物理一輪微專題復(fù)習 第8章 恒定電流 微專題46 含答案

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精[方法點撥]（1）歐姆表工作原理是解題關(guān)鍵．（2)多用電表電流擋、電壓擋與歐姆擋共用一個表頭，使用電流電壓擋時要保證流過表頭的電流方向與歐姆擋一樣．即“紅進黑出”．1．某物理興趣小組設(shè)計了如圖1a所示的歐姆表電路，通過控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱,可使歐姆表具有“×1”和“×10”兩種倍率．所用器材如下：A．干電池：電動勢E＝1.5V,內(nèi)阻r＝0。5ΩB．電流表：滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝150ΩC．定值電阻R1＝1200ΩD．電阻箱R2和R3:最大阻值都為9999ΩE．電阻箱R4：最大阻值為9999ΩF．開關(guān)一個，紅、黑表筆各1支,導線若干圖1(1）該實驗小組按圖a正確連接好電路．當開關(guān)S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2＝________Ω，使電流表達到滿偏，此時閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)＝________Ω，歐姆表是________（選填“×1"或“×10”）倍率．(2)閉合開關(guān)S。第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當R2＝________Ω且R3＝________Ω時，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當電流表指針指向圖b所示位置時，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為________Ω.2．在練習使用多用電表時，某同學將選擇開關(guān)撥至歐姆“×10”擋,歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成圖2甲中虛線框內(nèi)的電路，其中定值電阻R0與電流表G的內(nèi)阻之比R0∶Rg＝1∶4，電流表G的量程已知，故能正確讀出流過電流表G的電流值．歐姆表已經(jīng)進行了必要的調(diào)零．該同學想用一個電阻箱Rx較精確地測出該倍率下電路中電源的電動勢E和歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)，他的操作步驟是：a．將歐姆表與電阻箱Rx連成圖甲所示的閉合回路；b．改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數(shù)Rx和與之對應(yīng)的電流表G的示數(shù)IG；c．將記錄的各組Rx、IG的數(shù)據(jù)描點在圖乙中，得到eq\f(I,IG)－Rx圖線，如圖乙所示；d．根據(jù)圖乙作得的eq\f(1，IG）－Rx圖線，求出電源的電動勢E和歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)．圖甲中，a表筆和b表筆的顏色分別是______和______,電源的電動勢E為____________V,歐姆表總內(nèi)阻R內(nèi)為________Ω.電流表G的量程是________A。圖23．多用電表在科研和生活中有著廣泛的用途．例如探測黑箱內(nèi)的電學元件，如圖3甲所示,是黑箱上的三個接線柱，兩個接線柱之間最多只能接一個元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個，某實驗小組進行了以下操作，步驟是：①用直流電壓擋測量，A、B、C三點間均無電壓；②改用歐姆擋測量，A、C間正、反接阻值不變；③用歐姆擋測量，黑表筆接A，紅表筆接B時測得的阻值較小，反接時測得的阻值較大；④用歐姆擋測量，黑表筆接C、紅表筆接B時測得阻值比黑表筆接A、紅表筆接B時測得的阻值大．圖3(1）上述第①步實驗操作中說明了__________________．(2)多用電表在調(diào)至歐姆擋，正式測量電阻前需要進行的實驗操作是________________________________________________________________________．(3）該小組選擇了“×100”擋正確操作后，第②步實驗操作測得的示數(shù)如圖乙，則阻值為________Ω.(4)請在圖甲中畫出該黑箱內(nèi)的元件及正確的接法．(5）．4．學生實驗小組利用圖4a所示的電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5kΩ;導線若干．請回答下列問題：圖4(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋,再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點．（2)將圖a中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2"）端相連,黑表筆連接另一端．（3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當位置,使多用電表的示數(shù)如圖b所示，這時電壓表的示數(shù)如圖c所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V。（4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12。0kΩ和4.00V．從測量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為________kΩ.圖5（5）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖5所示．根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為______V，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為________kΩ。答案精析1．(1）149。51500×10（2)14。5150100解析（1）由閉合電路歐姆定律可知，Ig＝eq\f（E，Rg＋R1＋R2＋r），解得R2＝149。5Ω,歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)＝eq\f(E，Ig）＝1500Ω.閉合S后，R3與電流表并聯(lián)，可等效為大量程的電流表，而電源電動勢不變，歐姆表的內(nèi)阻減小，故未閉合S時,歐姆表的倍率較大,為“×10”倍率．(2)閉合S后，歐姆表倍率變?yōu)樵瓉淼膃q\f（1,10),滿偏電流變?yōu)樵瓉淼?0倍，其內(nèi)阻也減小為原來的eq\f(1,10)，即150Ω，由并聯(lián)分流規(guī)律可知,R3的阻值為電流表支路電阻的eq\f(1，9)，即R3＝eq\f(Rg＋R1，9)＝150Ω.由閉合電路歐姆定律可得：R2＝150Ω－r－eq\f（Rg＋R1，10）＝14.5Ω.當電流表讀數(shù)為0.6mA＝0。6Ig時，電路總電阻是歐姆表內(nèi)阻的eq\f(1,0.6），即此時電路總電阻為250Ω，又歐姆表內(nèi)阻為150Ω，所以待測電阻R4＝100Ω.2．黑色紅色91800.01解析由題圖甲可知,a與電源正極相連，b與電源負極相連，則a表筆是黑色的,b表筆是紅色的．在閉合電路中,總電流為I＝5IG,電源電動勢為E＝5IG(r＋Rx＋R＋R并)，整理得eq\f（1,IG）＝eq\f（5,E）Rx＋eq\f(5r＋R＋R并,E)，由題圖乙可知，圖象的斜率k＝eq\f（5,E)＝eq\f（Δ\f（1,IG），ΔRx）＝eq\f(300－100，360－0)V－1，可得電動勢為E＝9V．題圖乙的截距為b＝eq\f(5r＋R＋R并，E）＝100A－1,解得R內(nèi)＝r＋R＋R并＝180Ω.流過電源的最大電流為I＝eq\f（E,R內(nèi))＝eq\f（9,180）A＝0。05A，則電流表的量程為Ig＝0.01A。3．（1)黑箱內(nèi)無電源(2)先短接表筆歐姆調(diào)零(3)2200(4)如圖所示(5）1.52。5等于解析利用電壓擋測量無電壓說明黑箱內(nèi)無電源，A、C接線柱間正、反接時阻值不變，說明A、C接線柱間只是電阻，A、B接線柱間正、反接時阻值變化較大,說明其間有二極管，導通方向為A到B.第(5）問中利用代入法寫表達式，即選用電流擋得出R＝eq\f（1,I）E－r，所以與縱軸的截距為r，斜率為E.利用電流表和電阻箱測電源的電動勢和內(nèi)阻的方法中，考慮電流表內(nèi)阻RA時的函數(shù)式為R＝eq\f(1,I）E－（r＋RA），可見，電動勢的測量值不存在系統(tǒng)誤差，而內(nèi)電阻的測量值r測＝r真＋RA>r真．4．(1）短接(2）1(3)15.03.60（4)12.0（5）9。0015.0解析（1）歐姆表測電阻時，先選擋;然后進行歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到歐姆表刻度的0位置；再測量，讀數(shù)．（2）對于多用電表，有電流“紅進黑出"的原則，電壓表則要求從“＋"接線柱流入,因此紅表筆應(yīng)和1端相連．(3)多用電表歐姆擋的測量值等于表盤上的讀數(shù)乘以倍率，電阻“×1k”讀第一排，讀數(shù)為15。0×1k＝15。0kΩ；直流電壓為5V,最小分度值為0。1V，估讀到分度值下一位，讀數(shù)為3。60V．（4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為0，多用電表的讀數(shù)為電壓表的內(nèi)阻．(5）設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動勢為E，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為r，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝eq\f（3。60V