内容正文:
增分练(3)
[对应学生用书P220]
1.如图甲所示为欧姆表的简易图。
(1)插孔B应与________(填“红”或“黑”)表笔相接。
(2)已知电源的电动势为E、内阻为r,电流计的内阻为Rg、满偏电流为Ig,在应用该欧姆表进行电阻测量时,应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零,则滑动变阻器的阻值应调节为R1=____________;完成调零后,利用该欧姆表测量某未知电阻Rx时,电流计的示数为,则待测电阻的阻值Rx=________________。
(3)为了在电流计的表盘上标记出各电流值所对应的电阻值,通过操作得到了多组数据,则下列关于电流倒数与待测电阻的关系图像正确的是( )
(4)如果将该电流计改为量程为50 V的电压表,指针偏转的角度如图乙所示,则该电压值应为________V。
解析 (1)欧姆表是由电流表改装的,必须满足电流的方向从正极流入负极流出,因此B孔应插入黑表笔。
(2)两表笔短接时,说明被测电阻的阻值为零,将电流计的指针调至满偏,则由闭合电路欧姆电路定律得Ig=,解得R1=-
若用该表测量某未知电阻时,电流计的示数为,则由闭合电路欧姆定律得
=,解得Rx=
(3)由闭合电路的欧姆定律得I=
整理得=Rx+,则关于Rx图像中选项B正确,A、C、D错误。
(4)由于量程为50 V,则每一小格所表示的电压值为1 V,则该电压值应为33.0 V。
答案 (1)黑 (2)-(r+Rg) (3)B
(4)33.0
2.在测量电源电动势和内阻的实验中,实验室提供了如下器材和参考电路:
电压表V1(量程3 V,内阻约6 kΩ)
电压表V2(量程1 V,内阻约6 kΩ)
电流表A1(量程0.6 A,内阻约0.1 Ω)
电流表A2(量程2 mA,内阻约1 Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值3 kΩ)
滑动变阻器R2(最大阻值10 Ω)
定值电阻R3(阻值1 Ω)
开关,导线若干
(1)甲同学想要测量马铃薯电池的电动势(约1.0 V)和内阻(约500 Ω)。选用合适器材后,应选择最优电路______(填写参考电路对应的字母)进行测量。
(2)乙同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻。选用合适器材后,应选择最优电路________(填写参考电路对应的字母)进行测量。
(3)乙同学将测得的数据在坐标纸上描点如图。请画出U I图像,并求出电动势E为________V,内阻r为________Ω(小数点后保留两位)。
解析 (1)马铃薯电池的电动势较小,B图中电压表分流,所以电流表测量的干路电流偏小,则电动势测量值偏小,所以不宜选用;选择A图测量的干路电流I准确,根据闭合电路欧姆定律可知E=U+Ir可知当I=0时,断路电压即为电动势,所以A图能准确测量马铃薯的电动势,内阻测量偏大,为电流表和马铃薯内阻之和,但因为马铃薯内阻远大于电流表内阻,所以误差较小,故选A图。
(2)新的干电池内阻较小,所以需要给电池串联一个定值电阻R3,方便测量,而D图中测量的内阻为电流表内阻、电源内阻和定值电阻R3之和,因为干电池内阻较小,所以内阻的测量会引起较大误差,所以选择C图。
(3)做出UI图像如图
根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir变形得U=EIr
则图线纵截距即为电源电动势E=1.48 V
根据图像斜率可知
r=R3+r0= Ω=1.10 Ω
则电源内阻为r0=r-R3=1.10 Ω-1 Ω=0.10 Ω。
答案 (1)A (2)C (3) 图见解析 1.48 0.10
3.学校爱因斯坦学习小组欲探究加在小灯泡两端的电压对小灯泡灯丝电阻的影响。实验室可提供的器材有:
A.标有“2.5 V 0.6 W”的小灯泡;
B.电池组(电动势为3 V,内阻不计);
C.电压表V1(量程为3 V,内阻约为3 kΩ);
D.电压表V2(量程为15 V,内阻约为15 kΩ);
E.电流表A1(量程为100 mA,内阻约为3 Ω);
F.电流表A2(量程为300 mA,内阻约为1 Ω);
G.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
H.开关及导线若干。
甲
乙
(1)在尽可能减小实验误差的情况下,电压表应选用________(选填“C”或“D”),电流表应选用________(选填“E”或“F”)。
(2)在图甲中用笔画线代替导线,补充完成实物间的连线。
(3)正确选用器材后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,获得多组电压表的示数U和对应电流表的示数I,作出U I图像如图乙所示,则该小灯泡在2.00 V电压下的实际功率为________W。(结果保留两位有效数字)
(4)根据图乙可知,该小灯泡灯丝的电阻随加在小灯泡两端电压的增大而________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
解析 (1)为尽可能减小实验误差,电压表应选量程为3 V的V1,小灯泡的额