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文檔簡介
專題04閉合電路歐姆定律清單01電動勢1.電動勢:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負極移送到正極所做的功W與被移送電荷量q的比值。2.定義式:E=eq\f(W,q)。單位:伏特(V)。3.物理意義:反映電源非靜電力做功本領(lǐng)大小的物理量。4.決定因素:由電源中非靜電力的特性決定,跟電源的體積無關(guān),跟外電路無關(guān)。清單02閉合電路的歐姆定律1.閉合電路(1)閉合電路是指由電源和用電器及導(dǎo)線組成的完整的電路。(2)內(nèi)電路:如圖所示,電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電路,電源的電阻叫內(nèi)電阻。(3)外電路:電源外部的電路叫外電路,外電路的電阻稱為外電阻。2.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化如圖所示,電路中電流為I,在時間t內(nèi),非靜電力做的功等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的總和,即EIt=I2Rt+I2rt。3.閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容:在外電路為純電阻的閉合電路中,電流的大小跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。(2)表達式:I=eq\f(E,R+r)。(3)適用條件:外電路為純電阻電路。三、路端電壓與負載的關(guān)系1.路端電壓與電流的關(guān)系(1)公式:U=E-Ir。(2)U-I圖像:如圖所示,該直線與縱軸交點的縱坐標表示電動勢,斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當外電阻R增大時,由I=eq\f(E,R+r)可知電流I減小,路端電壓U=E-Ir增大,當R增大到無限大(斷路)時,I=0,U=E,即外電路斷路時的路端電壓等于電源電動勢。(2)當外電阻R減小時,由I=eq\f(E,R+r)可知電流I增大,路端電壓U=E-Ir減小,當R減小到零(短路)時,I=eq\f(E,r),U=0。清單03閉合電路的功率和效率1.電源的總功率P總=EI;電源內(nèi)電阻消耗的功率P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r;電源輸出功率P出=U外I。2.對于純電阻電路,電源的輸出功率P出=I2R=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R+r)))eq\s\up12(2)R=eq\f(E2,\f((R-r)2,R)+4r),當R=r時,電源的輸出功率最大,其最大輸出功率為Pm=eq\f(E2,4r)。電源輸出功率隨外電阻變化而變化的曲線如圖所示。3.電源的效率指電源的輸出功率與電源的總功率之比,即η=eq\f(P出,P總)×100%=eq\f(IU,IE)×100%=eq\f(U,E)×100%。對于純電阻電路,電源的效率η=eq\f(I2R,I2(R+r))×100%=eq\f(R,R+r)×100%=eq\f(1,1+\f(r,R))×100%,所以當R增大時,效率η提高。當R=r(電源有最大輸出功率)時效率僅為50%,效率并不高。清單04測電源電動勢和內(nèi)阻一、實驗?zāi)康?.理解測量電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理,體驗測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗過程。2.會用解析法和圖像法求解電動勢和內(nèi)阻。3.掌握利用儀器測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法,并能設(shè)計簡單的電路和選擇儀器。二、實驗原理由E=U+Ir知,只要測出U、I的兩組數(shù)據(jù),就可以列出兩個關(guān)于E、r的方程,從而解出E、r,電路圖如圖所示。三、實驗步驟1.電流表用0~0.6A量程,電壓表用0~3V量程,按實驗原理圖連接好電路。2.把滑動變阻器的滑片移到一端,使其接入電路的阻值最大。3.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電阻的阻值,使電流表有明顯的示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)。用同樣的方法測量幾組I、U值。4.斷開開關(guān),整理好器材。5.處理數(shù)據(jù),用解析法和作圖法求出電池的電動勢和內(nèi)阻。四、數(shù)據(jù)處理為減小測量誤差,本實驗常選用以下兩種數(shù)據(jù)處理方法:1.公式法利用依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組),分別記錄如表所示:實驗序號123456I/AI1I2I3I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U6分別將1、4組,2、5組,3、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1,E2、r2,E3、r3,求出它們的平均值E=eq\f(E1+E2+E3,3),r=eq\f(r1+r2+r3,3)作為測量結(jié)果。2.圖像法把測出的多組U、I值,在U-I圖中描點畫圖像,使U-I圖像的直線經(jīng)過大多數(shù)坐標點或使各坐標點大致分布在直線的兩側(cè),如圖所示,由U=E-Ir可知:(1)縱軸截距等于電源的電動勢E,橫軸截距等于外電路短路時的電流Im=eq\f(E,r)。(2)圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻r=|eq\f(ΔU,ΔI)|=eq\f(E,Im)。五、誤差分析1.偶然誤差主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時描點不準確。2.系統(tǒng)誤差由于電壓表分流IV,使電流表示數(shù)I小于電池的輸出電流I真。I真=I+IV,而IV=eq\f(U,RV),U越大,IV越大,它們的關(guān)系可用圖表示。實測的圖線為AB,經(jīng)過IV修正后的圖線為A′B,可看出AB的斜率絕對值和在縱軸上的截距都小于A′B,即實測的E和r都小于真實值。六、注意事項1.為使電池的路端電壓有明顯變化,應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表。2.實驗中不能將電流調(diào)得過大,且讀數(shù)要快,讀完后立即切斷電源,防止干電池大電流放電時內(nèi)阻r明顯變化。3.若干電池的路端電壓變化不很明顯,作圖像時,縱軸單位可取得小一些,且縱軸起點可不從零開始。如圖所示,此時圖線與縱軸交點仍為電池的電動勢E,但圖線與橫軸交點不再是短路電流,內(nèi)阻要在直線上取較遠的兩點用r=|eq\f(ΔU,ΔI)|求出。4.為了提高測量的精確度,在實驗中I、U的變化范圍要大一些,計算E、r時,U1和U2、I1和I2的差值要大一些。清單05練習使用多用電表一、多用電表構(gòu)造及原理圖1.多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程。2.外形如圖所示:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關(guān),它的四周刻有各種測量項目和量程。3.多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔)。4.原理圖:二、多用電表使用實驗器材:多用電表、電學黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。進行實驗:1.機械調(diào)零:多用電表的指針若不指零,則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零。2.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。3.測量小電珠的電壓和電流。(1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小電珠兩端的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小電珠的電流。4.用多用電表測電阻(1)調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度,插入表筆。(2)選擇開關(guān)置于“Ω”擋的×1擋,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指到“0”歐姆位置,然后斷開表筆。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標定值進行比較。(4)選擇開關(guān)改置于×100擋,重新進行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標定值為幾千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標定值進行比較。(6)測量完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。5.注意事項:(1)紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔。(2)區(qū)分“兩個零點”:機械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕。(3)測電阻時:①待測電阻與電源一定要斷開。②兩手一定不要同時接觸兩表筆金屬桿。③指針指中值附近較準,否則換擋。④每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。⑤讀出示數(shù)要乘以倍率。(4)使用完畢,選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長期不用應(yīng)取出電池。知識點歐姆表原理及應(yīng)用1.構(gòu)造:歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。歐姆表內(nèi)部:電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。外部:接被測電阻Rx。2.工作原理:閉合電路歐姆定律,I=ER3.刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表的指針達到滿偏,這一過程叫歐姆調(diào)零。(1)當I=Ig時,Rx=0,在滿偏電流Ig處標為“0”。(圖甲)(2)當I=0時,Rx→∞,在I=0處標為“∞”。(圖乙)(3)當I=Ig2時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫1.將一電源、定值電阻及電阻箱連成如圖甲所示的閉合回路,閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,測得電阻箱功率與電阻箱讀數(shù)變化關(guān)系曲線如圖乙所示,則下列說法中正確的是()A.該電源電動勢為9V B.該電源內(nèi)阻為C.調(diào)整R,電源最大輸出功率為 D.電阻箱功率最大時電源效率為50%【答案】B【詳解】B.根據(jù)電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線,當電阻箱的電阻等于電源內(nèi)阻加R0之和時,即電阻箱消耗的電功率最大,已知,可得故B正確;A.可得電阻箱的電功率最大的時候,電阻箱的電壓為根據(jù)串聯(lián)分壓可得代入數(shù)據(jù)解得電源電動勢為故A錯誤;C.當外電路電阻與內(nèi)阻相等時,電源的輸出功率最大;本題中定值電阻的阻值大于內(nèi)阻的阻值,故變阻箱的阻值為0時,電源的輸出功率最大,最大功率為故C錯誤;D.電阻箱所消耗功率P最大時,電源的輸出效率為故D錯誤。故選B。2.某同學利用理想電流表、電阻箱和定值電阻(阻值為)等器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻,實驗電路如圖所示,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R改變其阻值,可測得多組I、R數(shù)據(jù)。為了減少偶然誤差,用圖像法處理數(shù)據(jù),以為縱軸、R為橫軸,作出圖像。若圖像的斜率為k,縱坐標截距為b,則電源的電動勢E和內(nèi)阻r分別為(
)A. B.C. D.【答案】B【詳解】由題意,根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得整理得作出圖像,可得,則電源的電動勢E和內(nèi)阻r分別為,故選B。3.如圖,電路中有、、三根導(dǎo)線。其中一根導(dǎo)線的銅絲是斷的,另外兩根導(dǎo)線和電源、電阻、都是完好的。電源電動勢為。某同學想利用多用電表的直流擋檢查出斷導(dǎo)線,下列說法正確的是()A.若測得間電壓接近,斷導(dǎo)線一定是B.若測得間電壓接近,斷導(dǎo)線一定是C.若測得間電壓為0,斷導(dǎo)線一定是D.若測得間電壓為0,斷導(dǎo)線一定是【答案】D【詳解】AB.用多用電表的紅表筆接在a點,黑表筆如果接在b點或者d點時電表示數(shù)為9V,說明已有電流通過電壓表,可知ef段導(dǎo)線肯定無斷路,斷路必定在ab或cd段,故A、B錯誤;CD.用多用電表的紅表筆接在a點,黑表筆如果接在c點時電表示數(shù)為0V,說明沒有電流通過電壓表,可知cd或ef段導(dǎo)線有斷路,黑表筆如果接在e點時電表示數(shù)為0V,說明ef段導(dǎo)線一定有斷路,故C錯誤,D正確。故選D。4.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則(
)A.電壓表讀數(shù)變大 B.電流表讀數(shù)變大C.質(zhì)點P將向上運動 D.R3上消耗的功率逐漸增大【答案】B【詳解】BD.當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,根據(jù)閉合電路得歐姆定律可知干路電流增大,電阻R1以及電源內(nèi)阻上的電壓變大,與電容器并聯(lián)的支路電壓減小,流過R3的電流減小,則R3上消耗的功率逐漸減小,且流過電流表的電流增大,故B正確、D錯誤;A.流過電流表的電流增大,電阻R2兩端的電壓增大,與電容器并聯(lián)的支路電壓減小,可知電阻R4兩端的電壓減小,電壓表讀數(shù)減小,故A錯誤;C.電容器兩端電壓減小,電容器間場強減小,質(zhì)點P受到的電場力減小,小于重力,故質(zhì)點P將向下運動,故C錯誤。故選B。5.在如圖所示的U?I圖像中,線段I為某電源路端電壓與電流的關(guān)系圖線,線段II為某一電阻R的U?I圖線。用該電源與電阻R連接成閉合電路,由圖像可知()
A.R的阻值為1.5Ω B.電源電動勢為3.0VC.電源的內(nèi)阻為1.0Ω D.電阻R消耗的功率為1.5W【答案】ABD【詳解】A.由題圖兩圖線的交點知故A正確;BC.線段I在縱軸上的截距表示電源電動勢,即斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻,即故B正確,C錯誤;D.電阻R消耗的功率故D正確。故選ABD。6.如圖所示,電路中、為定值電阻,電壓表與電流表均為理想電表。閉合開關(guān)S,使滑動變阻器的滑片向左滑動,則下列說法正確的是()A.電壓表示數(shù)變大 B.電流表示數(shù)變大C.電阻消耗的功率變大 D.電池的輸出功率一定變大【答案】AC【詳解】ABC.滑動變阻器的滑片向左滑動,則接入電路的阻值變大,總電阻變大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流減小,路端電壓變大;則電壓表示數(shù)變大,兩端的電壓減小,則兩端的電壓變大,通過的電流變大,消耗的功率變大;則通過電流表的電流減小,即電流表示數(shù)變小,故AC正確,B錯誤;D.因電源內(nèi)阻和外電阻的大小關(guān)系不能確定,則不能判斷電池的輸出功率如何變化,故D錯誤。故選AC。7.某同學要測量一節(jié)新干電池的電動勢和內(nèi)阻(0.3Ω左右)。根據(jù)實驗室提供的器材設(shè)計了如圖所示的電路。其中電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω);電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約6);定值電阻(阻值1.0Ω);滑動變阻器(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)。(1)電流表指針位置如圖二所示,其示數(shù)為A。(2)測得多組電壓表、電流表的示數(shù)U、I,作出圖像如圖三所示,則由圖像可得電池的電動勢V,電池的內(nèi)阻?(結(jié)果保留1位小數(shù))。【答案】(1)0.16(2)1.50.4【詳解】(1)電流表分度值是0.02A,讀數(shù)為0.16A。(2)[1]根據(jù)則縱截距為電源電動勢,則電動勢為[2]斜率的絕對值為故電池的內(nèi)阻為8.甲圖為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中是電源,和是固定電阻,是可變電阻,表頭G的滿偏電流為、內(nèi)阻為。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,分別為直流電壓1V擋和5V擋、直流電流1mA擋和2.5mA擋、歐姆“”擋。(1)圖甲中的A端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)當要使用“直流電流2.5mA”擋時,應(yīng)將選擇開關(guān)置于(填擋位數(shù)字)。(3)根據(jù)題給條件可得,,。(4)將選擇開關(guān)置于“3”,多用電表的表盤如圖乙所示,則多用電表內(nèi)電源的電動勢V。(5)某次使用該表測量一個電阻的阻值,指針位置如圖乙所示,則讀數(shù)為(保留2位有效數(shù)字)。【答案】(1)黑(2)1(3)6496880(4)1.5(5)【詳解】(1)電流從歐姆表的黑表筆流出,從紅表筆流入,因此A端應(yīng)與黑色表筆相連接。(2)根據(jù)電流表的改裝原理,可知把電流計改裝成電流表,應(yīng)將G與電阻并聯(lián),可知選擇開關(guān)接“1”或“2”時為電流表;選擇開關(guān)接“1”時,并聯(lián)電阻為,電流表量程為選擇開關(guān)接“2”時,并聯(lián)電阻為,電流表量程為所以要使用“直流電流2.5mA”擋,應(yīng)將選擇開關(guān)置于“1”。(3)[1][2]由(2)可知,選擇開關(guān)接“1”時有選擇開關(guān)接“2”時,有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得,[3]當選擇開關(guān)接“4”時,相當于量程為1mA的電流表與串聯(lián),改裝成量程為1V的電壓表;量程為1mA的電流表的內(nèi)阻當選擇開關(guān)接“4”時,根據(jù)歐姆定律有代入數(shù)據(jù)解得(4)將選擇開關(guān)置于“3”時多用電表為歐姆表,使用的擋位為歐姆“”擋;根據(jù)中值電阻的定義,即電流為滿偏電流的一半時,待測電阻阻值等于多用電表的內(nèi)阻,則歐姆表的內(nèi)阻根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得多用電表內(nèi)電源的電動勢(5)使用該表測量一個電阻的阻值,指針位置如題圖乙所示,則讀數(shù)為1.(22-23高二上·河南鄭州·期中)電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比,如圖所示,直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線。直線C為電阻R兩端的電壓與電流的關(guān)系圖線,將這個電阻R分別接到a、b兩電源上,那么()A.R接到電源a上,電源的效率較低B.R接到電源b上,電源的輸出功率較大C.R接到電源a上,電源的輸出功率較大,電源效率較低D.R接到電源b上,電源的輸出功率較小,電源效率較低【答案】D【詳解】電源的效率為由題中圖像可知兩電源的電動勢相同,A與C交點處電壓大于B與C交點處電壓,則R接到電源a上效率高;電源輸出功率為由題中圖像交點可知R接在電源a上的輸出電壓和電流都較大,所以R接在電源a上的輸出功率較大。故選D。2.(23-24高二上·吉林延邊·期中)2023年2月份,科創(chuàng)數(shù)據(jù)研究中心(SMDC)對某品牌最新款新能源汽車內(nèi)的直流蓄電池進行測試,如圖1所示。測試過程中系統(tǒng)輸出的圖像如圖2所示,其中P為直流電源的輸出功率、I為總電流,下列說法正確的是(
)A.該蓄電池的電動勢為10VB.該蓄電池的內(nèi)阻為1ΩC.該蓄電池的最大輸出功率為70WD.該蓄電池的短路電流為24A【答案】D【詳解】AB.電源的輸出功率為變形得結(jié)合圖像可得,故AB錯誤;C.由可知當最大輸出功率為故C錯誤;D.該蓄電池的短路電流為故D正確。故選D。3.(23-24高二上·吉林延邊·期中)如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,電源內(nèi)阻為r,、、為定值電阻,當滑動變阻器的滑片向b端移動時,下列說法正確的是(
)A.電壓表讀數(shù)增大B.帶電質(zhì)點P向上運動C.電源的輸出功率變大D.若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為和,則【答案】D【詳解】A.由圖可知,與滑動變阻器串聯(lián)后與并聯(lián),再與串聯(lián)接在電源兩端,電容器與并聯(lián);當滑動變阻器的滑片向b端移動,滑動變阻器接入電阻減小,則電路的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知,干路電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,同時兩端的電壓也增大,所以并聯(lián)部分的電壓減小,則電壓表讀數(shù)減小,故A錯誤;B.由A項分析可知并聯(lián)部分的電壓減小,即平行金屬板兩極板間的電壓減小,根據(jù)平行金屬板間的場強減小,帶電質(zhì)點P受到的電場力減小,則帶電質(zhì)點P將向下運動,故B錯誤;C.由于不知內(nèi)外電阻的關(guān)系,無法確定電源的輸出功率的變化情況,故C錯誤;D.根據(jù)閉合電路歐姆定律有則故D正確。故選D。4.(23-24高二上·浙江杭州·期中)如圖所示的電路中,已知電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,滑動變阻器R的阻值可以從零連續(xù)增大到,定值電阻的阻值范圍為,則下列結(jié)論正確的是()A.外電路消耗的最大功率為B.R消耗的最大功率可能為C.當時,r消耗的功率最小D.當時,消耗的功率最大【答案】A【詳解】A.當外電路電阻等于電源內(nèi)阻時外電路消耗的功率最大,但是由于,則只有當滑動變阻器R的阻值為零時,外電路消耗的功率最大,最大值為選項A正確;B.將R1等效為電源的內(nèi)阻,則當時R消耗的功率最大,此時最大功率為選項B錯誤;C.當內(nèi)阻r消耗的功率最小時,電路的電流最小,此時電路總電阻最大,此時,選項C錯誤;D.當消耗的功率最大時,此時電路的總電流最大,此時總電阻最小,即此時,選項D錯誤。故選A。5.(23-24高二上·湖北孝感·期末)在如圖所示的電路中,當滑動變阻器的滑片向上移動時,關(guān)于燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是()A.L變暗,Q增多 B.L變暗,Q減少C.L變亮,Q增多 D.L變亮,Q減少【答案】C【詳解】當滑動變阻器的滑片向上移動時,滑動變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,由閉合電路歐姆定律得知,干路電流減小,電源的內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,燈L變亮,通過燈L的電流增大,而干路電流又減小,則通過的電流減小,兩端的電壓減小,故滑動變阻器兩端的電壓增大,電容器所帶電荷量Q增大。故選C。6.(23-24高二上·云南昆明·期中)如圖所示,電路中的電源,內(nèi)阻不計,a、b、c、d為電路中的四個接觸點,閉合開關(guān)S后,左右滑動滑動變阻器滑片,電路中的電流表沒有示數(shù),電路中兩個燈泡和都不亮,用多用電表的電壓擋檢查電路時,測得,,,,整個電路中只有一個故障,則故障原因可能是()A.燈泡短路 B.滑動變阻器R斷路C.燈泡斷路 D.電流表短路【答案】C【詳解】電路中燈泡不發(fā)光,則可能是某處斷路,電壓表測斷路位置為電源電壓,測不斷的位置電壓為零,,測量的是電源電壓,測得,說明電流表沒有斷路,,,整個電路中只有一個故障,說明燈泡斷路。故C正確。7.(23-24高二上·山西呂梁·期中)興趣小組要測量兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供了以下實驗器材:A.兩節(jié)干電池組成的電池組B.電流表A1:量程=100mA,內(nèi)阻=4ΩC.電流表A2:量程=200mA,內(nèi)阻=2ΩD.定值電阻R1=1ΩE.定值電阻R2=2ΩF.定值電阻R3=13ΩG.滑動變阻器R(0~10Ω)H.導(dǎo)線與開關(guān)(1)實驗時設(shè)計了如圖甲所示電路,需要先將電流表A?改裝成量程為3V的電壓表,將電流表。量程擴大為0.5A,另定值電阻作為保護電阻,則三個定值電阻選擇為:a;b;c(均填器材前面的字母)。(2)在圖示乙器材中按照電路圖連接成測量電路。()
(3)電路連接準確無誤后,閉合開關(guān)K,移動滑動變阻器,得到多組電流表A1,A2的示數(shù),作出了I2-I1圖像如圖丙所示,則電池組電動勢E0=V;內(nèi)阻=Ω(小數(shù)點后均保留兩位)(4)用本實驗電路進行測量,僅從系統(tǒng)誤差方面分析,電動勢及內(nèi)阻的測量值均(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值?!敬鸢浮縁DE
2.911.35等于【詳解】(1)[1]將電流表A2改裝成3V電壓表,則有=3V解得=13Ω即A2與定值電阻a串聯(lián),故a應(yīng)選R3;[2]電流表A1量程擴大到0.5A,擴大倍數(shù)并聯(lián)電阻=1Ω解得=1Ω故b應(yīng)選R1;[3]保護電阻c應(yīng)選R2。(2)實物連線如圖所示。
(3)[5][6]擴大量程后電壓表內(nèi)阻=15Ω電流表內(nèi)阻=0.8Ω由閉合電路歐姆定律,有即得=2.91V,,=1.35Ω。(4)[7]用本實驗電路測量,測量電動勢和內(nèi)阻測量值與真實值相等。8.(23-24高二上·湖北十堰·期中)某課題研究小組準備測量一個鋰電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供的器材有:A.待測鋰電池(電動勢E約3.9V,內(nèi)阻r約2Ω,最大電流=0.6A);B.理想電壓表(量程0~3V);C.電阻箱R1(0~99.9Ω);D.定值電阻R0=4.5Ω;E.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。(1)課題小組設(shè)計了如圖1和圖2所示的兩套方案,若要求電壓表能夠達到滿偏,你認為合理的是圖(填“1”或“2”),原因是。(2)若某同學在實驗過程中,發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)電阻箱時電壓表有示數(shù),但示數(shù)不變,則可能的原因是______(填選項序號)。A.連接定值電阻的導(dǎo)線斷開B.連接電阻箱的導(dǎo)線將電阻箱短路C.電阻箱調(diào)節(jié)旋鈕失效,調(diào)節(jié)過程中其電阻恒定不變(3)故障排除后,多次改變電阻箱的阻值R1,讀出對應(yīng)的電壓U,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出圖像,如圖3所示,則電源電動勢,內(nèi)阻(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。【答案】(1)1見解析(2)C(3)4.01.9【詳解】(1)[1][2]采用圖1方案,當電壓表接近滿偏時,回路內(nèi)的電流約為可以使用;采用方案2,電壓表示數(shù)最大值為不可以使用,故合理的是1方案。(2)A.若連接定值電阻的導(dǎo)線斷開,則電壓表不會有示數(shù),故A錯誤;B.若連接電阻箱的導(dǎo)線將電阻箱短路,則電壓表亦被短路,電壓表沒有示數(shù),故B錯誤;C.若電阻箱調(diào)節(jié)旋鈕失效,調(diào)節(jié)過程中其電阻恒定不變,則電阻箱兩端的電壓一定,電壓表的示數(shù)即為電阻箱兩端的電壓,即此時調(diào)節(jié)電阻箱時電壓表有示數(shù),且示數(shù)不變,故C正確。故選C。(3)[1]根據(jù)歐姆定律整理得圖像的縱截距為解得[2]圖像的斜率為解得9.(21-22高二上·遼寧大連·期中)某實驗興趣小組為了研究電表的改裝原理和練習使用多用電表,設(shè)計了如下實驗。
(1)圖甲為某同學隨意設(shè)計的電流表、電壓表兩用表的電路圖,已知電流計G的量程是,內(nèi)阻是,電阻,,則選擇開關(guān)接到(填“1”或“2”)時是電流表,電流表、電壓表的量程分別是A、V;(2)某同學用多用電表測量電阻時采用“”倍率,結(jié)果多用電表表盤指針位置如圖乙中虛線所示,為了測量更加準確,這時應(yīng)該采用(填“”或“”)倍率,換完倍率以后需要,如果此時讀數(shù)如實線所示,則讀數(shù)是;(3)一個多用電表的電池用久
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