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文檔簡介
專題限時集訓(xùn)(十四)
(建議用時:40分鐘)
[4組專題通關(guān)練]
1.如圖甲所示為實驗室的一直流電流表,其使用說明書上附的該電流表的內(nèi)
部電路如圖乙所示。
⑴某次用0?3A量程測量時,示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為Ao
丙
(2)該電流表0?0.6A量程對應(yīng)的內(nèi)阻約為。(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
(3)若電阻Ri斷路,則電流表允許通過的最大電流約為mA(結(jié)果保留
兩位有效數(shù)字)。
[解析](1)電流表量程為0?3A,由圖丙所示表盤可知,其分度值為0.1A,
示數(shù)為1.20Ao
(2)由圖乙所示電路圖可知,電流表量程為0?0.6A時,電流表內(nèi)阻為:
(Ri+&)(R3+Rg)
R1+R2+R3+&
(0.1+0.4)*(5+55)
=0.1+0.4+5+55fi^O.50。
⑶由圖示電路圖可知,電流表量程為0?3A時:
/g(Rg+&+R2)r$(5+55+0.4)
3Af+氐=/計0」6051g
解得:4^0.0050A=5.0mAo
[答案](1)1.20(2)0.50(3)5.0
2.(原創(chuàng)題)隨著智能手機耗電的增加,充電寶成了手機及時充電的一種重要
工具??蓪⒊潆妼氁暈楦铍姵睾透呻姵匾粯拥目梢苿又绷麟娫?其電動勢約5Vo
某同學(xué)想測量該充電寶在充滿電后的電動勢和內(nèi)阻,他剝開充電寶連接線的外絕
緣層,里面有四根導(dǎo)線,紅導(dǎo)線為充電寶的正極,黑導(dǎo)線為負(fù)極,另外兩根導(dǎo)線
空置不用。實驗室還提供了如下器材:
甲
A.量程是3.0A,內(nèi)阻約為0.2。的電流表;
B.量程是6V,內(nèi)阻約為6k。的電壓表;
C.量程是15V,內(nèi)阻約為30ko的電壓表;
D.阻值為0?1k。,額定電流為0.5A的滑動變阻器;
E.阻值為0?10。,額定電流為3A的滑動變阻器;
F.阻值為2.5。的定值電阻;
G.阻值為20。的定值電阻;
H.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。
(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選用o(選填相應(yīng)器材前的字母)
(2)根據(jù)所給器材,該同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路,其中Ro應(yīng)選擇
(選填相應(yīng)器材前的字母),它在電路中的作用是。
(3)該同學(xué)記錄的8組數(shù)據(jù)如表中所示,請在圖乙的坐標(biāo)紙上畫出該充電寶的
U-1圖線。由圖線可知該充電寶的電動勢E=V,內(nèi)阻r=(保
留到小數(shù)點后兩位)
次數(shù)12345678
電流〃A0.170.310.660.931.181.371.631.89
電壓U/V5.055.035.004.974.944.934.904.86
UN
//A
乙
[解析](1)滑動變阻器R用于改變電路中的電流,從安全和方便性原則應(yīng)選
E;(2)Ro作為保護電阻,除了防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致電流表損壞外,還要
保證測量,因此不能選G,只能選F;(3)由E=U+/r可知,充電寶的電動勢為E
=5.07V,UU圖線的斜率大小即為充電寶的內(nèi)阻大小,則內(nèi)阻為r=0.11。。
[答案](1)E(2)F防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致電流表損壞(3)如圖所
示5.070.11
[B組能力提升練]
3.(2020?河北六校第一次聯(lián)考)如圖甲所示為某一電路中的一部分,由于其中
的一個電阻發(fā)生了斷路,導(dǎo)致整個電路不能正常工作,小明和小亮兩位同學(xué)利用
多用電表進行了以下實驗操作,請根據(jù)他們的測量情況,回答相應(yīng)的問題。
甲
乙
丙
(1)小明首先在P、。間接上一直流電源,P接電源正極,多用電表的選擇開
關(guān)置于“直流電壓2.5V”擋位,紅表筆接P,黑表筆接。,穩(wěn)定后電表指針在表
盤上的位置如圖乙所示,則P、。之間的電壓是Vo
(2)小明又將紅表筆接P,黑表筆接M,若多用電表示數(shù)與P、。之間的電壓
完全相同,則可以確定必定是發(fā)生了斷路。
(3)小亮同學(xué)在該部分電路不接電源的情況下,將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆
擋倍率“X10”的擋位,調(diào)零后紅表筆接P,黑表筆接M,電表指針在表盤上的
位置如圖丙所示,由于多用電表最上面的刻度線被磨損得很嚴(yán)重,無法直接讀取
數(shù)據(jù),他進一步觀察發(fā)現(xiàn),此時指針偏轉(zhuǎn)的角度恰好位于表盤0?15。之間的正
中位置,其中15。的位置是多用電表指針半偏時所指的位置,則此時多用電表所
測的阻值是。,小亮據(jù)此確定電阻R2沒有斷路,你認(rèn)為他的判斷是
(填“正確”或“錯誤”)的。
[解析](1)根據(jù)多用電表電壓擋讀數(shù)規(guī)則,P、Q之間的電壓為2.00Vo(2)
紅表筆接P,黑表筆接M,若多用電表示數(shù)與P、。之間的電壓相同,說明多用
電表測量的是電源電壓,可以確定是電發(fā)生了斷路。(3)在該部分電路不接電源的
情況下,將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋倍率“xio”的擋位,指針偏轉(zhuǎn);,根據(jù)
FE
多用電表歐姆擋測量原理,由閉合電路歐姆定律有/g=j,
K內(nèi)R內(nèi)+/?中'
E
?—內(nèi)十,人又R中=150。,聯(lián)立解得R=50。。P、M之間的電阻值可能為Ri和當(dāng)
串聯(lián)后的電阻值,小亮確定R2沒有斷路是錯誤的。
[答案](1)2.00⑵R2⑶50錯誤
4.(2019-2020學(xué)年濟南市高三模擬考試)圖甲所示是大型機械廠里用來稱重
的電子吊秤,其中稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器,其工作原理是:掛鉤上掛上重
物,拉力傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電
阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)過相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或
電流),從而完成將重物的重力變換為電信號的過程。
小明找到了一根拉力敏感電阻絲RL,其阻值隨拉力變化的圖象如圖乙所示,
小明設(shè)計了合適的電路圖并按圖制成了一個簡易“吊秤”。實驗室提供了如下器
材:
電源E(電動勢為15V,內(nèi)阻約2。);
靈敏毫安表(量程為10mA,內(nèi)阻約50。);
滑動變阻器R(最大阻值為10k。);
RL接在4、5兩接線柱之間,通過光滑絕緣小滑環(huán)可將重物吊起;
開關(guān)S和導(dǎo)線若干。
(1)請在圖丙中幫助小明將設(shè)計的實驗電路圖補充完整。
(2)小明根據(jù)設(shè)計好的電路圖,連接好實驗電路,完成下列操作:
a.滑環(huán)下不吊重物時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)時,讀出
電流表的示數(shù)八;
b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為仇保持滑動變阻
器滑片位置不變,讀出此時電流表的示數(shù)12。
設(shè)RL-F圖象的斜率為k,待測重物的重力G的表達式為G=
(用物理量的符號表示)。
(3)小明在實驗的過程中不慎將靈敏毫安表燒壞,現(xiàn)手頭只有量程為2mA、內(nèi)
阻(標(biāo)稱值)為200。的電流表,還有定值電阻&(50。)、定值電阻電(10。)可供選
擇,為了使實驗順利進行,小明決定改裝電流表,將2mA的量程擴大至10mA,
小明改裝的方法是電流表應(yīng)該和定值電阻_______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),且
定值電阻應(yīng)選擇(在空格內(nèi)填寫字母代號)。
(4)由于量程為2mA、內(nèi)阻為200。的電流表內(nèi)阻的真實值比標(biāo)稱值略大,導(dǎo)
致改裝后的電流表示數(shù)與真實示數(shù)相比(選填“偏大”或“偏小”),應(yīng)該
使選擇的定值電阻阻值適當(dāng)_______(選填“增大”“減小”或“不變”)?
[解析](2)對待測重物受力分析,由平衡條件得2Fcos,=G,由題圖乙得尸
=島=1()3。,由閉合電路歐姆定律得Ro=[-(R+Rg+r),RL=~(R
+Rg+r),故由一&=與一年,聯(lián)立解得G=:1一十。⑶將2mA的電流
<2>1超\<2>1/
表的量程擴大至10mA,根據(jù)并聯(lián)分流原理,電流表應(yīng)該和定值電阻并聯(lián),由并
聯(lián)電路電壓相等可知,/gRg=(1-/g)R\解得必=50。,故選擇用。(4)改裝的電
流表的分流電阻分得的電流偏大,改裝后電流表示數(shù)比真實值偏小,根據(jù)改裝電
流表的原理,內(nèi)阻真實值比標(biāo)稱值大,并聯(lián)的分流電阻也應(yīng)比50。大,故應(yīng)適當(dāng)
增大分流電阻的阻值。
[答案]⑴如圖所示(2)獨誓代T)(3)并聯(lián)Ri(4)偏小增大
[C組真題重溫練]
5.(2020?全國卷1422)某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻所
用電壓表的內(nèi)阻為1k。,電流表內(nèi)阻為0.5。,該同學(xué)采用兩種測量方案,一種
是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點之間,另一種是跨接在。、。兩
點之間,測量得到如圖(b)所示的兩條U-/圖線,其中U與I分別為電壓表和電流
表的示數(shù)。
圖(a)
回答下列問題:
⑴圖(b)中標(biāo)記為n的圖線是采用電壓表跨接在_____(填“o、尸”或“o、
Q”)兩點的方案測量得到的。
⑵根據(jù)所用實驗器材和圖(b)可判斷,由圖線(填“I”或"n”)得
到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值,結(jié)果為。(保留1位小數(shù))。
V
圖(b)
(3)考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響,需對⑵中得到的結(jié)果進行修正,修正后待
測電阻的阻值為。(保留1位小數(shù))。
[解析](1)當(dāng)用電流表內(nèi)接法時,測量值為RH=RT+RA>RX,當(dāng)用電流表外
接法時,測量值為&2=VRx,圖(b)中圖線n的斜率較小,所以應(yīng)為使用
Kx-rKv
電流表外接法測量的結(jié)果,即電壓表跨接在0、P間測量得到的。
(2)由圖線可得應(yīng)約為50.0。,可知RX>NR\RV,所以用電流表內(nèi)接法測量
的結(jié)果誤差較小,即由圖線I得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值,測量結(jié)果
箸=50.50
(3)因為RXI=RX+RA,所以-RA=50.0。。
[答案](1)0、P(2)I50.5(3)50.0
6.(2019?全國卷0423)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5。、量程為100"A的電流表改
裝成歐姆表并進行刻度和校準(zhǔn),要求改裝后歐姆表的15k。刻度正好對應(yīng)電流表
表盤的50"A刻度。可選用的器材還有:定值電阻Ro(阻值14k。),滑動變阻器
Ri(最大阻值1500。),滑動變阻器/?2(最大阻值500。),電阻箱(0?99999.9。),
干電池(E=1.5V,r=1.5。),紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。
圖(a)
(1)歐姆表設(shè)計
將圖(a)中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后,滑動變阻器R接入電路
的電阻應(yīng)為滑動變阻器選_______(填“RJ或)。
(2)刻度歐姆表表盤
通過計算,對整個表盤進行電阻刻度,如圖(b)所示。表盤上。、8處的電流刻
度分別為25和75,則a、方處的電阻刻度分別為、o
圖(b)
(3)校準(zhǔn)
紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使歐姆表指針指向k。處;將紅、
黑表筆與電阻箱連接,記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量
值,完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若校準(zhǔn)某刻度時,電阻箱旋鈕位置如圖⑹所示,則電阻
箱接入的阻值為
[解析](1)由題知當(dāng)兩表筆間接入15k。的電阻時,電流表示數(shù)為50jtA,由
閉合電路歐姆定律有[=□代入數(shù)據(jù)解得R=900。,所以滑動
變阻器選擇Ri。(2)歐姆表的內(nèi)阻Rg,=Rg+r+Ro+R=15k。,當(dāng)電流為25pA時
有;=R,+R,QRJ=3Rx=45k£l;;當(dāng)電流為75"A時有4,=R,+R"=RJ=
j/?x=5kflo(3)紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使歐姆表指針指向0k。處。
題圖(c)中電阻箱讀數(shù)為35000.0。。
[答案]⑴如圖所示900R⑵455
(3)035000.0
7.(2020?全國卷H?T23)某同學(xué)要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。
所用器材有:電流表Ai(量程200mA,內(nèi)阻Rgi=10.0。)、電流表Az(量程500mA,
內(nèi)阻42=1.0。)、定值電阻Ro(阻值Ro=lO.O。)、滑動變阻器Ri(最大阻值10。)、
電源以電動勢4.5V,內(nèi)阻很小)、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計的電路如圖(a)
所示。
(1)根據(jù)圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線。
圖(a)圖(b)
⑵若A、12分別為流過電流表Ai和A2的電流,利用八、12、Rgi和Ro寫出:
小燈泡兩端的電壓U=,流過小燈泡的電流/=o為保證小燈泡
的安全,八不能超過_______mAo
(3)實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變
滑動變阻器滑
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