内容正文:
2
1
1.(8分)(2025·广东珠海三模)因电动汽车用电比燃油汽车用油更便宜,故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势E(300~400 V)和内阻r(0~10 Ω),利用实验室现有器材进行了如下实验。
2
1
(1)实验室只有一个量程为100 V、内阻为RV=5 kΩ的电压表,现把此电压表改装成量程为400 V的电压表,需 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为R0= kΩ的电阻,然后再测量电池的电动势和内阻。
解析:根据电表改装原理可知,将小量程电压表改装成大量程电压表需要串联较大电阻,该串联电阻阻值为 R0===15 kΩ。
2
1
(2)该兴趣小组将电阻箱R和改装后的电压
表(电压表的表盘没有改变,示数记为U)连
接成如图甲所示的电路,来测量该电池的电
动势和内阻,根据电阻箱接入电路的阻值R和电压表的示数U作出-图像,如图乙所示,则该电池的电动势E= V、内阻r= Ω。
解析:根据闭合电路欧姆定律可得 4U=E-·r,整理可得 =· - ,
结合图像可得= ,=,联立解得E=360 V,r=9 Ω。
2
1
(3)由实验可知,电池电动势的测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值;内阻的测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
解析:根据等效电源法,将电压表和R0看成是新电源的一部分,该部分与电源并联,所以新电源的电动势和内阻均减小,所以电动势和内阻的测量值均小于真实值。
2
1
2.(10分)(2025·广东湛江二模)某同学用一节干电池,将微安表(量程为0~100 μA)改装成倍率分别为“×10”和“×100”的双倍率电阻表。
2
1
(1)设计图甲所示电路测量微安表内阻。先断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使表头满偏;再保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为135 Ω时微安表的示数为60 μA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,经计算得微安表内阻RA= Ω。
解析:根据并联电路电阻与电流关系有=,解得RA=90 Ω。
2
1
(2)设计双倍率电阻表电路如图乙所示,当开关S拨到 (选填“1”或
“2”)时倍率为 “×10”,当倍率为 “×10”时将两表笔短接,调节变阻器使
表头满偏,此时通过变阻器的电流为10 mA,则 Ra+Rb= Ω。
解析:设电阻表中值刻度为R中,则电阻表为“×10”倍率时的电阻表内阻为=10R中,
电阻表为“×100”倍率时的电阻表内阻为=100R中,电阻表进行电阻表调零时,有Im=,由电路图可知,当开关S拨到1时,电路的满偏电流较大,电阻表的内阻较小,倍率是“×10”。因此1挡位的干路最大电流是2挡位的干路最大电流的10倍,即2挡位的干路电流最大值为1 mA,此时有Ig+=1 mA,得Ra+Rb=10 Ω。
2
1
(3)用该电阻表测电压表内阻时,先将电阻表调至“×100”倍率,欧姆调零后再将黑表笔接电压表的 (选填“+”或“-”)接线柱,红表笔接另一接线柱测电压表内阻。
解析:用多用电表的电阻挡时内部电源被接通,且黑表笔接内部电源的正极,即电流从电阻表的黑表笔流出,从电压表的正极流入,则黑表笔接电压表的“+”接线柱。
$