人教版物理同步（解析）10-3電流表和電壓表電阻的測(cè)量

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111 第十章 第三課時(shí) 一、選擇題(共10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得6分，漏選的得3分，錯(cuò)選的得0分) 1．(2008廣東理科基礎(chǔ))某同學(xué)用伏安法測(cè)小燈泡的電阻時(shí)，誤將電流表和電壓表接成如圖所示的電路，接通電源后，可能出現(xiàn)的情況是 (　　) A．電流表燒壞　　　　　　　 B．電壓表燒壞 C．小燈泡燒壞 D．小燈泡不亮 【解析】　電壓表內(nèi)阻很大，所在支路電流非常小，電壓表和電流表均不會(huì)被燒壞，所以A、B錯(cuò)．電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于小燈泡的電阻，通過(guò)小燈泡的電流幾乎為零，故小燈泡不亮，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)． 【答案】　D 2．兩個(gè)電壓表甲、乙是由完全相同的兩個(gè)電流表改裝成的，它們的量程分別為5V,15V，為了測(cè)量15V～20V的電壓，把甲、乙串聯(lián)起來(lái)使用，則兩表的 (　　) A．讀數(shù)相同 B．指針偏轉(zhuǎn)角度相同 C．讀數(shù)正比于表的內(nèi)阻 D．指針偏轉(zhuǎn)角度正比于表的內(nèi)阻 【解析】　兩電壓表串聯(lián)，流過(guò)表頭的電流相同，所以兩表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，串聯(lián)電路的電壓分配和電阻成正比，所以兩表的讀數(shù)即電壓與其內(nèi)阻成正比． 【答案】　BC 3．如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的，下列說(shuō)法正確的是 (　　) ①甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大?、诩妆硎请娏鞅?，R增大時(shí)量程減小?、垡冶硎请妷罕?，R增大時(shí)量程增大?、芤冶硎请妷罕?，R增大時(shí)量程減小 A．①③　　　 B．①④　　　 C．②③　　　 D．②④ 【解析】　由電表的改裝原理可知，電流表應(yīng)是G與R并聯(lián)，改裝后加在G兩端的最大電壓Ug＝IgRg不變，所以并聯(lián)電阻R越大，I＝Ig＋I(xiàn)R越小，即量程越?。畬?duì)于電壓表應(yīng)是G與R串聯(lián)，改裝后量程U＝IgRg＋I(xiàn)gR，可知R越大，量程越大，故正確選項(xiàng)為C. 【答案】　C 4．用伏安法測(cè)電阻時(shí)，為了提高測(cè)量的精度，可在連接電路時(shí)，如圖所示將電壓表的一端P預(yù)留出來(lái)，使P分別跟a、b兩點(diǎn)接觸一下，同時(shí)注意觀察電流表、電壓表的示數(shù)，則下面的決定正確的是 (　　) ①兩次比較若電流表的示數(shù)變化顯著，則P應(yīng)接在a點(diǎn) ②兩次比較若電流表的示數(shù)變化顯著，則P應(yīng)接在b點(diǎn) ③兩次比較若電壓表的示數(shù)變化顯著，則P應(yīng)接在a點(diǎn) ④兩次比較若電壓表的示數(shù)變化顯著，則P應(yīng)接在b點(diǎn) A．只有①②④ B．只有②③ C．只有①④ D．①②③④都正確 【解析】　如果兩次比較電流表的示數(shù)變化顯著，說(shuō)明電壓表的分流作用明顯，則P應(yīng)該在b點(diǎn)．如果兩次比較電壓表的示數(shù)變化顯著，說(shuō)明電流表的分壓作用明顯，則P應(yīng)接在a點(diǎn)．故B項(xiàng)正確． 【答案】　B 5．兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)接在U＝12V的穩(wěn)壓直流電源上，有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1的兩端，如圖所示，電壓表示數(shù)為8V，如果把它改接在R2的兩端，則電壓表的示數(shù)將 (　　) A．小于4V B．等于4V C．大于4V而小于8V D．等于或大于8V 【解析】　電壓表指針偏轉(zhuǎn)的角度取決于通過(guò)電壓表電流的大小，電壓表的示數(shù)為U＝IRV.當(dāng)RV并聯(lián)在R1兩端時(shí)，a、b間電阻為R1與RV并聯(lián)后的等效電阻，它將小于R1，因a、b間為8V，可推知R2兩端為4V.當(dāng)電壓表并接在R2兩端時(shí)，R2與RV并聯(lián)后的等效電阻將小于R2，故電壓表的示數(shù)一定小于4V. 【答案】　A 6．一個(gè)電壓表由表頭G與電阻R串聯(lián)而成，如圖所示，若在使用中發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小，可采用的改進(jìn)措施是 (　　) A．在R上串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻 B．在R上串聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻 C．在R上并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻 D．在R上并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻 【解析】　若在R上再串一個(gè)電阻，只會(huì)導(dǎo)致電壓表的內(nèi)阻更大，讀數(shù)比實(shí)際值更小，誤差更大，不行；若在R上并聯(lián)一個(gè)電阻，可以引起總電阻的減小，但若并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻，并聯(lián)的總電阻也會(huì)比R小得多，會(huì)引起電壓表的示數(shù)比實(shí)際值大，造成更大的誤差．所以只能在R上并聯(lián)一只比R大得多的電阻，使并聯(lián)的總電阻稍小于R，可以滿足要求．綜上可知，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 7．如圖所示，電流表G的內(nèi)阻不能忽略不計(jì)，R1、R2是兩個(gè)可變電阻，當(dāng)a、b間的電壓為4V時(shí)，電流表的指針剛好滿偏，當(dāng)a、b間的電壓為3V時(shí)，如果仍要使G的指針滿偏，下列方法中可行的是 (　　) ①保持R2不變，增大R1 ②增大R1，減小R2 ③保持R2不變，減小R1 ④增大R2，減小R1 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【解析】　R1增大，可使G分得的電流增大，可行．R2減小，可使G上的電壓增大，也可行．綜上知，A選項(xiàng)正確． 【答案】　A 8．有一未知的電阻Rx，為較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，先后用如圖中(a)、(b)兩種電路進(jìn)行測(cè)試，利用(a)測(cè)的數(shù)據(jù)為“2.7V、5.0mA”，利用(b)測(cè)得數(shù)據(jù)為“2.8V、4.0mA”，那么，該電阻測(cè)的較準(zhǔn)確的數(shù)值及它與真實(shí)值比較的情況是 (　　) A．560Ω，偏大 B．560Ω，偏小 C．700Ω，偏小 D．700Ω，偏大 【解析】　比較(a)、(b)兩圖的電壓讀數(shù)，可知(a)圖電壓測(cè)的準(zhǔn)，(b)圖電流測(cè)的準(zhǔn)．電壓的變化ΔU＝0.1V，＝＝，電流的變化ΔI＝1mA，＝，可見(jiàn)>，即電流變化明顯一些，可見(jiàn)電壓表內(nèi)阻帶來(lái)的影響比電流表內(nèi)阻帶來(lái)的影響大，即說(shuō)明所測(cè)電阻Rx是一個(gè)大電阻，故應(yīng)采取電流表內(nèi)接法，即(b)圖測(cè)量的較準(zhǔn)確，Rx＝＝700Ω，此種解法測(cè)量值偏大，故D項(xiàng)正確． 【答案】　D 9．在如圖所示的電路，電流表A1與A2均為相同的安培表，當(dāng)電路兩端接入某一電壓恒定的電源時(shí)，A1的示數(shù)為3mA，A2的示數(shù)為2mA.現(xiàn)將A2改接在R2所在支路上，如圖中虛線所示，再接入原來(lái)的電源，那么關(guān)于A1與A2的示數(shù)情況，以下說(shuō)法正確的是 (　　) A．電流表A1示數(shù)必增大，電流表A2示數(shù)必增大 B．電流表A1示數(shù)必增大，電流表A2示數(shù)必減小 C．電流表A1示數(shù)必增大，電流表A2示數(shù)不一定減小 D．電流表A1示數(shù)不一定增大，電流表A2示數(shù)也不一定減小 【解析】　等效電路如右圖所示．因?yàn)镽2>R1＋RA2，所以根據(jù)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)式電路的特點(diǎn)可知B正確． 【答案】　B 10．如圖所示，(甲)、(乙)兩個(gè)電路，都是由同一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成，下列說(shuō)法正確的是 (　　) ①(甲)表是電流表，R增大時(shí)量程增大?、?甲)表是電流表，R增大時(shí)量程減小?、?乙)表是電壓表，R增大時(shí)量程增大?、?乙)表是電壓表，R增大時(shí)量程減小 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解析】　(甲)表是電流表，當(dāng)R增大時(shí)，其分流最大值IR＝變??；(乙)表是電壓表，當(dāng)R增大時(shí)，其分壓最大值UR＝IgR變大，所以R增大時(shí)電流表總量程減小，電壓表總量程增大．②③的說(shuō)法正確，①④的說(shuō)法錯(cuò)誤． 【答案】　C 二、實(shí)驗(yàn)題(共40分) 11．(2008高考四川理綜)如圖所示為用伏安法測(cè)量電阻的原理圖．圖中，為電壓表，內(nèi)阻為4000Ω；為電流表，內(nèi)阻為50Ω；E為電源，R為電阻箱，Rx為待測(cè)電阻，S為開(kāi)關(guān)． (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U＝1.6V，電流表讀數(shù)I＝2.0mA，若將Rx＝作為測(cè)量值，所得結(jié)果的百分誤差是________． (2)若將電流表改為內(nèi)接，開(kāi)關(guān)閉合后，重新測(cè)得電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測(cè)量值，這時(shí)結(jié)果的百分誤差是________． (百分誤差＝||100%) 【解析】　(1)測(cè)量值為R＝＝800Ω，因電流表外接，所以R＝，故真實(shí)值為Rx＝1000Ω，對(duì)應(yīng)的百分誤差為100%＝20%. (2)電流表內(nèi)接時(shí)，百分誤差為||100%＝5%. 【答案】　(1)20%　(2)5% 12．現(xiàn)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值，備有器材的規(guī)格如下： 待測(cè)電阻Rx(約100Ω)； 直流毫安表(量程為10mA，內(nèi)阻約為50Ω)； 直流電壓表(量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩ)； 直流電源E(輸出電壓為4V，允許的最大電流為1A)； 滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0～15Ω，允許的最大電流為1A)； 開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干． 根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，請(qǐng)畫(huà)出正確的電路圖． 【解析】　用伏安法測(cè)電阻，首先要判明電流表應(yīng)該內(nèi)接還是外接，由題目所給器材規(guī)格來(lái)看，顯然不滿足RA?Rx的條件，滿足RV?Rx的條件，所以應(yīng)采用電流表外接法． 滑動(dòng)變阻器若使用如圖甲所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P處于最左端，滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，由題設(shè)條件知，流過(guò)電流表的電流I＝≈24.5mA 超過(guò)電流表的量程，因此變阻器應(yīng)采用分壓接法 正確的電路圖如圖乙所示 畫(huà)圖的關(guān)鍵是：毫安表需外接，變阻器接成分壓電路；注意電表的“＋”、“－”接線柱．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至分壓為零的位置． 【答案】　如圖乙所示 【總結(jié)提升】　用伏安法測(cè)電阻，首先要明確電流表的內(nèi)外接法，當(dāng)RA?Rx時(shí)選內(nèi)接法，當(dāng)RV?Rx時(shí)選外接法；其次是滑動(dòng)變阻器的連接，應(yīng)先考慮限流接法，若不能滿足實(shí)驗(yàn)要求則用分壓接法． 13．(2010唐山朝中測(cè)試)用伏安法測(cè)電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差．按圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以消除這種系統(tǒng)誤差． A．該實(shí)驗(yàn)的第一步是：閉合電鍵S1，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP和R1，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；第二步是：將電鍵S2接1，讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2. B．由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式是Rx＝________. C．將實(shí)物圖中給出的儀器按照電路圖的要求連接起來(lái)． 【解析】　閉合電鍵S1，將電鍵S2接2時(shí)，由歐姆定律得Rx＋Rp＝；電鍵S2接1時(shí)，由歐姆定律得Rp＝；聯(lián)立解得Rx＝－. 【答案】　－　實(shí)物圖連接如圖所示 111