù):讀數(shù)時分為兩部分,其一為游標(biāo)尺零刻度線左側(cè)對應(yīng)的主尺上面毫米的整數(shù)倍;其二為與主尺對齊的游標(biāo)尺第N條刻度線,N乘以精確度;二者之和即為最終讀數(shù),單位為毫米。注意精確度,末尾的零不可以省去。 若用x表示由主尺上

2、讀出的整毫米數(shù),k表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表達(dá)為(x+k×精確度)_mm。 1.如圖為10分度的游標(biāo)卡尺測量鋼管內(nèi)徑時的示數(shù),其示數(shù)為________mm。 答案 22.7 解析 22 mm(主尺)+7(游尺)×0.1 mm=22.7 mm。 2.下圖游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________cm。 答案 1.340 解析 13 mm+8×0.05 mm=13.40 mm=1.340 cm。 3.某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示。則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm。 答案 6

3、0.10 4.20 解析 用毫米刻度尺測量時,讀數(shù)應(yīng)讀到mm的下一位,即長度測量值為60.10 cm;題圖乙中游標(biāo)卡尺為五十分度的游標(biāo)卡尺,精確度為0.02 mm,主尺讀數(shù)為4 mm,游標(biāo)尺第10條刻度線與主尺刻度線對齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.02 mm=0.20 mm,所以金屬桿直徑測量值為4.20 mm。 考點(diǎn)2 螺旋測微器 如圖所示為螺旋測微器: 螺旋測微器,又稱千分尺,其讀數(shù)由固定刻度和可動刻度兩部分構(gòu)成,讀數(shù)時先讀出固定刻度上面露出的0.5_mm的?wù)麛?shù)倍,再讀出可動刻度上面與固定刻度對齊的刻度線乘以精確度0.01_mm,提醒大家注意,可動刻度線必須估讀到下一

4、位;二者之和為最終讀數(shù)。 1.螺旋測微器的讀數(shù)為________ mm。 答案 8.117(8.116~8.118均正確) 解析 固定刻度8 mm 可動刻度11.7×0.01 mm, 8 mm+11.7×0.01 mm=8.117 mm。 2.(1)如圖甲、乙所示的兩把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺分別為10等分、20等分,則讀數(shù)依次為________mm、________mm。 (2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖丙所示,則金屬絲的直徑是________mm。 答案 (1)17.5 23.35 (2)2.140(2.139~2.141均正確) 解析 (1)題

5、圖甲讀數(shù):整毫米是17,不足1毫米數(shù)是5×0.1 mm=0.5 mm,最后結(jié)果是17 mm+0.5 mm=17.5 mm。 題圖乙讀數(shù):整毫米是23,不足1毫米數(shù)是7×0.05 mm=0.35 mm,最后結(jié)果是23 mm+0.35 mm=23.35 mm。 (2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米的從可動刻度上讀,其示數(shù)為14.0,最后的讀數(shù):2.0 mm+14.0×0.01 mm=2.140 mm。 3.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度,測量結(jié)果如圖甲和乙所示。該工件的直徑為________cm,高度為________mm。 答案 1.205 6

6、.663(6.662~6.664均正確) 解析 游標(biāo)卡尺讀數(shù)=主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù):12 mm+1×0.05 mm=12.05 mm=1.205 cm。 螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度+可動刻度:6.5 mm+16.3×0.01 mm=6.663 mm。 考點(diǎn)3 內(nèi)外接、滑動變阻器的接法 1.兩種接法的比較 內(nèi)接法 外接法 電路圖 誤差 原因 電流表分壓 U測=Ux+UA 電壓表分流 I測=Ix+I(xiàn)V 電阻 測量值 R測==Rx+RA>Rx,測量值大于真實(shí)值 R測==

7、估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法。簡單概括為“大內(nèi)偏大,小外偏小”。 (2)臨界值計(jì)算法 Rx< 時,用電流表外接法; Rx> 時,用電流表內(nèi)接法。 (3)實(shí)驗(yàn)試探法:按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則Rx為小電阻,宜采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則Rx為大電阻,宜采用電流表內(nèi)接法。 3.滑動變阻器的連接方式有分壓式和限流式 (1)圖甲為限流式,滑動變阻器與待測電阻串聯(lián),滑動變

8、阻器右半部分被短路,滑片向右移動,電流變小,待測電阻電壓變小,但是電壓和電流最小都無法減小到0。 (2)圖乙為分壓式,滑動變阻器左半部分與待測電阻并聯(lián),后與滑動變阻器右半部分串聯(lián),滑片向右滑動,待測電阻的電壓和電流增大,向左移動,待測電阻的電壓和電流逐漸減小,當(dāng)滑片移動到最左端時,待測電阻被短路,待測電阻的電壓和電流均為0。與限流式不同之處在于電壓和電流可以從零開始調(diào)節(jié)。 [例1] (2017·河北唐山檢測)一個未知電阻,無法估計(jì)其電阻值,某同學(xué)用伏安法測量此電阻,用圖a、b兩種電路各測一次,用a圖所測數(shù)據(jù)為3.0 V,3.0 mA,用b圖測得的數(shù)據(jù)是2.9 V,4.0 mA

9、,由此可知,用________圖測得Rx的誤差較小,測量值Rx=________。 解析 由題意可知,==,==,>,電流變化量大,電壓表分流對實(shí)驗(yàn)的影響大,因此電流表應(yīng)采用內(nèi)接法,即應(yīng)采用圖a所示實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn);電阻測量值為:Rx===1000 Ω。 答案 a 1000 Ω 待測電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時,電流表的分壓小,可忽略不計(jì),用電流表內(nèi)接法,測量值偏大。待測電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時,電壓表的分流小,可忽略不計(jì),用電流表外接法,測量值偏小。 1.如圖所示電路,用伏安法測量電阻的大小。電阻R=320 Ω時,電流表的示數(shù)是15 mA,電壓表的示數(shù)是4.5 V。如果用這個

10、電路測量未知電阻R′,電流表的示數(shù)是13 mA,電壓表的示數(shù)是5.2 V,則電阻R′的大小是(  ) A.R>420 Ω B.400 Ω

11、 mA 電阻R′== Ω≈439 Ω。 2.欲測量一未知電阻Rx,現(xiàn)采用如圖甲、乙所示兩電路進(jìn)行測試,閉合開關(guān),甲圖中電壓表示數(shù)為2.9 V,電流表示數(shù)為4 mA,乙圖中電壓表示數(shù)為3 V,電流表示數(shù)為3 mA,則下面對于Rx的敘述不正確的是________。(填選項(xiàng)前字母) A.采用甲圖誤差較小,Rx的測量值為725 Ω B.采用乙圖誤差較小,Rx的測量值為1000 Ω C.Rx的真實(shí)值應(yīng)在725~1000 Ω之間 D.若電源內(nèi)阻不計(jì),可知Rx的真實(shí)值為975 Ω 答案 A 解析 電壓表讀數(shù)差別不大,說明電流表分壓作用小,即電流表內(nèi)阻較小,所以用乙圖測量誤差小,測量值Rx

12、==1000 Ω,采用甲圖的測量值Rx==725 Ω,Rx的真實(shí)值應(yīng)在725~1000 Ω之間,若電源內(nèi)阻不計(jì),由閉合電路歐姆定律 對甲圖E=U甲+I(xiàn)甲RA① 對乙圖E=U乙=I乙(RA+Rx)② 由①②得Rx=975 Ω。 考點(diǎn)4 電表的改裝 1.表頭 常用的電壓表和電流表都是由表頭改裝而成的,表頭是一個小量程的電流表G。 (1)表頭內(nèi)阻Rg:指電流表G的內(nèi)阻,一般為幾百歐到幾千歐。 (2)滿偏電流Ig:指電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流(即電流表G所能測量的最大電流值),一般為幾微安到幾十微安。 (3)滿偏電壓Ug:指電流表G通過滿偏電流時其兩端的電壓,一般為幾毫伏

13、到幾十毫伏。Ug=IgRg。 2.電壓表、電流表的改裝及比較 改裝成電壓表 改裝成電流表 內(nèi)部 電路 改裝 原理 串聯(lián)分壓 并聯(lián)分流 續(xù)表 改裝成電壓表 改裝成電流表 改裝后的總內(nèi)阻 RV=Rg+R=nRg RA== 校對 電路 備注 (1)改裝后示數(shù)等于表頭與分壓電阻兩端電壓之和 (1)改裝后示數(shù)等于通過表頭與分流電阻的電流之和 (2)改裝后量程等于滿偏時表頭與分壓電阻兩端電壓之和 (2)改裝后量程等于滿偏時通過表頭與分流電阻的電流之和 (3)同一表頭改裝成的多量程電壓表,內(nèi)阻之比等于量程之比 (3)同一表頭改

14、裝成的多量程電流表,內(nèi)阻之比等于量程的反比 (4)改裝后表頭滿偏,電壓不變 (4)改裝后表頭滿偏,電流不變 (5)改裝后指針偏角大小取決于通過表頭的電流大小 [例2] (2016·海南高考)某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。 (1)已知表頭G滿偏電流為100 μA,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900 Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1 mA的電流表,然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱,電壓表的量程為1 V;若使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3 V。則根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選R1=______

15、__Ω,R2=________Ω,R3=________Ω。 (2)用量程為3 V,內(nèi)阻為2500 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表對改裝表3 V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動勢E為5 V;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為50 Ω和5 kΩ。為方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值為________Ω的滑動變阻器。 (3)校準(zhǔn)時,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近________(填“M”或“N”)端。 (4)若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn),造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小,則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值________(填“大于”或“小于”)900 Ω。 解析 (1)根據(jù)題意,

16、R1與表頭G構(gòu)成1 mA的電流表,則IgRg=(I-Ig)R1,得R1=100 Ω;若使用a、b兩個接線柱,電壓表的量程為1 V,則R2==910 Ω;若使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3 V,則R3=-R2=2000 Ω。 (2)電壓表與改裝電表并聯(lián)之后,電阻小于2500 Ω,對于分壓式電路,要求滑動變阻器的最大阻值小于并聯(lián)部分,同時還要便于調(diào)節(jié),故滑動變阻器選擇小電阻,即選擇50 Ω的電阻。 (3)在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近M端,使并聯(lián)部分分壓為零,起到保護(hù)作用。 (4)造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小,說明通過表頭G的電流偏小,則實(shí)

17、際電阻偏大,故表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值大于900 Ω。 答案 (1)100 910 2000 (2)50 (3)M (4)大于 關(guān)于電表改裝的四點(diǎn)提醒 (1)電表改裝的問題實(shí)際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計(jì)算問題,只要把表頭看成一個電阻Rg即可。 (2)無論表頭改裝成電壓表還是電流表,它的三個參量Ug、Ig、Rg是不變的,即通過表頭的最大電流并不改變。 (3)由改裝后電壓表的內(nèi)阻RV=R串+Rg=nRg可知,電壓表量程越大,其分壓電阻R越大,電壓表內(nèi)阻RV越大。 (4)由改裝后電流表的內(nèi)阻RA==可知,電流表的量程越大,其分流電阻R并越小,電流表的內(nèi)阻RA越小。 1.(人教版

18、選修3-1 P52·T4改編)下圖是有兩個量程的電壓表,當(dāng)使用a、b兩個端點(diǎn)時,量程為0~10 V,當(dāng)使用a、c兩個端點(diǎn)時,量程為0~100 V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 Ω,滿偏電流Ig為1 mA,則電阻R1、R2的值為(  ) A.9500 Ω 90000 Ω B.90000 Ω 9500 Ω C.9500 Ω 9000 Ω D.9000 Ω 9500 Ω 答案 A 解析 接a、b時,串聯(lián)R1,R1+Rg=,得R1=-Rg=9500 Ω。接a、c時,串聯(lián)R1、R2,R1+R2+Rg=,R2=-Rg-R1=90000 Ω,A正確。 2.(多選)用相同的表頭改裝成兩

19、個量程不同的電流表,下列說法正確的是(  ) A.將它們串聯(lián)在一起時,兩表讀數(shù)相同,量程大的偏角小 B.將它們并聯(lián)在一起時,偏角相同,量程大的讀數(shù)大 C.將它們串聯(lián)在一起時,兩表讀數(shù)相同,量程大的偏角大 D.將它們并聯(lián)在一起時,偏角相同,量程大的讀數(shù)小 答案 AB 解析 兩電流表串聯(lián)時電路如圖甲。根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等可知兩表的讀數(shù)相同,量程大的偏角小,故A正確、C錯誤;兩表并聯(lián)時電路如圖乙,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等可知兩表頭兩端的電壓相同,通過兩表頭的電流相同,故兩表偏角相同,量程大的讀數(shù)大,故B正確、D錯誤。   1.以下說法中,正確的是(  ) A.采用伏安法測電

20、阻時,只要儀器選得正確,可保證沒有系統(tǒng)誤差 B.用伏安法測電阻,不論是用電流表外接法,還是電流表內(nèi)接法,都存在系統(tǒng)誤差 C.用歐姆表測電阻,既準(zhǔn)確又方便 D.伏安法測電阻,存在系統(tǒng)誤差的原因是由于電流表的分壓 答案 B 解析 伏安法測電阻不可能沒有系統(tǒng)誤差,只能減小,故B正確、A錯誤;歐姆表測電阻方便但由于刻度不均勻讀數(shù)誤差較大,電池用久了誤差更大,因而C錯誤;不同的測量電路引起誤差的原因不同,故D錯誤。 2.如下圖所示,用伏安法測電阻,若電流表內(nèi)阻1 Ω,電壓表內(nèi)阻5000 Ω,Rx約為10 Ω,則下圖中哪個測量結(jié)果較為準(zhǔn)確?測量值比真實(shí)值偏大還是偏小(  ) A.甲電路,

21、偏大 B.甲電路,偏小 C.乙電路,偏大 D.乙電路,偏小 答案 B 解析 因?yàn)镽Ix,Rx的測量值比真實(shí)值偏小。 3.(2017·江蘇泰州檢測)(多選)如圖所示,電流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)由兩個相同的電流計(jì)改裝而成,現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路中,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,下列說法中正確的是(  ) A.A1、A2的讀數(shù)之比為1∶1 B.A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1 C.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1 D.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5 答案 BC 解析 圖中的A1、

22、A2并聯(lián),表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,所以A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1;量程不同的電流表讀數(shù)不同,電流表A1的量程為3 A,A2的量程為0.6 A,當(dāng)偏轉(zhuǎn)角相同時,A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1,故B、C正確。 4.(多選)某電流表的內(nèi)阻為Rg,滿偏電流為Ig,那么下列結(jié)論正確的是(  ) A.該電流表也可以并聯(lián)在電路中測電壓,只是量程較小,Ug=IgRg B.如果串聯(lián)一個阻值為nRg的定值電阻,就可以改裝為一個最大電壓是(n+1)IgRg的電壓表 C.如果并聯(lián)一個阻值為Rg的定值電阻,就可以改裝為最大電流是nIg的電流表 D.在電流表兩端并聯(lián)一個小電阻將電流

23、表改裝成一個較大量程的電流表,通過原電流表的最大電流將增大 答案 ABC 解析 已知內(nèi)阻的電流表可以當(dāng)電壓表用,電壓可以通過歐姆定律計(jì)算出Ug=IgRg,故A正確;電流表串聯(lián)一個阻值為nRg的定值電阻后,該定值電阻分壓為U′=Ig·nRg,總電壓為(n+1)IgRg,故B正確;給電流表并聯(lián)一個阻值為Rg的定值電阻后,根據(jù)并聯(lián)分流原則,該電阻能分得的最大電流為(n-1)Ig,總電流為nIg,故C正確;電流表改裝成大量程的電流表后通過原電流表的最大電流不變,只是并聯(lián)上電阻后總電流變大,故D錯誤。 5.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率,現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻,用螺旋測微

24、器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖a和圖b所示。 (1)由上圖讀得圓柱體的直徑為________mm,長度為________cm。 (2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示,則用D、L、I、U表示電阻率的關(guān)系式為ρ=________。 答案 (1)1.844(1.842~1.846) 4.240 (2) 解析 (1)螺旋測微器的讀數(shù)為1.5 mm+×34.4=1.844 mm(1.842~1.846 范圍內(nèi)的均可);游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為42 mm+×8=42.40 mm=4.240 cm。 (2)圓柱體的橫截面積為S=π2,由電阻定律R=ρ和歐姆

25、定律R=可知,ρ=。 6.用伏安法測電阻,可采用如圖所示的甲、乙兩種接法。所用電壓表內(nèi)阻為5000 Ω,電流表內(nèi)阻為0.5 Ω。 (1)當(dāng)測量100 Ω左右的電阻時,宜采用________電路。 (2)現(xiàn)采用乙圖電路測量某電阻的阻值時,兩電表的讀數(shù)分別為10 V、0.5 A,則此電阻的測量值為________Ω,真實(shí)值為________Ω。 答案 (1)甲 (2)20 20.08 解析 (1)因Rx=100 Ω>= Ω=50 Ω,所以選擇甲圖電路,即電流表內(nèi)接法。 (2)R測===20 Ω Rx中電流IR=I測-IV=0.5 A- A=0.498 A 所以R真==≈20.0

26、8 Ω。 7.用伏安法測量一個阻值約為20 Ω的未知電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖: (1)在以下備選器材中,電流表應(yīng)選用________,電壓表應(yīng)選用________,滑動變阻器應(yīng)選用________。 電源E(電動勢3 V、內(nèi)阻可以忽略不計(jì)) 電流表A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻約12 Ω) 電流表A2(量程0~3 A,內(nèi)阻約0.12 Ω) 電壓表V1(量程0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ) 電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約15 kΩ) 滑動變阻器R1(0~10 Ω,允許最大電流2.0 A) 滑動變阻器R2(0~1000 Ω,允許最大電流0.5 A) 定值電阻R(30

27、 Ω,允許最大電流1.0 A) 開關(guān)、導(dǎo)線若干 (2)某次測量中,電壓表讀數(shù)為U時,電流表讀數(shù)為I,則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=________。 答案 (1)A1 V1 R1 (2)-R 解析 (1)電源電動勢E=3 V,Rx的阻值約為20 Ω,定值電阻R=30 Ω,流過電流表的最大電流Imax=≈0.048 A,因此電流表應(yīng)選A1,電壓表應(yīng)選V1,為了便于分壓電路調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選擇R1。 (2)由分壓電路關(guān)系可得Rx=-R。 8.如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的兩個量程的電壓表原理圖,當(dāng)使用O、A兩接線柱時,量程為3 V;當(dāng)使用O、B兩接線柱時,量程為15 V,已知電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=

28、500 Ω,滿偏電流Ig=100 μA。求分壓電阻R1和R2的阻值。 答案 2.95×104 Ω 1.2×105 Ω 解析 當(dāng)使用O、A兩接線柱時,量程為3 V,即當(dāng)UOA=3 V 時,流過“表頭”的電流為Ig,這時在表的內(nèi)部只有R1與“表頭”串聯(lián),R2不起作用,所以R1=-Rg,代入數(shù)據(jù)得R1=2.95×104 Ω;當(dāng)使用O、B兩接線柱時,量程為15 V,即當(dāng)UOB=15 V時,流過“表頭”的電流為Ig,這時在表的內(nèi)部R1、R2與“表頭”串聯(lián),所以R2=-Rg-R1,代入數(shù)據(jù)得R2=1.2×105 Ω。 9.(2016·北京高考)某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻

29、,他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,最不可取的一組器材是(  ) A.一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器 B.一個伏特表和多個定值電阻 C.一個安培表和一個電阻箱 D.兩個安培表和一個滑動變阻器 答案 D 解析 根據(jù)U=E-Ir,要測出E和r,就要同時測出U和I,A、B、C三個選項(xiàng)都能滿足要求;D選項(xiàng)只能測出電流I,不能測出電壓U,所以選D。 10.(2017·江西省吉安檢測)(多選)由相同的電流表改裝而成的三個電壓表按如圖所示的方式接入電路,已知V3的量程最大,V1的量程最小,且V3的量程等于V1與V2的量程之和,當(dāng)電路導(dǎo)通時,三個電壓表的示數(shù)

30、分別為U1、U2、U3,指針偏轉(zhuǎn)的角度分別為θ1、θ2、θ3,則有(  ) A.U1

31、U1

32、圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小 答案 D 解析 根據(jù)改裝電流表需要并聯(lián)一個電阻分流,改裝電壓表需要串聯(lián)一個電阻分壓原理分析。圖甲中由于電流表的電流計(jì)是并聯(lián)在電路中,電壓表的電流計(jì)是串聯(lián)在電路中,而串聯(lián)電路的電流相等,所以由于電流表的定值電阻分流的原因,通過電流表的電流計(jì)的電流小于電壓表的電流計(jì)的電流,所以電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角比電流表的大,A、B錯誤;圖乙中電壓表和電流表是并聯(lián)在一起的,兩端的電壓是相等的,由于電壓表中的定值電阻的分壓原因,電壓表中電流計(jì)兩端的電壓小于電流表中電流計(jì)兩端的電壓,所以圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小,C錯誤、D正確。 12.(2015·全國卷Ⅰ)圖甲為某同

33、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),可以求出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)電流表對改裝電表的3 mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、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1000 Ω;滑動變阻器

34、R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750 Ω和3000 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,利用圖乙的電路可以判斷出損壞的電阻。圖乙中的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________(填“b”或“c”)相連,判斷依據(jù)是____________________。 答案 (1)15 35 (2)300 3000 (3)c 見解析 解析 (1)若使用a和b兩個接線柱,則有=I1-Ig。若使用a和c兩個接線柱,則有=I2-Ig。解得R

35、1=15 Ω,R2=35 Ω。 (2)3 mA的改裝電表的內(nèi)阻R內(nèi)== Ω,若R0選1000 Ω,則最大電流小于1.5 mA,取不到3 mA,故R0選300 Ω。若R選750 Ω,電路中串聯(lián)的最大電阻Rmax=R內(nèi)+RA+R0+R≈1233.3 Ω<=3000 Ω,故R選3000 Ω。 (3)選c,若電流表有示數(shù),則表示R1損壞,若電流表無示數(shù),則表示R2損壞;若選b,則電流表一定有示數(shù),無法判斷。 13. (2017·河南魯山期中)如圖所示,有一個表頭G,滿偏電流Ig=500 mA,內(nèi)阻Rg=200 Ω,用它改裝為有1 A和10 A兩種量程的電流表,則R1、R2的阻值各為多大? 答案 20 Ω 180 Ω 解析 公共端與“1 A”端接入被測電路時,電阻R1和R2串聯(lián),再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián),有 (I1-Ig)(R1+R2)=IgRg 代入數(shù)值可得R1+R2=200 Ω① 當(dāng)公共端與“10 A”端接入被測電路時,電阻R2與表頭內(nèi)阻Rg串聯(lián),再與電阻R1并聯(lián),有 Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1 代入數(shù)值可得R2+200 Ω=19R1② 由①②知R1=20 Ω,R2=180 Ω。 19

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