内容正文:
12.4 欧姆定律的应用
--第2课时安阻法测电阻课时训练
第十二章 欧姆定律
【2023·中山期末】小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压为2 V整数倍)、电流表、阻值为10 Ω的定值电阻R定,待测电阻Rx各一个以及导线若干。
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他先设计连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表示数如图乙所示。为了测出待测电阻两端电压,他将电阻R定并联接入电路A、B、C中某两点间,开关处于某状态,电流表示数如图丙所示。
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(1)请写出定值电阻R定的接入点以及开关的开闭状态。
【点拨】
他先设计连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流表测通过待测电阻的电流,由图可知电流表所选量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,定值电阻应与待测电阻并联接入电路,电流表示数如图丙所示,由图可知电流表所选量程为0~3 A,分度值为0.1 A,示数为0.9 A,电流表示数变大,定值电阻接入AB或AC间,开关处于闭合状态。
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解:定值电阻接入AB或AC间,开关处于闭合状态。
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(2)求出待测电阻Rx的阻值。(请写出过程)
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(3)沿用上述方法,为了减小误差,可进行的操作是_____。
A.换其他待测电阻继续实验
B.换不同已知阻值的定值电阻继续实验
C.换不同未知电压的电源继续实验
【点拨】
实验存在误差,需要重复多次减小误差,可以换不同的定值电阻实验,也可以改变电源电压多次实验,故选BC。
BC
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关于电流表与电压表的说法正确的是( )
A.电流表的电阻很大
B.电压表的电阻很大
C.电流表应并联在电路中
D.电压表应串联在电路中
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【点规律】
电流表的内阻很小, 一般电压表的电阻大,因此在使用时,电流表与被测部分串联,而电压表与被测部分并联。
【答案】B
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小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是
_______________________________。
待测电阻两端电压不一定等于I1R0
【点拨】
题中测得的通过待测电阻的电流准确,但两种情况下,R0和Rx与滑动变阻器分压,由于R0不一定等于Rx,故R0和Rx两端电压不一定相等,即利用I1R0算得的电压不一定等于待测电阻两端的电压。
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电压表既是测量仪表,同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大,为测量某电压表的电阻,某同学连接了如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=3.0 kΩ。当闭合开关S1、S2时,电压表示数为4.5 V;只闭合开关S1时,
电压表的示数为3.0 V。求电
压表的电阻是多少?
【点拨】
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过定值电阻的电流I=I丙-I乙=0.9 A-0.3 A=0.6 A,待测电阻两端的电压U=IR定=0.6 A×10 Ω=6 V,已知电源电压为2 V整数倍,符合题意,由欧姆定律可得待测电阻的阻值Rx===20 Ω。
解:I=I丙-I乙=0.9 A-0.3 A=0.6 A,
U=IR定=0.6 A×10 Ω=6 V,Rx===20 Ω。
在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,并增加一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图所示的电路。测量时,闭合S1,将S2拨到1,电流表的示数
为I1;将S2拨到2,电流表的示数
为I2;小亮说待测电阻Rx=。
解:当闭合开关S1、S2时,R1被短路,此时电压表示数为4.5 V,即电源电压为4.5 V。只闭合开关S1时,电压表和R1串联,此时电压表示数为3.0 V,则R1两端的电压U1=U-UV=4.5 V-3.0 V=1.5 V,
又=,即=,RV=6.0 kΩ。
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