專項(xiàng)訓(xùn)練__內(nèi)阻的相關(guān)計(jì)算

1、專項(xiàng)訓(xùn)練(九)_“內(nèi)阻”的相關(guān)計(jì)算1利用“伏安法”測電阻的部分電路如圖ZX91所示，關(guān)于測量誤差和產(chǎn)生原因，下列說法正確的是()A測量值偏大，測得值可等效為電壓表內(nèi)阻和電阻R并聯(lián)的總電阻B測量值偏大，測得值可等效為電流表內(nèi)阻和電阻R的總電阻C測量值偏小，測得值可等效為電壓表內(nèi)阻和電阻R并聯(lián)的總電阻D測量值偏小，測得值可等效為電流表內(nèi)阻和電阻R的總電阻圖ZX91圖ZX922如圖ZX92所示是某同學(xué)用“伏安法”測量定值電阻R(阻值未知)的實(shí)驗(yàn)電路圖。如果電流表的內(nèi)阻為RA，示數(shù)為I；電壓表的內(nèi)阻為RV，示數(shù)為U，則待測電阻R的阻值為_。3實(shí)際的電源都有一定的電阻，如干電池，我們需要用它的電壓U和電

2、阻r兩個(gè)物理量來描述它。實(shí)際計(jì)算過程中，可以把它看成是由一個(gè)電壓為U、電阻為0的理想電源與一個(gè)電阻值為r的電阻串聯(lián)而成，如圖ZX93甲所示。在圖乙中R114 ，R29 。當(dāng)只閉合S1時(shí)，電流表示數(shù)I10.2 A；當(dāng)只閉合S2時(shí)，電流表示數(shù)I20.3 A，把電源按圖甲中的等效方法處理。求電源電壓U和電阻r。圖ZX934干電池本身有一定的電阻，可以等效為一個(gè)沒有電阻的理想干電池和一個(gè)定值電阻串聯(lián)而成，如圖ZX94甲所示。某校物理課外興趣小組的同學(xué)想利用“伏安法測電阻”的方法對電源的內(nèi)阻進(jìn)行測量，他們設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路對一節(jié)舊干電池進(jìn)行測量，閉合開關(guān)S，在滑動變阻器滑片P從B端滑到A端的過程中，電

3、壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系圖線如圖丙所示。(圖中電表均為理想電表)(1)請畫出圖乙對應(yīng)的等效電路圖。(2)請根據(jù)圖丙的相關(guān)數(shù)據(jù)求出本節(jié)干電池的內(nèi)阻r和電源電壓U。圖ZX945常用的電壓表是由小量程的電流表G和阻值很大的電阻串聯(lián)改裝而成。如圖ZX95甲所示，電流表G的量程是03 mA，串聯(lián)一個(gè)電阻后，改裝成量程為015 V的電壓表。(1)求這個(gè)電壓表的電阻是多少。(2)某同學(xué)用這個(gè)電壓表連接了如圖乙所示電路，電源電壓為9 V并保持不變，R14 k。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少？閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少？ 圖ZX956在進(jìn)行某些電學(xué)測量時(shí)，可把電流表看成能

4、顯示其通過電流大小的小電阻，將它與一個(gè)阻值很小的待測電阻Rx并聯(lián)接入電路，根據(jù)電流表的示數(shù)可以測出Rx的阻值，這是一種測量小電阻的方法。在如圖ZX96所示的電路中，電源電壓約為3 V，電流表的內(nèi)阻RA0.1 ，量程為00.6 A，最小分度值為0.02 A。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4 A；當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3 A。設(shè)電阻Rx接入電路對電源輸出電流的影響可忽略不計(jì)。(1)求開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，電流表獲得的電壓大小。(2)求待測電阻Rx的阻值。(3)上述電路中，若將Rx換成阻值約為10 的大電阻，用這種測量方法能否準(zhǔn)確測出它的阻值？寫出判斷依據(jù)。

5、 圖ZX967用電壓表(03 V)、電流表(00.6 A)、滑動變阻器(“30 1 A”)和定值電阻R組成如圖ZX97甲所示的電路，電源電壓不變，閉合開關(guān)后滑片P由最右端開始向左滑的過程中，記錄下了一組電壓表和對應(yīng)電流表的示數(shù)，其UI的關(guān)系如圖乙所示。(1)求定值電阻R的阻值和電源電壓。(2)為保證電路各元件安全的工作，滑動變阻器阻值的調(diào)節(jié)范圍是多少？(3)如圖丙，若電流表與電壓表中也有內(nèi)阻(RA0.15 、RV3 k)，剛閉合開關(guān)時(shí)定值電阻R即發(fā)生斷路故障，此時(shí)流過電流表的電流是多大？(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后三位) 圖ZX97參考答案1C解析 電壓表和電阻R并聯(lián)，所以電壓表的示數(shù)與R兩端的電壓相

6、等，而電流表測得的是總電流，比通過電阻R的電流要大，故由R測可知，測得值R測偏小，可等效為電壓表內(nèi)阻和電阻R并聯(lián)后的總電阻，C正確。 2.解析 由題中電路圖可知，考慮電表的內(nèi)阻時(shí)，R與RV并聯(lián)后再與電流表串聯(lián)，電壓表測并聯(lián)部分的電壓，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過RV的電流IV，通過R的電流IRIIVI，則待測電阻R的阻值R。3解：由題意得UI1(R1r)，UI2(R2r)，代入數(shù)據(jù)得0.2 A(14 r)0.3 A(9 r)，解得r1 ，U3 V。4解：(1)如圖所示(2)根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路知識得UUVIr，根據(jù)題圖丙，當(dāng)UV0時(shí)，I1.5 A，則U1.5r

7、；當(dāng)UV1 V時(shí)，I0.5 A，則U1 V0.5r；聯(lián)立兩式解得r1 ，U1.5 V。5解：(1)這個(gè)電壓表的電阻R5000 。(2)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，電壓表測電源電壓，則電壓表的示數(shù)為9 V。當(dāng)閉合開關(guān)S1、斷開S2時(shí)，R1與電壓表的電阻串聯(lián)，則電路中的電流I0.001 A，電壓表的示數(shù)UVIR0.001 A5000 5 V。6解：(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，電流表與滑動變阻器串聯(lián)，電流表獲得的電壓為UAIRA0.4 A0.1 0.04 V。(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電阻Rx與電流表并聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，由題意可知，電源輸出電流不變?nèi)詾?.4 A，此時(shí)通過電流表的電流I

8、A0.3 A，所以通過待測電阻的電流IxIIA0.4 A0.3 A0.1 A，由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知UAURx，即IxRxIARA，所以Rx0.3 。(3)由題(2)中Rx變形可得IAI。 設(shè)待測電阻為10 ，那么IA0.396 A，電流表的變化量IIIA0.4 A0.396 A0.004 A，遠(yuǎn)小于電流表的分度值0.02 A，所以待測電阻較大時(shí)再閉合開關(guān)S2看不出電流表示數(shù)的變化，因此不能準(zhǔn)確測出其電阻。7解：(1)由題圖乙可知，當(dāng)電路電流I10.4 A時(shí)，定值電阻R兩端電壓U2.4 V，則R6 。由圖乙可知，當(dāng)滑動變阻器剛開始以最大阻值接入電路時(shí)，電路電流I20.25 A，電源電壓U0I2(RRP)0.25 A(6 30 )9 V。(2)因?yàn)殡娏鞅碓试S通過的最大電流為0.6 A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A，而電壓表達(dá)到最大值3 V時(shí)，電路的電流I30.5 A；為保證電路元