人教版物理同步（解析）10-3電流表和電壓表電阻的測量

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111 第十章 第三課時 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選項中至少有一項符合題意，全部選對的得6分，漏選的得3分，錯選的得0分) 1．(2008廣東理科基礎(chǔ))某同學(xué)用伏安法測小燈泡的電阻時，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被燒壞，所以A、B錯．電流表內(nèi)阻遠小于小燈泡的電阻，通過小燈泡的電流幾乎為零，故小燈泡不亮，選項C錯，D對． 【答案】　D 2．兩個電壓表甲、乙是由完全相同的兩個電流表改裝成的，它們的量程分別為5V,15V，為了測量15V～20V的電壓，把甲、乙串聯(lián)起來使用，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、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成的，下列說法正確的是 (　　) ①甲表是電流表，R增大時量程增大?、诩妆硎请娏鞅恚琑增大時量程減小?、垡冶硎请妷罕恚琑增大時量程增大?、芤冶硎请妷罕?，R增大時量程減小 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＋IR越小，即量程越小．對于電壓表應(yīng)是G與R串聯(lián)，改裝后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，故正確選項為C. 【答案】　C 4．用伏安法測電阻時，為了提高測量的精度，可在連接電路時，如圖所示將電壓表的一端P預(yù)留出來，使P分別跟a、b兩點接觸一下，同時注意觀察電流表、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 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 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 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 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，說明電壓表的分流作用明顯，則P應(yīng)該在b點．如果兩次比較電壓表的示數(shù)變化顯著，說明電流表的分壓作用明顯，則P應(yīng)接在a點．故B項正確． 【答案】　B 5．兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)接在U＝12V的穩(wěn)壓直流電源上，有人把一個內(nèi)阻不是遠大于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)的角度取決于通過電壓表電流的大小，電壓表的示數(shù)為U＝IRV.當RV并聯(lián)在R1兩端時，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.當電壓表并接在R2兩端時，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)總比準確值稍小，可采用的改進措施是 (　　) A．在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻 B．在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻 C．在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻 D．在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻 【解析】　若在R上再串一個電阻，只會導(dǎo)致電壓表的內(nèi)阻更大，讀數(shù)比實際值更小，誤差更大，不行；若在R上并聯(lián)一個電阻，可以引起總電阻的減小，但若并聯(lián)一個比R小得多的電阻，并聯(lián)的總電阻也會比R小得多，會引起電壓表的示數(shù)比實際值大，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，R1、R2是兩個可變電阻，當a、b間的電壓為4V時，電流表的指針剛好滿偏，當a、b間的電壓為3V時，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選項正確． 【答案】　A 8．有一未知的電阻Rx，為較準確地測出其阻值，先后用如圖中(a)、(b)兩種電路進行測試，利用(a)測的數(shù)據(jù)為“2.7V、5.0mA”，利用(b)測得數(shù)據(jù)為“2.8V、4.0mA”，那么，該電阻測的較準確的數(shù)值及它與真實值比較的情況是 (　　) 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)圖電壓測的準，(b)圖電流測的準．電壓的變化ΔU＝0.1V，＝＝，電流的變化ΔI＝1mA，＝，可見>，即電流變化明顯一些，可見電壓表內(nèi)阻帶來的影響比電流表內(nèi)阻帶來的影響大，即說明所測電阻Rx是一個大電阻，故應(yīng)采取電流表內(nèi)接法，即(b)圖測量的較準確，Rx＝＝700Ω，此種解法測量值偏大，故D項正確． 【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，當電路兩端接入某一電壓恒定的電源時，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，再接入原來的電源，那么關(guān)于A1與A2的示數(shù)情況，以下說法正確的是 (　　) 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．因為R2>R1＋RA2，所以根據(jù)滑動變阻器并聯(lián)式電路的特點可知B正確． 【答案】　B 10．如圖所示，(甲)、(乙)兩個電路，都是由同一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成，下列說法正確的是 (　　) ①(甲)表是電流表，R增大時量程增大?、?甲)表是電流表，R增大時量程減小?、?乙)表是電壓表，R增大時量程增大?、?乙)表是電壓表，R增大時量程減小 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解析】　(甲)表是電流表，當R增大時，其分流最大值IR＝變?。?乙)表是電壓表，當R增大時，其分壓最大值UR＝IgR變大，所以R增大時電流表總量程減小，電壓表總量程增大．②③的說法正確，①④的說法錯誤． 【答案】　C 二、實驗題(共40分) 11．(2008高考四川理綜)如圖所示為用伏安法測量電阻的原理圖．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為待測電阻，S為開關(guān)． (1)當開關(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，開關(guān)閉合后，重新測得電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測量值，這時結(jié)果的百分誤差是________． (百分誤差＝||100%) 【解析】　(1)測量值為R＝＝800Ω，因電流表外接，所以R＝，故真實值為Rx＝1000Ω，對應(yīng)的百分誤差為100%＝20%. (2)電流表內(nèi)接時，百分誤差為||100%＝5%. 【答案】　(1)20%　(2)5% 12．現(xiàn)用伏安法測量一個定值電阻的阻值，備有器材的規(guī)格如下： 待測電阻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)； 滑動變阻器R(阻值范圍為0～15Ω，允許的最大電流為1A)； 開關(guān)S、導(dǎo)線若干． 根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，請畫出正確的電路圖． 【解析】　用伏安法測電阻，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． 滑動變阻器若使用如圖甲所示的電路，當滑動觸頭P處于最左端，滑動變阻器的阻值最大時，由題設(shè)條件知，流過電流表的電流I＝≈24.5mA 超過電流表的量程，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．實驗開始前將滑動變阻器的滑動觸頭滑至分壓為零的位置． 【答案】　如圖乙所示 【總結(jié)提升】　用伏安法測電阻，首先要明確電流表的內(nèi)外接法，當RA?Rx時選內(nèi)接法，當RV?Rx時選外接法；其次是滑動變阻器的連接，應(yīng)先考慮限流接法，若不能滿足實驗要求則用分壓接法． 13．(2010唐山朝中測試)用伏安法測電阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差．按圖所示的電路進行測量，可以消除這種系統(tǒng)誤差． A．該實驗的第一步是：閉合電鍵S1，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動變阻器RP和R1，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；第二步是：將電鍵S2接1，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2. B．由以上記錄數(shù)據(jù)計算被測電阻Rx的表達式是Rx＝________. C．將實物圖中給出的儀器按照電路圖的要求連接起來． 【解析】　閉合電鍵S1，將電鍵S2接2時，由歐姆定律得Rx＋Rp＝；電鍵S2接1時，由歐姆定律得Rp＝；聯(lián)立解得Rx＝－. 【答案】?。嵨飯D連接如圖所示 111