内容正文:
专题08 串、并联电路与多用电表的使用
【人教版(2019): 必修第三册】
题型归纳
【题型1 计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻】 1
【题型2 计算电阻混联时的电压、电流和电阻】 6
【题型3 灵敏电流计改装成电流表】 10
【题型4 灵敏电流计改装成电压表】 18
【题型5 半偏法测量电表内阻】 26
【题型6 伏安法测量未知电阻】 30
【题型7 利用双安/双伏法测量电阻】 36
【题型8 用电阻箱替代/ 电桥法电阻测量阻值】 39
【题型9 滑动变阻器的分压/限流接法】 43
【题型10 用多用电表测量电学中的物理量】 48
【题型1 】
1.如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线、串联在电路中。已知金属导线、单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A.金属导线、中自由电子定向移动的速率之比为
B.金属导线、中通过的电流之比为
C.金属导线、两端的电压之比为
D.金属导线、中自由电子定向移动的速率之比为
【答案】D
【详解】AD.金属导线、中单位体积内的自由电子数相等,自由电子电荷量相同。根据电流微观表达式有
由于两导线串联,电流相等,而横截面积之比为
所以自由电子定向移动速率之比为
不是,故A错误,D正确;
B.金属导线、串联在电路中,根据串联电路特点,通过两导线的电流相等,即
不是,故B错误;
C.两导线材料、长度相同,电阻与横截面积成反比,有
根据欧姆定律有
串联电流相等,所以两端电压之比为
不是,故C错误;
故选D。
2.两个定值电阻、串联后接在输出电压的直流电源上,且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于、的电压表接在的两端(如图所示)。电压表的示数为6V,如果把此电压表改接在两端,则电压表的示数将( )
A.等于2V B.小于2V C.大于2V D.大于2V、小于8V
【答案】B
【详解】将电压表与电阻R1并联时,并联后的总电阻小于R1的阻值,此时电压表的读数为6V,则并联之前电阻R1两端的电压大于6V,此时电阻R2两端的电压小于2V。若将电压表与电阻R2并联,则其并联的总电阻小于R2,根据串联电阻的电压分配可知,电压表的读数将小于2V。
故选B。
3.两根材料不同,横截面积相等的均匀导线A和B,其长度分别为l和2l,串联在电路中,沿长度方向的电势变化如图所示,已知A、B单位体积内的自由电荷个数之比为1∶2,下列说法正确的是( )
A.A和B两端的电压之比为4∶1 B.流过A和B的电流之比为3∶1
C.A和B的电阻率之比为6∶1 D.A和B中自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶2
【答案】C
【详解】A.由图像可知A和B两端的电压之比为,故A错误;
B.串联电路各处的电流相等,则流过A和B的电流之比为1∶1,故B错误;
C.由欧姆定律可得电阻之比等于电压之比为3∶1,由可得
则A和B的电阻率之比为6∶1,故C正确;
D.由电流的微观表达式,可得
已知A、B单位体积内的自由电荷个数之比为1∶2,则自由电荷定向移动的平均速率之比为2∶1,故D错误。
故选C。
4.(多选)如图所示,某同学将一内阻Rg=20Ω满偏电流Ig=200mA的表头,改装成双量程电流表。电流从A端流入,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是( )
A.接A、B接线柱时,电表量程为0~0.6A B.接A、C接线柱时,电表量程为0~3A
C.电阻R1的阻值是2Ω D.电阻R2的阻值是8Ω
【答案】CD
【详解】AB.接A、B接线柱时,有
接A、C接线柱时,有
由此可知,接A、B接线柱时,电表为大量程,接A、C接线柱时,电表为小量程,即,
即接A、B接线柱时,电表量程为0~3A,接A、C接线柱时,电表量程为0~0.6A,故AB错误;
CD.由以上分析可得,
联立解得,,故CD正确。
故选CD。
5.(多选)如图所示,电压表内阻,电流表内阻,被测电阻为。当电压表右端与点相连,闭合开关,调节滑动变阻器,电压表读数为时,电流表读数为;被测电阻替换为,电压表右端改为与点相连,调节滑动变阻器,当电压表读数为时,电流表读数仍为,下列说法正确的是( )
A.的真实值等于 B.的真实值等于
C.的真实值等于 D.的真实值等于
【答案】AD
【详解】AB.电压表并联在与电流表串联的两端,测量的是两者的总电压。
电流表读数;电压表读数
由欧姆定律
已知电流表内阻,所以,故A正确,B错误;
CD.此时电压表并联在两端,测量的是的电压。电压表有内阻,会分流一部分电流。
电压表电流
电流表读数仍为
从电路看,电压表与并联后,再与电流表串联。因此电流表测的是总电流,而流过的电流为
于是,故C错误,D正确。
故选AD。
6.如图所示是电表改装的原理图,已知表头的量程为,内阻。现将表头改装成电流、电压两用的电表,如图所示,其中,,则连两端时是电流表,量程为________mA;连两端时是电压表,量程为________V。
【答案】
【详解】[1]由电流表改装原理,并联电阻阻值大小与量程扩大倍数的关系为
设连两端改装电流表满偏电流为,为表头满偏电流,则
连两端时,
代入数据联立得
故连两端改装电流表量程为
[2]由上述分析得改装后的电流表满偏电流,此时内阻
则得改装后的电流表满偏时两端电压
由电压表改装原理,串联电阻阻值大小与量程扩大倍数的关系为
连两端时,改装电压表为电阻与上述连两端改装的电流表串联而成,则
上述连两端改装的电流表内阻
满偏电压
设连两端改装电压表满偏电压为,则
代入数据联立得
故连两端改装电压表量程为
7.如图所示,电源的输出电压恒为E=24V,定值电阻,,。初始时,开关S1闭合、S2断开,电流表示数。电表均为理想电表且电压表0刻度线在表盘中间。现将开关S1、S2均闭合,求:
(1)电流表示数I2;
(2)电压表示数U。
【详解】(1)开关S1闭合、S2断开时,有
代入数据解得
开关S1、S2均闭合时,有
代入数据解得
(2)开关S1、S2均闭合时,根据并联电路的特点可知,流过R1、R2的电流与流过R3的电流之比等于电阻值的反比,所以流过R1、R2的电流为
流过R3的电流为
所以电压表示数为
【题型2 】
8.在如图所示的电路中,电阻R1为8Ω,R2为6Ω,R3为3Ω,在M、N两点间加上30V的电压,则通过电阻R2的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
【答案】A
【详解】由电路图可知,与并联后再与串联。设并联部分的等效电阻为,由并联电路的电阻关系得
解得
电路的总电阻为
设点与点间所加的电压为,由欧姆定律,干路电流为
并联部分的电压为
由于并联电路各支路电压相等,通过的电流为
故选A。
9.如图所示,,则电流表上的电流(不计电流表内阻)的大小和方向为( )
A.,从到 B.,从到
C.,从到 D.,从到
【答案】D
【详解】两端的电压
两端的电压
左端与的左端电位相等,,则右端的电位高于右端的电位,两端的电压
通过的电流
下端电位低,上端电位高,电流方向由上向下,因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左,即从到,设电流表的示数为,对于电流表左端的节点,流入节点的电流等于流出节点的电流,即
电流表的示数
故选D。
10.(多选)如图所示,四个定值电阻连接在电路中,a、d两端加96V的恒定电压。已知,,,,则( )
A.c、d之间的总电阻8Ω B.a、d之间的总电阻18Ω
C.通过、的电流均为6A D.通过的电流为4A
【答案】CD
【详解】A.由题图可知c、d之间的总电阻为,故A错误;
B.a、d之间的总电阻为,故B错误;
C.由欧姆定律可知,通过、的电流均为,故C正确;
D.设通过、的电流分别为、,由并联电路电压相等可得
又
联立解得,,故D正确。
故选CD。
11.如图中之间的总电阻为:甲图______;乙图______;丙图S断开时______,闭合时______;丁图S断开时______,S闭合时______。
【答案】 0 1 4 2 3 3
【详解】[1]甲图中右侧导线将、两点直接相连,两个电阻均被短路,因此
[2]乙图整理导线后,、、三个电阻并联,根据并联电路规律有
解得
[3]丙图中开关断开时,与串联后和并联,再与右侧串联,因此
解得
[4]丙图中开关闭合时,两个电阻并联后与电阻串联,该支路再与电阻并联,因此
解得
[5]丁图中开关断开时,整理导线可知、之间有三条并联支路,每条支路的电阻均为,因此
解得
[6]丁图中开关闭合时,两个电阻并联,两个电阻并联,二者串联后再与电阻并联,因此
解得
12.如图所示,某同学用量程为0~2mA的小量程电流表(简称表头)和两个电阻箱组装成一个多量程电表。当选择a、b两个端点且电阻箱甲的阻值调至R1=2Ω时电表的量程为0~0.2A。
(1)求量程为0~0.2A时电表的等效内阻Rg';
(2)保持电阻箱甲的阻值不变,选择a、c两个端点时电表的量程为0~15V,求电阻箱乙的阻值R2。
【详解】(1)电表以a、b两个端点串联接入时,表头与电阻箱甲并联,设此时电表的量程电流为,表头的满偏电流为,通过电阻箱甲的电流
表头的满偏电压
电流等于量程电流时,电表两端电压
电表的等效内阻
(2)表头指针满偏时通过电阻箱乙的电流
电阻箱乙两端电压
电阻箱乙的阻值
【题型3 】
13.如图所示,有一只小量程电流表,满偏电流为,内阻为,现将它改装成、的双量程电流表和、的双量程电压表,下列说法正确的是( )
A.选择开关接2时,该表量程是 B.选择开关接3时,该表量程是
C.的值是 D.的值是
【答案】C
【详解】AC.根据串并联电路电流与电压之间的关系可知,改装成电流表需要并联定值电阻进行分流,且并联的定值电阻阻值越小量程越大。开关接1时,是表头与串联后与并联,有
开关接2时,是与串联后与表头并联,有
可知选择开关接1时,为大量程电流表,即为量程的电流表;选择开关接2时,为小量程电流表,即为量程的电流表,代入数据解得,,故A错误,C正确;
BD.根据串并联电路电流与电压之间的关系可知,改装成电压表需要串联定值电阻进行分压,且串联的定值电阻阻值越大量程越大。开关接3时有
接4时有
可得接3时为小量程电压表,即为量程的电压表;接4时为大量程电压表,即为量程的电压表,代入数据解得,,故BD错误。
故选C。
14.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。已知表头满偏电流为,表头上标记的内阻值为。、和是定值电阻。利用和表头构成量程为的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为。则根据题给条件,下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值为
B.定值电阻的阻值为
C.定值电阻的阻值为
D.滑动变阻器有两种规格,最大阻值分别为和。为了安全,图中应选用最大阻值为的滑动变阻器
【答案】C
【详解】ABC.改装成1mA电流表时,由
可得
使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V,则
其中R为新电流表内阻,其阻值为
解得
使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V,则
解得,故AB错误,C正确;
D.图中滑动变阻器为分压式接法,分压式接法适合选用最大阻值远小于待测电路电阻的滑动变阻器,调节更方便、输出电压线性度好。改装后的电压表内阻最小为1kΩ,因此选50Ω的滑动变阻器更合适,5000Ω的规格阻值过大,调节困难,故D错误。
故选C。
15.某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别正确改装成了量程为1 A和3 A两个电流表、,以及量程为3 V和15 V的两个电压表、。改装好后把它们按如图所示接法连入电路,则( )
A.电流表的读数为0.8 A时,的读数也为0.8 A B.电流表满偏时,指针偏转到满刻度的
C.电压表半偏时,会满偏 D.电流表半偏时,电路中的总电流为2 A
【答案】D
【详解】A.电流表与并联,两个表头两端的电压相等;四个表头完全相同(内阻相同),由欧姆定律可知流过两个表头的电流相等,两表指针偏转角始终相同。偏转角相同时,电流表的示数与量程成正比,量程为1A、量程为3A,则的读数应为读数的3倍;的读数为0.8A时,的读数为, A错误;
B.电流表满偏时,流过其表头的电流为满偏电流;由A项分析可知,此时流过表头的电流也为,的指针也偏转到满刻度,而不是满刻度的,B错误;
C.电压表与串联,流过两个表头的电流始终相等,两表指针偏转角相同。电压表半偏时,也半偏,不会满偏,C错误;
D.电流表半偏时,其读数为
此时两表指针偏转角相同,的读数为
故电路中的总电流为,D正确。
故选D。
16.(多选)我校某科技小组设计了一个双量程的电流表,电路图如图所示。小量程电流表(表头)的满偏电流为,内阻为,设计的两个量程分别为和,则下列说法正确的是( )
A.使用、两接线柱时,电流表量程为
B.使用、两接线柱时,电流表量程为
C.电路中大小约为
D.电路中大小约为
【答案】BC
【详解】AB.使用、两接线柱时,电流表量程为
使用、两接线柱时,电流表量程为
比较可得
可知使用、两接线柱时,电流表量程为;使用、两接线柱时,电流表量程为,故A错误,B正确;
CD.根据,
代入数据计算可得,,故C正确,D错误。
故选BC。
17.(多选)灵敏电流计(表头)的特点是灵敏度高。当表头通过相同的电流时,指针偏转角度越大,我们就说这个表头的灵敏度越高,因此把叫做电流灵敏度,同理把叫做电压灵敏度。现有一个内阻为的表头,仅增加了内部线圈的匝数,使内阻变为原来的倍,电流灵敏度变为原来的倍,则该表头( )
A.满偏电流变为原来的倍 B.满偏电流变为原来的倍
C.电压灵敏度变为原来的倍 D.电压灵敏度变为原来的倍
【答案】BD
【详解】AB.设表头满偏角度为θ,根据题意可知
解得,A错误,B正确;
CD.因为,则已知,则新的电压灵敏度,C错误,D正确。
故选BD。
18.某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA,内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图所示,其中定值电阻R1=40 Ω,R2=360 Ω。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~________ mA;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接A端时________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)1
(2)大
【详解】(1)当开关S接A端时,定值电阻R1、R2串联后和电流表并联,等效电路图如图甲所示
电流表两端的电压和两定值电阻串联电路两端的电压相同,当电流表满偏时,电流表两端的电压Ug=IgRg
代入数据解得Ug=0.3 V
则通过R1和R2的电流
所以开关S接A端时该电流表可测量的最大电流I=Ig+IR=1 mA
即开关S接A端时,量程为0~1 mA。
(2)当开关S接B端时,电流表和R2串联后和R1并联,等效电路图如图乙所示
当电流表满偏时电流表所在支路的电压Ug′=Ig(Rg+R2)>Ug
R1所在支路的电流
则电流表可测量的最大电流I′=Ig+IR′,比开关S接A端时大。
19.(1)晓萌同学利用所学串、并联电路知识进行电表改装,如图所示是电表改装的原理图,已知表头的内阻为,满偏电流为,改装后的电压表量程为,电流表量程为。当改装为量程为的电流表时:S应接_________(选填“1”或“2”);根据题目所给条件可得_________(结果保留3位有效数字),_________。
(2)四个相同的小量程电流表(表头)分别被改装成两个电流表,和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则电流表指针的偏转角_________电流表指针的偏转角;电压表的读数_________电压表的读数(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1) 1 42.1 19200
(2) 等于 大于
【详解】(1)[1]将表头改装为电流表,应并联分流电阻。由图可知,开关接1时,电阻与表头并联,使用和两个接线柱,故应接1。
[2]设改装电流表的量程为。满偏时,通过表头的电流为,通过的电流为。根据并联电路两端电压相等及欧姆定律,有
解得
[3]将表头改装为电压表,应串联分压电阻。开关接2时,与表头串联,使用和两个接线柱,所在支路断开。设电压表的量程为,满偏时根据串联电路特点及欧姆定律,有
解得
(2)[1]由图可知,电流表和并联,两表两端电压相等。每个电流表内部的表头与分流电阻并联,因此两个表头两端电压也相等。两个表头的内阻相同,由欧姆定律可知,通过它们的电流相等,故两表指针的偏转角相等。
[2]设电压表和的量程分别为和,总内阻分别为和。两表头的满偏电流相同,满偏时由欧姆定律分别有和
由于的量程较大,可得
两只电压表在电路中串联,设通过它们的共同电流为,两表示数分别为和。由欧姆定律分别有和
结合内阻大小关系可得
故电压表的示数大于电压表的示数。
20.(1)一个电流表的满刻度电流值,面板如图1所示,那么它每一小格所对应的电流是______mA,指针现在的电流示数是______A。如果这个量程为0.6A的电流表内阻,要把这个电流表的量程扩大成3A,则应在上并联一个电阻R,如图2所示,R的大小应是______;并联R后,测某一电流,指针仍指到如图1所示位置,则该电流是______A,并联R后,刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联R前的______倍。
(2)将改装后的电流表与一个标准的电流表(符号用A表示)进行逐格校对,如图是校对的电路图,其中正确的校对电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1) 20 0.34 15 1.70 5
(2)C
【详解】(1)[1]电流表量程为0.6A,根据图1可知,电流表每一小格所对应的电流是
[2]根据图1可知,指针现在的电流示数是0.34A。
[3]把这个电流表的量程扩大成3A,则应在上并联一个电阻R,则有
[4]电流表的量程扩大成3A,根据图1可知,该电流是1.70A。
[5]电流表的量程扩大成3A,根据图1可知,该电流表每一小格所对应的电流是0.1A,则刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联R前的倍数为
(2)由于需要进行逐格校对,即需要校对零刻度,则控制电路采用分压式接法,又由于是校对电流表,则需要将改装电流表与标准电流表串联,可知,第三个电路图满足要求。
故选C。
21.如图所示,用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表,其中为公共端,已知表头G满偏电流为,内阻为,电流表量程分别为和,电压表量程分别为和。
(1)若将接线柱接入电路,量程是多少?若将接线柱接入电路,量程是多少?、分别等于多少?
(2)若将接线柱 接入电路,量程是多少?若将接线柱 接入电路,量程是多少?、分别等于多少?
【详解】(1)根据题干信息可知,若将接线柱AD、AE接入电路,表头先与电阻和两个电阻并联,为改装表头,该改装表头内阻为(具体证明过程见小问2解析)电路的满偏电流为I=10mA;再与其他电阻串联,为改装电压表。接AD时,改装电表只与串联,电阻较小,因此电压表量程也应较小。通过欧姆定律有
解得
同理可知接AE时,电阻较大,量程也较大,
解得
(2)若将接线柱AB、AC接入电路,表头和电阻并联,为改装电流表。接AC时,并联的电阻较大,分流能力较弱,量程较小;根据欧姆定律有
整理得
接AB时,并联的分流电阻较小,分流能力强,量程较大。同理有
整理得
联立后解得,
【题型4 】
22.在学完电表改装之后,某同学用两个规格完全相同的灵敏电流计改装了两种表,如图甲、乙所示,已知灵敏电流计的满偏电流,内阻,则下列说法正确的是( )
A.根据并联分流的特点可知图甲是电流表,增大时量程增大
B.根据串联分压的特点可知图乙是电压表,增大时量程减小
C.在图乙中,若改装成的电压表的量程为,则
D.在图甲中,若改装成的电流表的量程为,则
【答案】D
【详解】A.根据并联分流的特点可知图甲是电流表,当灵敏电流计达到满偏电流时,并联电阻分担的电流为
改装后电流表的总量程为
当增大时,总量程减小,故A错误;
B.根据串联分压的特点可知图乙是电压表,当灵敏电流计达到满偏电流时,改装后电压表的量程为
当增大时,总量程增大,故B错误;
C.在图乙中,若改装成的电压表的量程为,则,故C错误;
D.在图甲中,若改装成的电流表的量程为,由可得,故D正确;
故选D。
23.如图所示,有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为,将电流表按照图示结构组装为多用电表,其中,则对多用电表而言( )
A.接1、3为电流表,量程为 B.接1、3为电压表,量程约为
C.接1、2为电压表,量程为3V D.接1、2为电流表,量程为
【答案】D
【详解】接1、2为电流表,根据并联电路规律有
解得其量程为
接1、3为电压表,根据串联电路规律有
解得量程
故选D。
24.某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别正确改装成了量程为1A和3A两个电流表A1、A2,以及量程为3V和15V的两个电压表V1、V2。改装好后把它们按如图所示接法连入电路,则( )
A.电流表A1的读数为0.8A时,A2的读数也为0.8A B.电流表A1满偏时,A2指针偏转到满刻度的
C.电压表V1半偏时,V2也半偏 D.电流表A1半偏时,电路中的总电流为1A
【答案】C
【详解】AB.根据电路图可知,电流表A1、A2的两个表头并联,因此其两端的电压相等,又两个表头相同,则流过两个表头的电流相同,指针偏转角相同,而两个电流表的量程不同,则示数不同;所以电流表A1的读数为0.8A时,A2的读数不是0.8A;电流表A1满偏时,电流表A2也满偏,故AB错误;
C.电压表V1、V2的两个表头串联,因此流过两个表头的电流相同,指针偏转角相同;电压表V1半偏时,V2也半偏,故C正确;
D.电流表A1半偏时,流过A1的电流为,根据以上分析可知,两个表头指针偏转角相同,可得流过A2的电流为,电路中的总电流为2A,故D错误。
故选C。
25.(多选)在如图所示的电路中,灵敏电流计G的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=2900 Ω,R2=Ω。下列说法正确的是( )
A.此电路改装成的电压表可测量2 V的电压
B.此电路可改装成量程为10 mA的电流表
C.此电路改装成的电流表可测量0.6 A的电流
D.当此电路改装为电流表时,仅闭合开关S1时的量程比开关S1和S2均闭合时的小
【答案】AB
【详解】A.当和均断开时,与电流计串联,满偏时电流为,改装电压表的量程为
代入得
由于小于量程,故A正确;
B.当和均闭合时,将短路,电流计与并联。满偏时并联电压为,通过的分流电流为
总量程为
代入得,故B正确;
C.仅闭合、断开时,与电流计串联后和并联。电流计满偏时,该串联支路两端电压为
通过的分流电流为
总量程为
代入得
由于,故C错误;
D.仅闭合时量程为,和均闭合时量程为,前者大于后者而非小于,故D错误。
故选AB。
26.(多选)某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表,设计了如图所示的电路。下列说法正确的是( )
A.若将S调到1位置,则为改装后的安培表
B.若将S调到2位置,则为改装后的伏特表
C.若想扩大安培表的量程,可适当增大R1
D.若想扩大伏特表的量程,可适当增大R2
【答案】ABD
【详解】A.将S调到1位置时,电阻与表头并联,这是扩大表头的电流量程,故其改装后是安培表,故A正确;
B.将S调到2位置,电阻与改装后的电流表串联,电阻起到分压作用,则为改装后的伏特表,故B正确;
C.若想扩大安培表的量程,则电阻分流作用增大,根据欧姆定律可知,需要减小电阻R1,故C错误;
D.若想扩大伏特表的量程,则电阻分压作用增大,故需要适当增大R2,故D正确。
故选ABD。
27.四个相同的小量程电流表(表头)分别被改装成两个电流表,和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则电流表指针的偏转角________电流表指针的偏转角;电压表的读数________电压表的读数。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 等于 大于
【详解】[1]由图可知,两电流表并联,故两电流表两端的电压相等。由于两电流表由同一表头改装而成,而将电流表扩大量程时是在表头上并联一小电阻,所以两电流表并联时相当于四个电阻并联,故两表头中的电流相同,即两表的偏角相同。
[2] 由于两电压表由同一表头改装而成,而将电流表改装成电压表时是在表头上串联一大电阻,所以两电压表串联时相当于四个电阻串联,故通过两电流表的电流相等,即两表的偏角相同。由于电压表的量程大于的量程,故的读数比的读数大。
28.某兴趣小组为探索电表改装的原理与规律,进行了如下实验。
实验器材:电流计G(满偏电流为,内阻为),定值电阻、,滑动变阻器最大阻值,导线若干。
(1)如图(a),把电流计G与阻值为R₁的电阻串联改装为电压表,则电压表量程为________V。
(2)如图(b),把电流计G改装成量程连续可调的新电流表。滑动R3触头,新电流表量程会随之连续调整,此新电流表能调到的最大量程Imax =________A,最小量程Imin =________A。
(3)若要在滑动变阻器上标记改装后电流表量程的刻度,则刻度应______________(填“均匀”或“不均匀”)分布。
【答案】(1)15
(2) 3 1
(3)不均匀
【详解】(1)电流计满偏时,改装电压表的总电压即为量程,串联总电阻为,因此,故量程为 ;
(2)设滑动变阻器滑片上方电阻为,则滑片下方电阻为,G满偏时总电流为量程 G
支路电压
另一支路电流
总电流
代入数值,化简得范围为
最大()时,最大
最小()时,最小
(3)由可知,量程与滑片位置(和成正比)不是线性关系,因此刻度不均匀。
29.某实验小组用两个电压表和测量阻值约几十欧的电阻,的表盘仅零刻度线和满偏刻度线清晰可见,可选用的实验器材有:
电压表(量程0~3 V,内阻);
电压表(量程未知、内阻较大);
定值电阻;
定值电阻;
定值电阻;
电阻箱(阻值范围0~999.9 );
滑动变阻器(最大阻值20 );
学生电源(电动势15 V,内阻很小);
开关;导线若干。
(1)为了满足测量需要,将电压表改装为量程是原来5倍的电压表,需将与____(选填“”“”或“”)串联进行改装。
(2)实验测量电路如图甲所示,实验步骤为:
①连接好电路后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑到___(选填“”或“”)端;
②闭合开关,多次改变电阻箱接入电路阻值,同时移动滑动变阻器滑片,每次都让电压表满偏,记录多组电阻箱阻值和对应电压表(量程0~3 V)表盘的示数。
(3)根据记录的和作出的图像如图乙,纵截距为、斜率为,若忽略电压表的分流作用,则____(保留两位有效数字);考虑到电压表内阻的影响,此测量值____(选填“大于”或“小于”)真实值。
(4)为进一步修正内阻造成的系统误差,在图甲电路中,将定值电阻与电压表串联后并联在两端,其他元件和电路连接方式不变。重复上述实验,每次都让电压表满偏,重新绘制图像,新绘制图像的纵截距,结合两个图像计算出修正后的阻值为____(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3) 50 小于
(4)52.6
【详解】(1)电压表的满偏电流为
量程扩大为原来的5倍后,改装电压表的总内阻为
根据串联电路的电阻关系有
解得
故应将电压表与定值电阻串联。
(2)滑动变阻器采用分压式接法,为保护电压表和待测电阻,闭合开关前应使测量支路两端的电压为0,因此应将滑片移到端。
(3)[1]设电压表表盘示数为,由于其量程已扩大为原来的5倍,测量支路两端的实际电压为5U。忽略电压表的分流作用,每次均使电压表满偏,故两端电压及流过的电流均保持不变,根据串联电路的电压关系有
整理得
由图像的斜率和纵截距可得,
解得,
根据欧姆定律有
代入数据解得
[2]考虑电压表的内阻时,电压表与电阻并联,实验测得的是两者的并联电阻,根据并联电路的电阻关系有
因此测量值小于真实值。
(4)原图像的纵截距为,故电压表的满偏电压为,其满偏电流为
将与电压表串联后,新图像的纵截距为,此时电阻两端的实际电压为5b',根据串联电路的电压关系有
解得
原实验测得的并联等效电阻为
根据并联电路的电阻关系有
解得
30.物理实验中,电表量程不合适常常需要根据串并联知识对电表进行改装。实验室有内阻为200、满偏电流Ig为2mA的表头(电路符号为G),现需将其改装为量程为0~10V的电压表和量程为0~1A的电流表。
(1)分别画出表头改装为电压表、电流表的电路原理图(所需电阻分别用R1、R2表示);
(2)计算表头改装为电压表所需的电阻R1;
(3)计算表头改装为电流表所需的电阻R2(此问保留两位小数)。
【详解】(1)表头改装为电压表电路如图
表头改装为电流表电路如图
(2)由串联电路特点,结合欧姆定律可得
解得
(3)由并联电路特点,结合欧姆定律可得
解得
【题型5 】
31.如图所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是( )
A.闭合,调节R1使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
B.闭合,调节使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
C.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
D.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
【答案】A
【详解】半偏法测电流表内阻,由图示实验电路可知,实验步骤为:闭合S1,调节R1到电流表满偏,闭合S2,调节R2到电流表半偏,读出R2的阻值。
故选A。
32.(多选)如图所示,用半偏法测电流表的内阻,下面说法正确的是( )
A.并关接通前,R必须调节到高阻值的位置
B.开关接通后,R的阻值不再调节
C.当电流表的示数从满偏电流调节到半偏电流时,中的电流稍大于
D.开头接通前,必须调节到高阻值
【答案】ABC
【详解】A.半偏法测电流表的内阻的实验中,为了保护该电路的用电器,并关接通前,R必须调节到高阻值的位置,故A正确;
B.开关接通后,R的阻值要保持不变,调节,使电流表示数半偏,故B正确;
C.开关接通后,R的阻值要保持不变,调节,使电流表示数半偏,分析电路结构可知,和并联,并联后电阻减小,总电流增加,当电流表的示数从满偏电流调节到半偏电流时,干路电流会稍大于,因此中的电流稍大于,故C正确;
D.开头接通前,由于开关处于断开状态,因此不需要调节到高阻值,故D错误。
故选ABC。
33.某实验小组利用图甲所示电路测量电流表A的内阻,可选用的器材有:
A.待测电流表A(量程内阻约100Ω)
B.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
C.电阻箱(最大阻值为99999.9Ω)
D.电源(电动势约为)
E.电源(电动势约为)
F.电键、导线若干
(1)按图甲电路,闭合电键前,应将调到最大,合上电键,调节使电流表满偏;
(2)再闭合电键,保持不变,调节,使电流表半偏
(3)实验中的示数如图乙所示,被测电流表的内阻______
(4)关于实验测量误差的分析正确的是______;
A.测得的电流表内阻偏小
B.测得的电流表内阻偏大
C.为减小测量误差应选择电动势小的电源
D.为减小测量误差应选择电动势大的电源
(5)若要将已测内阻的电流表改装成量程为1V的电压表,则与其连接的电阻阻值为_____。
【答案】 85.6 AD 914.4
【详解】(3)[1]当电流表半偏时,可认为通过R1和电流表的电流近似相等,所以
(4)[2]AB.本实验采用半偏法测电流表内阻,是建立在忽略闭合开关S2并调节R1使电流表半偏后干路电流不变这一基础上进行测量的,但实际情况是R1接入电路后,电路总电阻减小,干路电流会增大,所以当电流表半偏时,通过R1的实际电流大于则此时R1的阻值小于,即测得的电流表内阻偏小,故A正确,B错误;
CD.根据前面分析可知,R2接入电路的阻值越大,闭合开关S2并调节R1使电流表半偏后,干路电流的变化越小,系统误差越小,在电流表满偏电流一定的情况下,要满足上述条件,应选择电动势大的电源,故C错误,D正确。
故选AD。
(5)[3]根据电表改装原理可知与电流表连接的电阻阻值为
34.学校物理兴趣小组欲测量某电压表的内阻。实验室提供的器材有:
A.待测电压表V(量程为3 V,内阻未知);
B.电源E(电动势为4 V,内阻很小);
C.电阻箱两个(最大阻值均为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.开关两个,导线若干。
(1)同学们设计了如图甲所示的电路,正确连接好电路后,将电阻箱的阻值调为0,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的指针指在2 V刻度处,此时电阻箱的示数如图乙所示。
①根据图乙可知,电阻箱的示数为________;
②测得的电压表的内阻为________;
③若操作及数据处理均无误,则该测量值________(填“小于”或“大于”)真实值。
(2)同学们分析产生系统误差的原因后,重新设计了如图丙所示的电路,并进行了如下操作:
Ⅰ.断开开关,将电阻箱的阻值调为0,然后闭合开关;
Ⅱ.调节滑动变阻器使电压表恰好满偏;
Ⅲ.闭合开关,同时调节电阻箱、的阻值,使电压表的指针恰好半偏,此时两个电阻箱的示数分别为、。
①为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等,在调节电阻箱、的阻值时,要保证每一次实验两个电阻箱的阻值关系均为________(填“”“”或“”);
②电压表内阻的测量值与________(填“”或“”)相等。
【答案】(1) 大于
(2)
【详解】(1)①[1]
②[2]当时,电压表满偏,电压表示数
当时,电压表示数,此时
根据串联分压规律可得,则
③[3]实际调节后,电压表与电阻箱的串联总电阻变大,则滑动变阻器的分压会大于3V,的实际分压大于。
则的真实值小于,测量值大于真实值。
(2)①[1]保证电压表的指针半偏时与满偏时电路的总电阻相等,则
电压表半偏,则电阻箱的电阻与电压表和并联后的电阻相等,则
联立可得: ,
②[2]由上问可得
【题型6 伏安法测量未知电阻】
35.在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是( )
A.若采用甲图,系统误差是由电压表分流引起的
B.若采用乙图,系统误差是由电流表分压引起的
C.若采用乙图,电流表示数大于通过Rx的实际电流,电阻的测量值Rx小于真实值
D.当待测电阻阻值与电流表内阻接近时,用图甲所示电路测量的误差较小
【答案】C
【详解】A.甲图中电流表与串联,电压表测量与电流表串联的总电压,测量值大于真实值,系统误差由电流表分压引起,A错误;
B.乙图中电压表测量两端的电压,电流表测量通过与电压表的总电流,系统误差由电压表分流引起,B错误;
C.乙图中电流表示数大于通过的实际电流,电阻测量值小于真实值,C正确;
D.甲图的误差由电流表分压产生,待测电阻阻值远大于电流表内阻时误差较小;待测电阻阻值与电流表内阻接近时,用乙图电路测量误差较小,D错误。
故选C
36.(多选)用伏安法测未知电阻时,若不知的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器按图所示接好,只空出电压表的一个接头,然后将分别与、接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( )
A.若电流表示数有显著变化,应接 B.若电流表示数有显著变化,应接
C.若电压表示数有显著变化,应接 D.若电压表示数有显著变化,应接
【答案】BC
【详解】AB.若从移到时,电流表读数有显著变化,说明电压表的分流作用明显,待测电阻阻值较大,故应采用内接法,应接在处,故A错误,B正确;
CD.若从移到时,电压表读数有显著变化,说明电流表的分压作用明显,待测电阻阻值较小,故应采用外接法,应接在处,故C正确,D错误。
故选BC。
37.州一中甲实验小组想测量电阻约为13Ω的金属丝的电阻率:
(1)甲实验小组用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图所示,则该金属丝的直径________mm。
(2)为更精确测量金属丝的阻值Rₓ,小明同学从实验室找到了以下仪器设计实验方案:
A、电源电压恒为,内阻不计
B、电压表(0~3V,内阻约));
C、电流表(0~0.6A,内阻约);
D、电流表(0~3A,内阻约)
E、滑动变阻器(,3A)
F、滑动变阻器( ,3A)
G、开关S、导线若干
①为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母);
②为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大,请帮小明完成图乙实验电路接线______;
③用算出电阻丝连入电路的电阻Rx,则计算值与真实值相比_________(填“偏小”“相等”或“偏大”)。
(3)而乙实验小组对甲实验小组的测量电路进行了创新,如图丙所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出,实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图丁所示。如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图丁所给数据,可得电阻丝的电阻率ρ=____________。(用a、b、c、d表示);请从理论上分析并说明,乙实验小组求得的金属丝电阻率___________(选填“存在”或“不存在”)因电表内阻带来的误差。
【答案】(1)6.861/6.862/6.863
(2) E 偏小
(3) 不存在
【详解】(1)固定刻度读 6.5 mm,可动刻度读 36.2×0.01 mm=0.362mm,
直径 d=6.5+0.362=6.862 mm(6.861~6.863 均可)。
(2)① [1]滑动变阻器要接成分压电路,则应选E(0~5 Ω),便于调节,。
② [2]滑动变阻器采用分压接法;由于
属于小电阻,电流表采用外接法(电压表直接并联在金属丝两端)。
③ [3]偏小。电流表外接时,电压表的分流使 I测=Ix+IV,由 可知测量值小于真实值。
(3)[1]由可知,图线为直线:截距 c=RA(电流表内阻),斜率
故。
[2]不存在因电表内阻带来的误差:截距c已包含电流表内阻,求电阻率用的是斜率,与电表内阻无关(理想电表下严格成立)。
38.某小组利用下列实验器材测量自来水电阻率:圆柱形玻璃管中装入自来水,两端有密封完好的电极,管中自来水电阻约为100kΩ、两节干电池、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)、电流表A、滑动变阻器R(0~200Ω)、开关、导线若干。
(1)测出装满水的玻璃管两极间的距离h;用游标卡尺测玻璃圆柱体的内直径d;
(2)为了实验能正常进行并减小测量误差,应从以下四个电路中选择___________电路来测量自来水电阻Rx;
A. B.
C. D.
①实验发现两表读数过小,用电压和电流传感器进行替换,正确连接电路后,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示,并在图丙中坐标轴上标出,请作出U−I图线___________;
测量序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.18
0.33
0.44
0.57
0.69
电流I/μA
1.4
3.2
4.5
5.6
5.7
②根据图丙U−I图线可得出该玻璃管中自来水的电阻Rx=___________Ω(结果保留两位有效数字)
③自来水的电阻率表达式为ρ=___________(用Rx、h、d表示)。
【答案】 A 9.3×10⁴
【详解】[1]自来水的电阻约为100kΩ,远大于滑动变阻器的最大阻值200Ω,限流接法下电路中电流和电压的调节范围太小,滑动变阻器应采用分压接法;
电压表内阻约为3kΩ,与相比太小,若采用电流表外接法,电压表的分流作用明显,测量误差较大;而电流表内阻远小于,其分压作用可忽略,故电流表应采用内接法。综上,应选择电路A。
故选A。
[2]第5组数据(5.7μA,0.69V)明显偏离其余数据点,作图时应舍去;用直线将其余四个数据点相连,使尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。
[3]U−I图线的斜率表示自来水的电阻,在直线上取相距较远的两点(1.4μA,0.18V)、(5.6μA,0.57V),则
[4]由电阻定律,玻璃管的横截面积,解得
【题型7 】
39.某兴趣小组测量一电子元件阻值的过程中发现电压表已损坏,他们找到了一个定值电阻,电流表(内阻为),电流表(内阻为)。并设计了如图(1)所示的电路图,开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(2)所示,已知图线的斜率为(),则该电子元件的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由电路图,根据欧姆定律可得
整理可得
可知图像的斜率为
解得
故选A。
40.用如图甲所示的电路来测量电流表A2的电阻,电流表A1接在干路上,两个阻值均为的电阻均为保护电阻,电阻箱接入阻值的范围足够大,如图乙是所提供的实验器材,合上开关,记录电流表A1、A2及电阻箱的值、、.调节电阻箱的接入值,记录多组、、的相应值。由实验数据做出的关系图像如图丙所示,完成下列问题:
(1)请画线代替导线补全实物图乙;
(2)图丙的纵轴截距为_________,若图丙的斜率为,则电阻_________;
(3)实验过程中若电流表A1内阻不能忽略,则的测量值_________(填“偏大”“偏小”或“无误差”)。
【答案】(1)
(2) 1
(3)无误差
【详解】(1)画线代替导线补全实物图乙如下
(2)由欧姆定律可得
则图丙的表达式为
由图可知,图像的纵截距为1,斜率为
可得
(3)由上述分析可知,实验过程中无论电流表内阻忽略或不忽略,对的测量值都无影响,且的测量值与真实值相等,实验没有误差。
41.现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。
(1)由甲、乙两图读得圆柱体的直径为__________mm,长度为__________mm。
(2)用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R,发现指针向右偏转的角度较大,为了更准确的测出圆柱体的阻值,下列操作正确的是 (填选项前的字母)。
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
B.将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
C.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,再次测量电阻
D.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,再次测量电阻
(3)为进一步精确测量圆柱体的阻值(阻值约为),实验室提供了以下器材:
A.电源E(电动势3V,内阻不计)
B.电流表(量程150mA、内阻约)
C.电流表(量程1mA,内阻)
D.电压表V(量程为10V,内阻约为1000Ω)
E.定值电阻(电阻为)
F.滑动变阻器R(最大阻值)
G.开关S及导线若干
按上图连接电路,用表示电流表的示数、表示电流表的示数,则__________(用、,和表示)。已知实验中所有器材均完好。闭合开关后,实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中,两电表示数也随之变化但始终不为零,由此推断电路出现的故障是滑动变阻器__________(选填左侧或右侧)接线柱导线发生断路。
【答案】(1) 1.844/1.845/1.846 42.40
(2)A
(3) 左侧
【详解】(1)[1]甲图为螺旋测微器,则其读数为
[2]乙图为游标卡尺,由题图可知,其精确度为0.05mm,读数为
(2)用多用电表电阻挡“”挡测量发现指针偏转过大,即量程选大了,为了更准确的测出圆柱体的阻值,则应该将选择开关旋转到电阻挡“”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻。
故选A。
(3)[1]由电路可知
[2]将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中,两电表示数也随之变化但始终不为零,可能是滑动变阻器接成了限流电路,可推断电路出现的故障是滑动变阻器左侧接线柱导线发生断路
【题型8 】
42.用桥式电路可以测量电阻。图中R0=60Ω,Rx是待测电阻,G是灵敏电流计,零刻度在中间。MN是一段阻值均匀的电阻丝,长为10cm。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流计的电流为零时,测得MP=4cm,则Rx的阻值为( )
A.40Ω B.60Ω C.90Ω D.0.4Ω
【答案】C
【详解】当通过灵敏电流计的电流为零时,电流计两端电势相等,即Rx两端电压与PN段电压相等,串联电路电压与阻值成正比,且由
可知,阻值与长度成正比,可得
可得
故选C。
43.利用如图甲所示的电路测量一未知电阻Rx(大约2 kΩ)的阻值。其中R3为电阻箱(最大阻值为9 999.9 Ω),G是灵敏电流计,R1(最大阻值为20 Ω)、R2(最大阻值为2 kΩ)为两个滑动变阻器,电源E(电压约为1.5 V)。
(1)图乙是根据电路图作出的实物连线图,其中缺少几条导线,请把缺少的导线正确连接在图乙中____。
(2)将电阻箱的阻值调整到2 000.0 Ω,将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片B的位置,使得灵敏电流计的示数为零,这种情况下A与B所在位置的电势____(填“相等”或“不相等”)。
(3)将电阻箱R3和Rx位置对调,其他条件保持不变,再调整R3的阻值,当R3的阻值等于2 880.0 Ω时,灵敏电流计的示数也恰好为零。则被测电阻Rx=____ Ω。
【答案】(1)
(2)相等
(3)
【详解】(1)根据电路图进行连线,可得实物连线图如下
(2)灵敏电流计的示数为零,说明没有电流经过,这种情况下与所在位置的电势相等。
(3)设滑片左边的电阻为,滑片右边的电阻为,和位置调换前,由灵敏电流计的示数为零可得
和位置调换后,由灵敏电流计的示数为零可得
联立以上两式可得被测电阻的阻值为
44.二氧化锡半导体型酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高而减小。图甲为该传感器电阻随酒精气体浓度变化的图像;图乙为某同学测量传感器电阻的实验电路。电源的电动势为、内阻为,为滑动变阻器,为电阻箱,电流表内阻未知。
(1)将开关接,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电流表的示数;
(2)断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关接;再闭合开关,调节电阻箱,使电流表的示数为________;读出电阻箱示数,则传感器电阻________。
(3)已知酒驾标准:≤酒精气体浓度<;醉驾标准:酒精气体浓度≥。由图甲判断,结合(2)问结果,该测试人员是否酒驾?________(填“是”或“否”)。
(4)若电流表内阻不能忽略且大小未知,对本实验测量结果________(填“会”或“不会”)产生影响。
【答案】 35.0 否 不会
【详解】[1][2]本实验是采用替代法测电阻,保持电路其他部分不变,先后接入待测电阻和电阻箱,当电流表示数相同,即为时,则有;
[3]由甲图可知,当时对应酒精浓度为,不在酒驾标准:≤酒精气体浓度<范围内,故该测试人员不是酒驾;
[4]本实验是采用替代法测电阻,电流表内阻在两次测量中都存在,保持不变,只要电流相同,外电路接入电阻就相等。电流表内阻未知,不会影响测量结果.
电阻率的测定有非常重要的意义。如:为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如利用盐水电阻率探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。
45.某校兴趣小组想探究盐水的电阻率,于是他们首先测量圆柱形空笔芯的内径d,然后在空笔芯内装入配制好的盐水,并把它的两端用两导电活塞(活塞电阻可忽略)塞好,有一端活塞可以自由移动,当活塞移动改变管内盐水柱长度时,可用针管注射器配合增减笔芯内盐水,保证管内没有气泡。该兴趣小组利用实验电路图进行实验,主要步骤如下:
(1)闭合开关S1,双掷开关S2扳到“1”位置,调节电阻箱R1,使电流表为某一适当的示数I,测量并记下空笔芯里盐水的长度L1;
(2)保持R1不变,开关S2扳到“2”位置,调节R2使得电流表示数为________时,R2的阻值即为长度为L1的盐水的阻值;
(3)改变笔芯管内盐水柱长度,重复实验步骤(1)(2),记录每一次盐水柱长度L和电阻箱R2的阻值R,作出的R-L图像如图的________(选填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”),根据测得的空笔芯内径d和该图像中标注的有关字母,可得盐水的电阻率的表达式________。(用a、b、c、d表示)
【答案】45. A B A 46. I Ⅱ线
【详解】45.[1][2]测量金属丝长度用刻度尺,测量金属丝直径用螺旋测微器,故分别选A、B
[3]由电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,接入电路的是滑片P与b端之间的电阻;闭合开关前为了保护电路,应使接入电路的电阻最大,即滑动片应滑到a端。
故选A
[4][5]根据实验数据画出-图,图线的斜率
即由图线的斜率得出金属丝的阻值;由电阻定律,其中金属丝横截面积
解得
46.[1]本实验采用等效替代法测盐水柱的电阻:扳到“1”时调节使电流表示数为;保持不变,扳到“2”时调节使电流表示数仍为,此时电路的工作状态与接入盐水柱时完全相同,则的阻值等于长度为的盐水柱的阻值,故电流表示数应为
[2][3]由电阻定律,长度为的盐水柱电阻
与成正比,图线过原点,故为Ⅱ线;
图线的斜率
解得
【题型9 】
46.用如图所示的实验电路图“探究电流跟电压、电阻的关系”,下列注意事项错误的是( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节滑动变阻器,使电压表的示数相同
【答案】B
【详解】A.连接电路时开关断开,是为了避免接线过程中误接通电路、保护元件,A正确;
B.连接滑动变阻器时,闭合开关前需要将滑片滑到阻值最大的位置,目的是让初始电路电流最小,保护电路元件;若滑到阻值最小处,电路总电阻过小,电流过大,容易烧坏电表或电源,B错误;
C.电表(电流表、电压表)的使用规则要求电流从“+”接线柱流入、从“-”接线柱流出,否则指针反偏会损坏电表,C正确;
D.探究电流和电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,因此每次更换电阻后,要调节滑动变阻器使电压表示数保持不变,D正确。
本题选错误的,故选B。
47.伏安法测电阻是常用的一种测电阻的方法,用电压表和电流表测出待测电阻的电压和电流,可用电压和电流的比值计算出电阻。如图甲、乙所示为某同学设计的两个用伏安法测电阻的电路图,电压表与电流表均不能视为理想电表,则以下正确的是( )
A.图甲电路中测得的电压和电流可以从0开始调节
B.图甲电路中,由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值
C.图乙的电阻测量值一定比图甲的电阻测量值更接近真实值
D.图乙电路中,闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端
【答案】B
【详解】A.图甲电路中滑动变阻器为限流接法,电压和电流不可以从0开始调节,故A错误;
B.图甲电路中为电流表内接法,由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值,故B正确;
C.图乙的电阻测量值不一定比图甲的电阻测量值更接近真实值,如果待测电阻较大,远大于电流表内阻时,图甲的电阻测量值更接近真实值,故C错误;
D.图乙电路中,闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端,用导线短路电表,避免闭合开关烧坏电表,故D错误。
故选B。
48.(多选)如图所示,a,b,c,d是滑动变阻器的四个接线柱,现将此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电,并要求滑片P向c移动时,小灯泡两端的电压减小,则在下列接法中正确的是( )
A.a接电源正极,b接电源负极,c,b接小灯泡两端
B.a接电源正极,b接电源负极,c,a接小灯泡两端
C.a接电源负极,b接电源正极,d,b接小灯泡两端
D.a接电源负极,b接电源正极,d,a接小灯泡两端
【答案】BD
【详解】AC.由于,均与滑片相连,二者等电势。滑片向移动时,与间电阻丝的长度增大,分得的电压增大,故AC错误。
BD.滑片向移动时,与间电阻丝的长度减小,分得的电压减小,故BD正确。
故选BD。
49.用伏安法测金属丝的电阻,实验所用器材为:电池组(电压为3V,内阻不计)、电流表(内阻约、电压表内阻约、滑动变阻器额定电流、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下。由数据可知,选用的是图中的_____(_选填“甲”或“乙”)图。图丙是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲、乙所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线。______
次数
1
2
3
4
5
6
【答案】 甲
【详解】[1]根据题意,表格中电流最小值为,此时电路中总电阻为
若滑动变阻器采用限流式电路,电路的最大电阻不可能达到此值;
从给出的数据表可知,电流表和电压表的读数变化范围较大,且电压可从非常接近零的位置进行调节,所以变阻器采用的应是分压式接法,即测量采用的是甲图;
[2]见答案
50.在“测量金属丝的电阻率”实验中。
(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量粗细均匀金属丝的直径和长度,结果分别如图甲和乙所示。金属丝的直径为__________,长度为__________。
(2)将该金属丝(阻值约为)固定在木板上,准备测量其电阻。现有电源(电动势为,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程,内阻为)
B.电压表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(,)
D.滑动变阻器(,)
①将电流表的量程改成,则需选用定值电阻__________;
②为能从零开始测量数据,且方便调节,滑动变阻器应选__________(选填器材前的字母);
③如图所示,测量该金属丝电阻的实验电路实物图中已连接了部分导线,为了更精准测量,请将实物图连线补充完成,以便实验进行__________。
【答案】(1) 0.1744/0.1742/0.1743 41.4
(2) 2 C
【详解】(1)[1]由螺旋测微器的示数可知,金属丝的直径为
[2] 图中游标卡尺的精度为10分度,由游标卡尺的示数可知,金属丝的长度为
(2)[1] 将电流表的量程改成,需要将量程的电流表并联一个电阻。
根据并联电路特点可得
解得并联电阻的大小为
[2]实验要求电压可以从零开始调节,滑动变阻器应采用分压式接法,故滑动变阻器应选择最大阻值较小的滑动变阻器,即应选C。
[3]根据上述分析,结合电路连接情况,电路图连接如下
【题型10 】
51.某同学在做“练习使用多用电表”的实验时,用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值,选用“×100”挡并欧姆调零后,测量发现指针偏角过大,更换挡位后,重新欧姆调零后,多用电表的指针示数如图所示,则电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】使用欧姆挡“×100”挡测量时指针偏角过大,说明被测电阻阻值较小,当前挡位倍率过大,需要换用更小倍率的挡位,因此更换为“×10”挡。由图可知,电阻阻值为
故选A。
52.某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器的阻值使毫安表指针满偏,再将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.左边表笔应为黑表笔,右边表笔应为红表笔
B.电源电动势为
C.刻度处标注
D.用该欧姆表测量某二极管正向电阻时,左边表笔接二极管的正极,右边表笔接二极管的负极
【答案】C
【详解】A.根据电源的正负极可知,左边红表笔,右边黑表笔。故A错误;
B.将两表笔短接,毫安表指针满偏时,由闭合电路欧姆定律得
接入的电阻时,表头指在,则
解得,。故B错误;
C.当电流为时,有
代入数据解得,故C正确;
D.根据电源的正负极可知,测量某二极管正向电阻时,右边表笔接二极管的正极,左边表笔接二极管的负极,故D错误。
故选C。
53.(多选)如图所示为简单电阻表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻R的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A.按正确使用方法测量电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则
B.测量电阻时,若双手手指分别与两表笔金属部分接触,则会导致测量值偏小
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重新欧姆调零后测量
D.若该电阻表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的阻值时,测量值比真实值大
【答案】ABD
【详解】A.两表笔短接时,待测电阻为零,电流表调至满偏电流Ig,设此时表内阻为R内,则
解得
当指针指在刻度盘的正中央时,满偏电流的一半,结合闭合电路欧姆定律得
联立以上解得,故A正确;
B.测量电阻时,如果双手手指与两表笔金属部分接触,相当于在被测电阻两端并联了一个电阻,从而会导致测量值偏小,故B正确;
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,则说明待测电阻较小,应将选择开关拨至倍率较小的挡位重新调零后再进行测量,故C错误;
D.当电池电动势变小时,欧姆表要重新调零,由于满偏电流Ig不变,由
可知欧姆表内阻R内变小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由
由于R内变小,电流I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,即测量值比真实值大,故D正确;
故选ABD。
54.某同学用两种方法测量圆柱体的电阻:
(1)该同学首先用多用电表的“”欧姆挡测该圆柱体的电阻时,发现指针偏角过小,应将多用电表选择开关指向________(选填“”或“”),________(选填“需要”或“不需要”)两表笔短接欧姆调零,重新测量指针位置如图所示,则电阻的阻值是________。
(2)然后该同学用伏安法测量该圆柱体的电阻,除了外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电源(电压为)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流为)
F.滑动变阻器(阻值范围,额定电流为)
G.开关和导线若干
(3)电压表选用________,为使测量范围尽量大,滑动变阻器选用________。(均填器材前的选项标号)
(4)下面四个实验电路图中最合理的是________。
A、 B、 C、 D、
【答案】 需要 A E B
【详解】(1)[1][2]欧姆表指针偏角过小说明被测电阻阻值很大,当前倍率偏小,因此要换更大的倍率,每次更换欧姆挡倍率后,内部电路总电阻改变,都必须重新将两表笔短接进行欧姆调零。
[3]从表盘读数看,指针指向欧姆刻度的位置,乘以倍率,得到待测电阻阻值为
(3)[4]电源电压为,因此选择量程的电压表即可。
故选A。
[5]为使测量范围尽量大,滑动变阻器应采用分压式接法,分压式接法适合选用总阻值远小于待测电阻的小阻值滑动变阻器,操作方便且电压调节线性度好,因此选阻值范围的滑动变阻器。
故选E。
(4)[6]待测电阻属于大电阻,所以电流表应采用内接法;为使测量范围尽量大,滑动变阻器应采用分压式接法。
故选B。
55.某实验小组测量一新材料制成的金属丝的电阻。
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡,发现指针偏转角度过大,更换成合适的挡位后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为________。
(2)为了精确地测量金属丝的电阻,实验室提供了下列器材:
A.电流表(量程,内阻为)
B.电流表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(,额定电流)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱R(阻值范围为)
F.电源(输出电压恒为)
G.开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图乙所示。由于没有电压表,需要把电流表串联电阻箱改装为量程为的电压表,则电阻箱的阻值应调为________。滑动变阻器应选择________(选填“”或“”)
②请根据实验电路图,将图丙中的器材实物连线图补充完整。_______
③正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器测得表中5组电流表、的值、。现已根据表中数据,在方格纸上作出图像如图丁所示,则由图像求出________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)/
(2)
【详解】(1) 用×10电阻档时指针偏角过大,说明被测电阻阻值小,需换更小的×1档。欧姆表读数为表盘示数乘以倍率,图甲欧姆档刻度指向6,倍率为×1,因此读数为。
(2)[1]把小量程电流表A₁改装为3V电压表,根据串联分压规律:满偏时总电阻,已知A₁内阻为1kΩ,因此电阻箱阻值
[2]图乙滑动变阻器为分压式接法,为方便调节、让测量支路电压变化更平滑,优先选总阻值更小的(0~5Ω)
[3]保证A₁、A₂的电流从正接线柱流入、负接线柱流出;
先完成A₁和电阻箱R的串联,再将该串联支路与并联;
并联后的整体与A₂串联,最后将测量部分两端接在分压式滑动变阻器的输出端,补全电源、开关的回路即可。
实物连接图见答案
[4]根据电路规律:并联部分电压相等,可得,而A₂的示数
整理得 , 图像的斜率,其中
从图丁取直线上两点计算斜率,
联立解得
【点睛】
56.心远同学对如图甲所示的欧姆表做了如下研究:
(1)如图甲,此同学在测量电阻前,分别完成以下步骤:
①机械调零后,将挡位开关旋至欧姆挡“”挡。
②将红黑表笔短接,进行___________,此时欧姆表的内阻为___________。
(2)欧姆表的内部结构如图乙所示,下列说法正确的是_______(请填写选项前面对应的字母)
A.表笔应为黑表笔,表笔应为红表笔
B.当挡位开关旋到“1”时,对应的是电流挡且电流量程最大
C.当挡位开关旋到“5”进行测量时,表笔应接电势低的点
D.当挡位开关旋到“3”时是电阻挡,该同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响。
(3)该同学用欧姆挡测电阻时,所测得的电阻阻值为,若电流计的满偏电流为,电源电动势为,则此时流经电阻的电流=___________(用含有,和的表达式表达。)
(4)若因为电池老化,电源电动势减小,内阻增大,则此时的电阻测量值较真实值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);若电池老化后,电源电动势由1.5V变为1.4V,内阻由1.0Ω变为2.8Ω,正常调零后进行测量,若测量出的电阻阻值为200Ω,则实际阻值为___________Ω(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) 欧姆调零 150
(2)BD
(3)
(4) 偏大 187
【详解】(1)②[1][2]将红黑表笔短接,进行欧姆调零,欧姆表的中值电阻即欧姆表的内阻,由图甲可知内阻为150Ω。
(2)A.表笔与内部电源的负极连接,则应为红表笔,表笔应为黑表笔,A错误;
B.当挡位开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,因电流计并联的电阻只有R1,则量程为,而接2时的量程,则,即接1时电流量程最大,B正确;
C.当挡位开关K旋到“5”测量的是电压,根据电流“红进黑出”可知,表笔应接电势高的点,C错误;
D.当挡位开关K旋到“3”时内部有电源,是电阻挡,该同学测量一电阻时将红、黑表笔插反,对最终的测量结果没有影响,D正确。
故选BD。
(3)满偏时
接待测电阻时流经电阻的电流
(4)当电池电动势E变小、内阻变大时,欧姆挡重新调零,满偏电流Im不变;
根据闭合电路欧姆定律,则欧姆调零时欧姆表内阻变小
用欧姆表测电阻时,根据闭合电路的欧姆定律
由于R内′变小,则I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,电阻测量值偏大。
当电动势为1.5V时的内阻
当电动势为1.4V时的内阻
若测得的电阻为时,有
解得
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专题08 串、并联电路与多用电表的使用
【人教版(2019): 必修第三册】
题型归纳
【题型1 计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻】 1
【题型2 计算电阻混联时的电压、电流和电阻】 3
【题型3 灵敏电流计改装成电流表】 5
【题型4 灵敏电流计改装成电压表】 9
【题型5 半偏法测量电表内阻】 13
【题型6 伏安法测量未知电阻】 15
【题型7 利用双安/双伏法测量电阻】 18
【题型8 用电阻箱替代/ 电桥法电阻测量阻值】 20
【题型9 滑动变阻器的分压/限流接法】 22
【题型10 用多用电表测量电学中的物理量】 25
【题型1 】
1.如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线、串联在电路中。已知金属导线、单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A.金属导线、中自由电子定向移动的速率之比为
B.金属导线、中通过的电流之比为
C.金属导线、两端的电压之比为
D.金属导线、中自由电子定向移动的速率之比为
2.两个定值电阻、串联后接在输出电压的直流电源上,且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于、的电压表接在的两端(如图所示)。电压表的示数为6V,如果把此电压表改接在两端,则电压表的示数将( )
A.等于2V B.小于2V C.大于2V D.大于2V、小于8V
3.两根材料不同,横截面积相等的均匀导线A和B,其长度分别为l和2l,串联在电路中,沿长度方向的电势变化如图所示,已知A、B单位体积内的自由电荷个数之比为1∶2,下列说法正确的是( )
A.A和B两端的电压之比为4∶1 B.流过A和B的电流之比为3∶1
C.A和B的电阻率之比为6∶1 D.A和B中自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶2
4.(多选)如图所示,某同学将一内阻Rg=20Ω满偏电流Ig=200mA的表头,改装成双量程电流表。电流从A端流入,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是( )
A.接A、B接线柱时,电表量程为0~0.6A B.接A、C接线柱时,电表量程为0~3A
C.电阻R1的阻值是2Ω D.电阻R2的阻值是8Ω
5.(多选)如图所示,电压表内阻,电流表内阻,被测电阻为。当电压表右端与点相连,闭合开关,调节滑动变阻器,电压表读数为时,电流表读数为;被测电阻替换为,电压表右端改为与点相连,调节滑动变阻器,当电压表读数为时,电流表读数仍为,下列说法正确的是( )
A.的真实值等于 B.的真实值等于
C.的真实值等于 D.的真实值等于
6.如图所示是电表改装的原理图,已知表头的量程为,内阻。现将表头改装成电流、电压两用的电表,如图所示,其中,,则连两端时是电流表,量程为________mA;连两端时是电压表,量程为________V。
7.如图所示,电源的输出电压恒为E=24V,定值电阻,,。初始时,开关S1闭合、S2断开,电流表示数。电表均为理想电表且电压表0刻度线在表盘中间。现将开关S1、S2均闭合,求:
(1)电流表示数I2;
(2)电压表示数U。
【题型2 】
8.在如图所示的电路中,电阻R1为8Ω,R2为6Ω,R3为3Ω,在M、N两点间加上30V的电压,则通过电阻R2的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
9.如图所示,,则电流表上的电流(不计电流表内阻)的大小和方向为( )
A.,从到 B.,从到 C.,从到 D.,从到
10.(多选)如图所示,四个定值电阻连接在电路中,a、d两端加96V的恒定电压。已知,,,,则( )
A.c、d之间的总电阻8Ω B.a、d之间的总电阻18Ω
C.通过、的电流均为6A D.通过的电流为4A
11.如图中之间的总电阻为:甲图______;乙图______;丙图S断开时______,闭合时______;丁图S断开时______,S闭合时______。
12.如图所示,某同学用量程为0~2mA的小量程电流表(简称表头)和两个电阻箱组装成一个多量程电表。当选择a、b两个端点且电阻箱甲的阻值调至R1=2Ω时电表的量程为0~0.2A。
(1)求量程为0~0.2A时电表的等效内阻Rg';
(2)保持电阻箱甲的阻值不变,选择a、c两个端点时电表的量程为0~15V,求电阻箱乙的阻值R2。
【题型3 】
13.如图所示,有一只小量程电流表,满偏电流为,内阻为,现将它改装成、的双量程电流表和、的双量程电压表,下列说法正确的是( )
A.选择开关接2时,该表量程是 B.选择开关接3时,该表量程是
C.的值是 D.的值是
14.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。已知表头满偏电流为,表头上标记的内阻值为。、和是定值电阻。利用和表头构成量程为的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为。则根据题给条件,下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值为
B.定值电阻的阻值为
C.定值电阻的阻值为
D.滑动变阻器有两种规格,最大阻值分别为和。为了安全,图中应选用最大阻值为的滑动变阻器
15.某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别正确改装成了量程为1 A和3 A两个电流表、,以及量程为3 V和15 V的两个电压表、。改装好后把它们按如图所示接法连入电路,则( )
A.电流表的读数为0.8 A时,的读数也为0.8 A B.电流表满偏时,指针偏转到满刻度的
C.电压表半偏时,会满偏 D.电流表半偏时,电路中的总电流为2 A
16.(多选)我校某科技小组设计了一个双量程的电流表,电路图如图所示。小量程电流表(表头)的满偏电流为,内阻为,设计的两个量程分别为和,则下列说法正确的是( )
A.使用、两接线柱时,电流表量程为
B.使用、两接线柱时,电流表量程为
C.电路中大小约为
D.电路中大小约为
17.(多选)灵敏电流计(表头)的特点是灵敏度高。当表头通过相同的电流时,指针偏转角度越大,我们就说这个表头的灵敏度越高,因此把叫做电流灵敏度,同理把叫做电压灵敏度。现有一个内阻为的表头,仅增加了内部线圈的匝数,使内阻变为原来的倍,电流灵敏度变为原来的倍,则该表头( )
A.满偏电流变为原来的倍 B.满偏电流变为原来的倍
C.电压灵敏度变为原来的倍 D.电压灵敏度变为原来的倍
18.某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA,内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图所示,其中定值电阻R1=40 Ω,R2=360 Ω。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为0~________ mA;
(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接A端时________(填“大”或“小”)。
19.(1)晓萌同学利用所学串、并联电路知识进行电表改装,如图所示是电表改装的原理图,已知表头的内阻为,满偏电流为,改装后的电压表量程为,电流表量程为。当改装为量程为的电流表时:S应接_________(选填“1”或“2”);根据题目所给条件可得_________(结果保留3位有效数字),_________。
(2)四个相同的小量程电流表(表头)分别被改装成两个电流表,和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则电流表指针的偏转角_________电流表指针的偏转角;电压表的读数_________电压表的读数(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
20.(1)一个电流表的满刻度电流值,面板如图1所示,那么它每一小格所对应的电流是______mA,指针现在的电流示数是______A。如果这个量程为0.6A的电流表内阻,要把这个电流表的量程扩大成3A,则应在上并联一个电阻R,如图2所示,R的大小应是______;并联R后,测某一电流,指针仍指到如图1所示位置,则该电流是______A,并联R后,刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联R前的______倍。
(2)将改装后的电流表与一个标准的电流表(符号用A表示)进行逐格校对,如图是校对的电路图,其中正确的校对电路是( )
A. B.
C. D.
21.如图所示,用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表,其中为公共端,已知表头G满偏电流为,内阻为,电流表量程分别为和,电压表量程分别为和。
(1)若将接线柱接入电路,量程是多少?若将接线柱接入电路,量程是多少?、分别等于多少?
(2)若将接线柱 接入电路,量程是多少?若将接线柱 接入电路,量程是多少?、分别等于多少?
【题型4 】
22.在学完电表改装之后,某同学用两个规格完全相同的灵敏电流计改装了两种表,如图甲、乙所示,已知灵敏电流计的满偏电流,内阻,则下列说法正确的是( )
A.根据并联分流的特点可知图甲是电流表,增大时量程增大
B.根据串联分压的特点可知图乙是电压表,增大时量程减小
C.在图乙中,若改装成的电压表的量程为,则
D.在图甲中,若改装成的电流表的量程为,则
23.如图所示,有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为,将电流表按照图示结构组装为多用电表,其中,则对多用电表而言( )
A.接1、3为电流表,量程为 B.接1、3为电压表,量程约为
C.接1、2为电压表,量程为3V D.接1、2为电流表,量程为
24.某同学将四个相同的小量程电流表(表头)分别正确改装成了量程为1A和3A两个电流表A1、A2,以及量程为3V和15V的两个电压表V1、V2。改装好后把它们按如图所示接法连入电路,则( )
A.电流表A1的读数为0.8A时,A2的读数也为0.8A B.电流表A1满偏时,A2指针偏转到满刻度的
C.电压表V1半偏时,V2也半偏 D.电流表A1半偏时,电路中的总电流为1A
25.(多选)在如图所示的电路中,灵敏电流计G的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=2900 Ω,R2=Ω。下列说法正确的是( )
A.此电路改装成的电压表可测量2 V的电压
B.此电路可改装成量程为10 mA的电流表
C.此电路改装成的电流表可测量0.6 A的电流
D.当此电路改装为电流表时,仅闭合开关S1时的量程比开关S1和S2均闭合时的小
26.(多选)某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表,设计了如图所示的电路。下列说法正确的是( )
A.若将S调到1位置,则为改装后的安培表 B.若将S调到2位置,则为改装后的伏特表
C.若想扩大安培表的量程,可适当增大R1 D.若想扩大伏特表的量程,可适当增大R2
27.四个相同的小量程电流表(表头)分别被改装成两个电流表,和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则电流表指针的偏转角________电流表指针的偏转角;电压表的读数________电压表的读数。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
28.某兴趣小组为探索电表改装的原理与规律,进行了如下实验。
实验器材:电流计G(满偏电流为,内阻为),定值电阻、,滑动变阻器最大阻值,导线若干。
(1)如图(a),把电流计G与阻值为R₁的电阻串联改装为电压表,则电压表量程为________V。
(2)如图(b),把电流计G改装成量程连续可调的新电流表。滑动R3触头,新电流表量程会随之连续调整,此新电流表能调到的最大量程Imax =________A,最小量程Imin =________A。
(3)若要在滑动变阻器上标记改装后电流表量程的刻度,则刻度应________(填“均匀”或“不均匀”)分布。
29.某实验小组用两个电压表和测量阻值约几十欧的电阻,的表盘仅零刻度线和满偏刻度线清晰可见,可选用的实验器材有:
电压表(量程0~3 V,内阻);
电压表(量程未知、内阻较大);
定值电阻;
定值电阻;
定值电阻;
电阻箱(阻值范围0~999.9 );
滑动变阻器(最大阻值20 );
学生电源(电动势15 V,内阻很小);
开关;导线若干。
(1)为了满足测量需要,将电压表改装为量程是原来5倍的电压表,需将与____(选填“”“”或“”)串联进行改装。
(2)实验测量电路如图甲所示,实验步骤为:
①连接好电路后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑到___(选填“”或“”)端;
②闭合开关,多次改变电阻箱接入电路阻值,同时移动滑动变阻器滑片,每次都让电压表满偏,记录多组电阻箱阻值和对应电压表(量程0~3 V)表盘的示数。
(3)根据记录的和作出的图像如图乙,纵截距为、斜率为,若忽略电压表的分流作用,则____(保留两位有效数字);考虑到电压表内阻的影响,此测量值____(选填“大于”或“小于”)真实值。
(4)为进一步修正内阻造成的系统误差,在图甲电路中,将定值电阻与电压表串联后并联在两端,其他元件和电路连接方式不变。重复上述实验,每次都让电压表满偏,重新绘制图像,新绘制图像的纵截距,结合两个图像计算出修正后的阻值为____(保留三位有效数字)。
30.物理实验中,电表量程不合适常常需要根据串并联知识对电表进行改装。实验室有内阻为200、满偏电流Ig为2mA的表头(电路符号为G),现需将其改装为量程为0~10V的电压表和量程为0~1A的电流表。
(1)分别画出表头改装为电压表、电流表的电路原理图(所需电阻分别用R1、R2表示);
(2)计算表头改装为电压表所需的电阻R1;
(3)计算表头改装为电流表所需的电阻R2(此问保留两位小数)。
【题型5 】
31.如图所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是( )
A.闭合,调节R1使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
B.闭合,调节使电流表满偏,再闭合,调节使电流表半偏,读出的阻值
C.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
D.闭合、,调节使电流表满偏,再调节使电流表半偏,读出的值
32.(多选)如图所示,用半偏法测电流表的内阻,下面说法正确的是( )
A.并关接通前,R必须调节到高阻值的位置
B.开关接通后,R的阻值不再调节
C.当电流表的示数从满偏电流调节到半偏电流时,中的电流稍大于
D.开头接通前,必须调节到高阻值
33.某实验小组利用图甲所示电路测量电流表A的内阻,可选用的器材有:
A.待测电流表A(量程内阻约100Ω)
B.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
C.电阻箱(最大阻值为99999.9Ω)
D.电源(电动势约为)
E.电源(电动势约为)
F.电键、导线若干
(1)按图甲电路,闭合电键前,应将调到最大,合上电键,调节使电流表满偏;
(2)再闭合电键,保持不变,调节,使电流表半偏
(3)实验中的示数如图乙所示,被测电流表的内阻______
(4)关于实验测量误差的分析正确的是______;
A.测得的电流表内阻偏小 B.测得的电流表内阻偏大
C.为减小测量误差应选择电动势小的电源 D.为减小测量误差应选择电动势大的电源
(5)若要将已测内阻的电流表改装成量程为1V的电压表,则与其连接的电阻阻值为_____。
34.学校物理兴趣小组欲测量某电压表的内阻。实验室提供的器材有:
A.待测电压表V(量程为3 V,内阻未知);
B.电源E(电动势为4 V,内阻很小);
C.电阻箱两个(最大阻值均为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.开关两个,导线若干。
(1)同学们设计了如图甲所示的电路,正确连接好电路后,将电阻箱的阻值调为0,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的指针指在2 V刻度处,此时电阻箱的示数如图乙所示。
①根据图乙可知,电阻箱的示数为________;
②测得的电压表的内阻为________;
③若操作及数据处理均无误,则该测量值________(填“小于”或“大于”)真实值。
(2)同学们分析产生系统误差的原因后,重新设计了如图丙所示的电路,并进行了如下操作:
Ⅰ.断开开关,将电阻箱的阻值调为0,然后闭合开关;
Ⅱ.调节滑动变阻器使电压表恰好满偏;
Ⅲ.闭合开关,同时调节电阻箱、的阻值,使电压表的指针恰好半偏,此时两个电阻箱的示数分别为、。
①为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等,在调节电阻箱、的阻值时,要保证每一次实验两个电阻箱的阻值关系均为________(填“”“”或“”);
②电压表内阻的测量值与________(填“”或“”)相等。
【题型6 伏安法测量未知电阻】
35.在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是( )
A.若采用甲图,系统误差是由电压表分流引起的
B.若采用乙图,系统误差是由电流表分压引起的
C.若采用乙图,电流表示数大于通过Rx的实际电流,电阻的测量值Rx小于真实值
D.当待测电阻阻值与电流表内阻接近时,用图甲所示电路测量的误差较小
36.(多选)用伏安法测未知电阻时,若不知的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器按图所示接好,只空出电压表的一个接头,然后将分别与、接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( )
A.若电流表示数有显著变化,应接 B.若电流表示数有显著变化,应接
C.若电压表示数有显著变化,应接 D.若电压表示数有显著变化,应接
37.州一中甲实验小组想测量电阻约为13Ω的金属丝的电阻率:
(1)甲实验小组用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图所示,则该金属丝的直径________mm。
(2)为更精确测量金属丝的阻值Rₓ,小明同学从实验室找到了以下仪器设计实验方案:
A、电源电压恒为,内阻不计
B、电压表(0~3V,内阻约));
C、电流表(0~0.6A,内阻约);
D、电流表(0~3A,内阻约)
E、滑动变阻器(,3A)
F、滑动变阻器( ,3A)
G、开关S、导线若干
①为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母);
②为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大,请帮小明完成图乙实验电路接线______;
③用算出电阻丝连入电路的电阻Rx,则计算值与真实值相比______(填“偏小”“相等”或“偏大”)。
(3)而乙实验小组对甲实验小组的测量电路进行了创新,如图丙所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出,实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图丁所示。如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图丁所给数据,可得电阻丝的电阻率ρ=____________。(用a、b、c、d表示);请从理论上分析并说明,乙实验小组求得的金属丝电阻率___________(选填“存在”或“不存在”)因电表内阻带来的误差。
38.某小组利用下列实验器材测量自来水电阻率:圆柱形玻璃管中装入自来水,两端有密封完好的电极,管中自来水电阻约为100kΩ、两节干电池、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)、电流表A、滑动变阻器R(0~200Ω)、开关、导线若干。
(1)测出装满水的玻璃管两极间的距离h;用游标卡尺测玻璃圆柱体的内直径d;
(2)为了实验能正常进行并减小测量误差,应从以下四个电路中选择___________电路来测量自来水电阻Rx;
A. B. C. D.
①实验发现两表读数过小,用电压和电流传感器进行替换,正确连接电路后,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示,并在图丙中坐标轴上标出,请作出U−I图线___________;
测量序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.18
0.33
0.44
0.57
0.69
电流I/μA
1.4
3.2
4.5
5.6
5.7
②根据图丙U−I图线可得出该玻璃管中自来水的电阻Rx=___________Ω(结果保留两位有效数字)
③自来水的电阻率表达式为ρ=___________(用Rx、h、d表示)。
【题型7 】
39.某兴趣小组测量一电子元件阻值的过程中发现电压表已损坏,他们找到了一个定值电阻,电流表(内阻为),电流表(内阻为)。并设计了如图(1)所示的电路图,开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(2)所示,已知图线的斜率为(),则该电子元件的阻值为( )
A. B. C. D.
40.用如图甲所示的电路来测量电流表A2的电阻,电流表A1接在干路上,两个阻值均为的电阻均为保护电阻,电阻箱接入阻值的范围足够大,如图乙是所提供的实验器材,合上开关,记录电流表A1、A2及电阻箱的值、、.调节电阻箱的接入值,记录多组、、的相应值。由实验数据做出的关系图像如图丙所示,完成下列问题:
(1)请画线代替导线补全实物图乙;
(2)图丙的纵轴截距为_________,若图丙的斜率为,则电阻_________;
(3)实验过程中若电流表A1内阻不能忽略,则的测量值_________(填“偏大”“偏小”或“无误差”)。
41.现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。
(1)由甲、乙两图读得圆柱体的直径为__________mm,长度为__________mm。
(2)用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R,发现指针向右偏转的角度较大,为了更准确的测出圆柱体的阻值,下列操作正确的是 (填选项前的字母)。
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
B.将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,两表笔短接调零,再次测量电阻
C.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置,再次测量电阻
D.将两表笔短接调零,再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,再次测量电阻
(3)为进一步精确测量圆柱体的阻值(阻值约为),实验室提供了以下器材:
A.电源E(电动势3V,内阻不计)
B.电流表(量程150mA、内阻约)
C.电流表(量程1mA,内阻)
D.电压表V(量程为10V,内阻约为1000Ω)
E.定值电阻(电阻为)
F.滑动变阻器R(最大阻值)
G.开关S及导线若干
按上图连接电路,用表示电流表的示数、表示电流表的示数,则__________(用、,和表示)。已知实验中所有器材均完好。闭合开关后,实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中,两电表示数也随之变化但始终不为零,由此推断电路出现的故障是滑动变阻器__________(选填左侧或右侧)接线柱导线发生断路。
【题型8 】
42.用桥式电路可以测量电阻。图中R0=60Ω,Rx是待测电阻,G是灵敏电流计,零刻度在中间。MN是一段阻值均匀的电阻丝,长为10cm。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流计的电流为零时,测得MP=4cm,则Rx的阻值为( )
A.40Ω B.60Ω C.90Ω D.0.4Ω
43.利用如图甲所示的电路测量一未知电阻Rx(大约2 kΩ)的阻值。其中R3为电阻箱(最大阻值为9 999.9 Ω),G是灵敏电流计,R1(最大阻值为20 Ω)、R2(最大阻值为2 kΩ)为两个滑动变阻器,电源E(电压约为1.5 V)。
(1)图乙是根据电路图作出的实物连线图,其中缺少几条导线,请把缺少的导线正确连接在图乙中____。
(2)将电阻箱的阻值调整到2 000.0 Ω,将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片B的位置,使得灵敏电流计的示数为零,这种情况下A与B所在位置的电势____(填“相等”或“不相等”)。
(3)将电阻箱R3和Rx位置对调,其他条件保持不变,再调整R3的阻值,当R3的阻值等于2 880.0 Ω时,灵敏电流计的示数也恰好为零。则被测电阻Rx=____ Ω。
44.二氧化锡半导体型酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高而减小。图甲为该传感器电阻随酒精气体浓度变化的图像;图乙为某同学测量传感器电阻的实验电路。电源的电动势为、内阻为,为滑动变阻器,为电阻箱,电流表内阻未知。
(1)将开关接,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电流表的示数;
(2)断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关接;再闭合开关,调节电阻箱,使电流表的示数为________;读出电阻箱示数,则传感器电阻________。
(3)已知酒驾标准:≤酒精气体浓度<;醉驾标准:酒精气体浓度≥。由图甲判断,结合(2)问结果,该测试人员是否酒驾?________(填“是”或“否”)。
(4)若电流表内阻不能忽略且大小未知,对本实验测量结果________(填“会”或“不会”)产生影响。
45.某校兴趣小组想探究盐水的电阻率,于是他们首先测量圆柱形空笔芯的内径d,然后在空笔芯内装入配制好的盐水,并把它的两端用两导电活塞(活塞电阻可忽略)塞好,有一端活塞可以自由移动,当活塞移动改变管内盐水柱长度时,可用针管注射器配合增减笔芯内盐水,保证管内没有气泡。该兴趣小组利用实验电路图进行实验,主要步骤如下:
(1)闭合开关S1,双掷开关S2扳到“1”位置,调节电阻箱R1,使电流表为某一适当的示数I,测量并记下空笔芯里盐水的长度L1;
(2)保持R1不变,开关S2扳到“2”位置,调节R2使得电流表示数为________时,R2的阻值即为长度为L1的盐水的阻值;
(3)改变笔芯管内盐水柱长度,重复实验步骤(1)(2),记录每一次盐水柱长度L和电阻箱R2的阻值R,作出的R-L图像如图的________(选填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”),根据测得的空笔芯内径d和该图像中标注的有关字母,可得盐水的电阻率的表达式________。(用a、b、c、d表示)
【题型9 】
46.用如图所示的实验电路图“探究电流跟电压、电阻的关系”,下列注意事项错误的是( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节滑动变阻器,使电压表的示数相同
47.伏安法测电阻是常用的一种测电阻的方法,用电压表和电流表测出待测电阻的电压和电流,可用电压和电流的比值计算出电阻。如图甲、乙所示为某同学设计的两个用伏安法测电阻的电路图,电压表与电流表均不能视为理想电表,则以下正确的是( )
A.图甲电路中测得的电压和电流可以从0开始调节
B.图甲电路中,由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值
C.图乙的电阻测量值一定比图甲的电阻测量值更接近真实值
D.图乙电路中,闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端
48.(多选)如图所示,a,b,c,d是滑动变阻器的四个接线柱,现将此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电,并要求滑片P向c移动时,小灯泡两端的电压减小,则在下列接法中正确的是( )
A.a接电源正极,b接电源负极,c,b接小灯泡两端
B.a接电源正极,b接电源负极,c,a接小灯泡两端
C.a接电源负极,b接电源正极,d,b接小灯泡两端
D.a接电源负极,b接电源正极,d,a接小灯泡两端
49.用伏安法测金属丝的电阻,实验所用器材为:电池组(电压为3V,内阻不计)、电流表(内阻约、电压表内阻约、滑动变阻器额定电流、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下。由数据可知,选用的是图中的_____(_选填“甲”或“乙”)图。图丙是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲、乙所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线。______
次数
1
2
3
4
5
6
50.在“测量金属丝的电阻率”实验中。
(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量粗细均匀金属丝的直径和长度,结果分别如图甲和乙所示。金属丝的直径为__________,长度为__________。
(2)将该金属丝(阻值约为)固定在木板上,准备测量其电阻。现有电源(电动势为,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程,内阻为)
B.电压表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(,)
D.滑动变阻器(,)
①将电流表的量程改成,则需选用定值电阻__________;
②为能从零开始测量数据,且方便调节,滑动变阻器应选__________(选填器材前的字母);
③如图所示,测量该金属丝电阻的实验电路实物图中已连接了部分导线,为了更精准测量,请将实物图连线补充完成,以便实验进行__________。
【题型10 】
51.某同学在做“练习使用多用电表”的实验时,用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值,选用“×100”挡并欧姆调零后,测量发现指针偏角过大,更换挡位后,重新欧姆调零后,多用电表的指针示数如图所示,则电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
52.某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器的阻值使毫安表指针满偏,再将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.左边表笔应为黑表笔,右边表笔应为红表笔
B.电源电动势为
C.刻度处标注
D.用该欧姆表测量某二极管正向电阻时,左边表笔接二极管的正极,右边表笔接二极管的负极
53.(多选)如图所示为简单电阻表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻R的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A.按正确使用方法测量电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则
B.测量电阻时,若双手手指分别与两表笔金属部分接触,则会导致测量值偏小
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重新欧姆调零后测量
D.若该电阻表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的阻值时,测量值比真实值大
54.某同学用两种方法测量圆柱体的电阻:
(1)该同学首先用多用电表的“”欧姆挡测该圆柱体的电阻时,发现指针偏角过小,应将多用电表选择开关指向________(选填“”或“”),________(选填“需要”或“不需要”)两表笔短接欧姆调零,重新测量指针位置如图所示,则电阻的阻值是________。
(2)然后该同学用伏安法测量该圆柱体的电阻,除了外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电源(电压为)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流为)
F.滑动变阻器(阻值范围,额定电流为)
G.开关和导线若干
(3)电压表选用________,为使测量范围尽量大,滑动变阻器选用________。(均填器材前的选项标号)
(4)下面四个实验电路图中最合理的是________。
A、 B、 C、 D、
55.某实验小组测量一新材料制成的金属丝的电阻。
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡,发现指针偏转角度过大,更换成合适的挡位后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为________。
(2)为了精确地测量金属丝的电阻,实验室提供了下列器材:
A.电流表(量程,内阻为)
B.电流表(量程,内阻约)
C.滑动变阻器(,额定电流)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱R(阻值范围为)
F.电源(输出电压恒为)
G.开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图乙所示。由于没有电压表,需要把电流表串联电阻箱改装为量程为的电压表,则电阻箱的阻值应调为________。滑动变阻器应选择________(选填“”或“”)
②请根据实验电路图,将图丙中的器材实物连线图补充完整。_______
③正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器测得表中5组电流表、的值、。现已根据表中数据,在方格纸上作出图像如图丁所示,则由图像求出________(结果保留2位有效数字)。
56.心远同学对如图甲所示的欧姆表做了如下研究:
(1)如图甲,此同学在测量电阻前,分别完成以下步骤:
①机械调零后,将挡位开关旋至欧姆挡“”挡。
②将红黑表笔短接,进行___________,此时欧姆表的内阻为___________。
(2)欧姆表的内部结构如图乙所示,下列说法正确的是_______(请填写选项前面对应的字母)
A.表笔应为黑表笔,表笔应为红表笔
B.当挡位开关旋到“1”时,对应的是电流挡且电流量程最大
C.当挡位开关旋到“5”进行测量时,表笔应接电势低的点
D.当挡位开关旋到“3”时是电阻挡,该同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响。
(3)该同学用欧姆挡测电阻时,所测得的电阻阻值为,若电流计的满偏电流为,电源电动势为,则此时流经电阻的电流=___________(用含有,和的表达式表达。)
(4)若因为电池老化,电源电动势减小,内阻增大,则此时的电阻测量值较真实值________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);若电池老化后,电源电动势由1.5V变为1.4V,内阻由1.0Ω变为2.8Ω,正常调零后进行测量,若测量出的电阻阻值为200Ω,则实际阻值为___________Ω(结果保留三位有效数字)。
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