内容正文:
章末复习 知识整合与能力提升
第四章
闭合电路
必修第三册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理 YJ
1
核心知识 • 整合建构
核心知识•整合建构
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4
1.(2022·全国甲卷)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5 V,内阻很小),电流表(量程10 mA,内阻约10 Ω),微安表(量程100 μA,内阻Rg待测,约1 kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10 Ω),定值电阻R0(阻值10 Ω),开关S,导线若干.
(1) 在上图画出实验电路原理图.
答案:(1) 见解析
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解析:(1)为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动变阻器应采用分压式接法,实验电路原理图如图所示.
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(2) 某次测量中,微安表的示数为90.0 μA,电流表的示数为9.00 mA,由此计算出微安表内阻Rg=________Ω.
990
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2.(2022·湖南卷)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”和“×10”)的欧姆表,其内部结构如图所示,R0为调零电阻(最大阻值为R0m),Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs+R0m<Rm<Rn),电流表G的内阻为RG(Rs≪RG).用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
大于
(1) 短接①②,将单刀双掷开关S与m接通,电流表G示数为Im,保持电阻R0滑片位置不变,将单刀双掷开关S与n接通,电流表G示数变为In,则Im________(填“大于”或“小于”)In.
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(2) 将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表的挡位为________(填“×1”或“×10”).
(3) 若从“×1”挡位换成“×10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流表G满偏刻度处)时,调零电阻R0的滑片应该________(填“向上”或“向下”)调节.
×10
向上
解析:(2) 当开关S拨向n时,闭合电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关S拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大,即×10.
(3) 从“×1”挡位换成“×10”挡位,即开关S从m拨向n,闭合电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流表G所在支路的电流,所以需要将R0的滑片向上调节.
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400
解析:(4) 在“×10”挡位,电路图结构简化如图,
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3.(2022·山东卷)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验.实验器材:
干电池E(电动势1.5 V,内阻未知)
电流表A1(量程10 mA,内阻为90 Ω)
电流表A2(量程30 mA,内阻为30 Ω)
定值电阻R0(阻值为150 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)
待测电阻Rx
开关S,导线若干
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A1
60
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100
无
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温馨提示:
请老师布置同学们及时完成《配套新练案》中的练习。
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解析:(2) 流过定值电阻R0的电流I=IA-IG=9.00 mA-0.09 mA=8.91 mA,加在微安表两端的电压U=IR0=8.91×10-2V,微安表的内阻Rg==Ω=990 Ω.
解析:(1) 根据题意可知Rm<Rn,所以开关拨向m时电路的总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻,电源电动势E不变,根据I=可知Im>In.
(4) 在“×10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100 Ω的定值电阻R1,稳定后电流表G的指针偏转到满偏刻度的 ;取走R1,在①②间接入待测电阻Rx,稳定后电流表G的指针偏转到满偏刻度的 ,则Rx=________Ω.
第一次,当①②短接,闭合电路的总电阻为R=Rn+,通过干路的电流为I=,电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知=;第二次,①②之间接入R1=100 Ω,闭合电路总电阻为R+R1,通过干路的电流为I1=,电流表偏转了量程的,则=,结合第一次和第二次解得R=2R1=200 Ω;
第三次,①②之间接入Rx,闭合电路总电阻为Rx+R,通过干路的电流为Ix=,电流表偏转了量程的,则=,结合第一次和第三次,解得Rx=2R=400 Ω.
测量电路如图所示.
(1) 断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端.将定值电阻R0接入电路;闭合开关