第十一章 电路及其应用 分层作业-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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内容正文:
第十一章 电路及其应用(学生版)
目录
【练基础】 1
一、电流 导体的电阻 串联和并联 1
二、滑动变阻器的接法 电表的改装与使用 2
三、实验:导体电阻率的测量 练习使用多用电表 4
【保提高】 6
【冲高考】 7
——————————————————【练基础】——————————————————
一、电流 导体的电阻 串联和并联
1.关于并联电路,下列说法中错误的是( )
A.总电阻阻值必小于每一支路的电阻
B.其中一只电阻阻值增大时,总电阻阻值必减小
C.再并联一只电阻时,总电阻阻值必减小
D.拿掉一支路时,总电阻阻值必增大
2.(2024·金华市曙光学校高二检测)在如图所示的电路中,已知电阻R1=R2,R3阻值未知,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为( )
A.2∶1∶3 B.1∶2∶3
C.2∶2∶1 D.1∶1∶2
3.如图所示电路,电压保持不变。当开关S断开时,电流表的示数为0.6 A;当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
4.(2024·绍兴市高二期中)三只完全相同的灯泡,接成如图的电路,电池电压恒定,设开关S接a时电流表和电压表的示数分别为I1、U1,S接b时两表示数分别为I2、U2,则( )
A.I1∶I2=1∶2 B.I1∶I2=2∶1
C.U1∶U2=1∶2 D.U1∶U2=2∶1
5.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份,如图所示。当A、B点接入电路中时,圆环的等效电阻为R;当A、D点接入电路中时,圆环的等效电阻为( )
A. B.R C. D.3R
二、滑动变阻器的接法 电表的改装与使用
6.(多选)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
7.如图所示电路中,其两端的电压恒为U,滑动变阻器的最大阻值为R=5 Ω,负载电阻为R0=5 Ω,以下说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片置于a时,R0的分压为
B.滑动变阻器的滑片置于b时,R0的分压为
C.滑动变阻器的滑片置于a时,电路的总阻值为10 Ω
D.滑动变阻器的滑片置于b时,电路的总阻值为2.5 Ω
8.如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为,内阻为,电阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程减小
B.乙表是电压表,R增大时量程减小
C.丙电路图表示欧姆表,表笔A是黑表笔
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则
9.关于多用电表,下列说法正确的是( )
A.测电压时,应按图乙连接方式测量
B.测电压时,应按图甲连接方式测量
C.测电阻时,应按图丙连接方式测量(开关闭合)
D.测二极管的正向电阻时,应按图丁连接方式测量
10.(多选)有下列器材,要用伏安法较准确测定一个约几十欧的电阻(假设电阻不随温度变化而变化),备用器材有:
A、电流表(0~0.6A,内阻约2Ω);
B、电压表(0~15V,内阻约15kΩ);
C、滑线变阻器(0~200Ω);
D、蓄电池(12V);
E、电键和导线。
为减少测量误差,应采用的电路是图中的( )
A. B.
C. D.
三、实验:导体电阻率的测量 练习使用多用电表
11.以下是电阻表表头内部的电路示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,用多用电表测量直流电压U和电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )
A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
13.某同学用多用电表粗测了干电池的电动势。实验结束后,应将选择开关拨到图中的位置是( )
A.“” B.“OFF” C.直流“500V” D.直流“100mA”
14.某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻,先将选择开关旋至“×10”挡,红、黑表笔短接调零后进行测量,欧姆表的______(选填“红”或“黑”)表笔应接电压表的“-”接线柱,结果发现欧姆表指针偏角太小,则应将选择开关旋至______(选填“×1”或“×100”)挡并重新短接调零,最终测量结果如图所示,则电压表的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)。
15.如图(a)所示为指针式多用电表,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表完成以下实验。
(1)使用多用电表前,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,先进行机械调零。测电阻时还需要进行_______。具体操作为:先将选择开关置于合适的挡位,再将红、黑表笔短接,调节部件_______(选填“S”、“K”或“T”),使指针指向欧姆挡零刻度线。
(2)用“×10”挡测量电阻的阻值时,发现多用电表指针如图甲所示,下一步应将多用电表的挡位调至_________(填“×1”或“×100”)挡,重新欧姆调零,再次测量结果如图乙所示,则电阻_________。
——————————————————【保提高】——————————————————
16.如图所示,滑动变阻器的最大阻值是R1,定值电阻的阻值是R2,A、B两端的电压恒为U,R2两端的电压用U2表示,则( )
A.开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
B.开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
C.若R1比R2小很多,开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量大小远小于U
D.若R1比R2小很多,开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量大小远小于U
17.(多选)(2024·丽水市第二中学高二检测)电路如图所示,电路中的电阻R1=4 Ω,R2=12 Ω,R3=4 Ω,另有一测试电源,电源提供的电压为36 V,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻阻值是8 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻阻值是14 Ω
C.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为9 V
D.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为16 V
18.某实验小组要将量程为0~200 μA的微安表a改装成量程为0~1 mA的毫安表。
(1)实验小组首先用图甲所示的电路测量微安表a的内阻。已知图甲中微安表b与微安表a完全相同。闭合开关,调节滑动变阻器及电阻箱,当电阻箱如图乙所示时,微安表a的读数为180 μA,微安表b的读数为100 μA。则图乙中电阻箱的读数为________Ω,微安表a的内阻为________Ω。
(2)如图丙所示,要将微安表a改装成量程为0~1 mA的毫安表,需并联一个阻值为________Ω的电阻。(结果保留三位有效数字)
19.某同学用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,他先把选择开关旋到“×1k”挡,测量时指针偏转如甲图所示,为了比较精确的测量,他进行了下列合理的操作:
A.将换挡旋钮调至“×________Ω”倍率;
B.重新将红、黑两表笔短接,调节旋钮________(填图甲中“A”或“B”)使指针指到图中欧姆表刻度盘中的________刻度线位置;(填“0”或“∞”)
C.将待测电阻两端金属线与红、黑两表笔接触,这时刻度盘上的指针位置如乙图所示,则该定值电阻阻值为________Ω。
——————————————————【冲高考】——————————————————
20.有一长度为L电阻率为的圆柱形金属管(阻值约几欧姆),管内部中空,其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积S,某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为:
①电流表A(量程为0.3A,内阻为);
②电压表V(量程为3.0V,内阻约为);
③滑动变阻器R(最大阻值为);
④电源E(电动势为3V,内阻可忽略);
待测金属管、开关S、导线若干。部分实验步骤如下:
(1)先用螺旋测微器测量金属管的直径d,如图乙所示其读数为______mm。
(2)闭合开关S之前应把滑动变阻器滑片滑到最______端(选填“左”或“右”);按图丙连接电路,电压表右端应连接______点(选填“M”或“N”)。
(3)该实验小组同学测得多组电压数据U和电流数据I,描绘出图像如图丁所示利用此电路图测得______(保留3位有效数字);则金属管的中空截面积______。(用L、、d、表示)
21.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池;、、、和是固定电阻,是可变电阻;表头G的满偏电流为,内阻为。虚线方框内为换挡开关,端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆挡。
(1)关于的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(2)根据题给条件可得________,________。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时端是与“1”相连的,则多用电表读数为________________________________________________;若此时端是与“3”相连的,则读数为________。(结果均保留3位有效数字)
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第十一章 电路及其应用(解析版)
目录
【练基础】 1
一、电流 导体的电阻 串联和并联 1
二、滑动变阻器的接法 电表的改装与使用 3
三、实验:导体电阻率的测量 练习使用多用电表 5
【保提高】 8
【冲高考】 10
——————————————————【练基础】——————————————————
一、电流 导体的电阻 串联和并联
1.关于并联电路,下列说法中错误的是( )
A.总电阻阻值必小于每一支路的电阻
B.其中一只电阻阻值增大时,总电阻阻值必减小
C.再并联一只电阻时,总电阻阻值必减小
D.拿掉一支路时,总电阻阻值必增大
【答案】B
【详解】电阻并联相当于导体的横截面积增加了,故总电阻阻值必小于每一支路的电阻,故A正确,不符合题意;根据并联电阻的总电阻规律可知,其中一只电阻阻值增大时,总电阻阻值必增大,故B错误,符合题意;多并联一只电阻,相当于导体的横截面积增加了,总电阻阻值必减小,故C正确,不符合题意;拿掉一支路时,相当于导体的横截面积减小了,总电阻阻值必增大,故D正确,不符合题意。
2.(2024·金华市曙光学校高二检测)在如图所示的电路中,已知电阻R1=R2,R3阻值未知,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为( )
A.2∶1∶3 B.1∶2∶3
C.2∶2∶1 D.1∶1∶2
【答案】D
【详解】R1、R2并联,电压相等,可得I1∶I2=R2∶R1=1∶1,流过R3的电流为流过R1、R2的电流之和,即I3=I1+I2=2I1=2I2,可得I1∶I2∶I3=1∶1∶2,故选D。
3.如图所示电路,电压保持不变。当开关S断开时,电流表的示数为0.6 A;当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
【答案】A
【详解】当开关S断开时,电流表的示数为0.6 A,根据欧姆定律有I1=;当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,根据欧姆定律有I2=,解得=,A正确。
4.(2024·绍兴市高二期中)三只完全相同的灯泡,接成如图的电路,电池电压恒定,设开关S接a时电流表和电压表的示数分别为I1、U1,S接b时两表示数分别为I2、U2,则( )
A.I1∶I2=1∶2 B.I1∶I2=2∶1
C.U1∶U2=1∶2 D.U1∶U2=2∶1
【答案】C
【详解】由电路图可知,开关S接a时和接b时都是两灯泡先串联再与另一灯泡并联,由于三只灯泡完全相同,则电路总电阻相等,电路总电流相等,通过电流表电流相等,则有I1∶I2=1∶1,设灯泡的电阻为R,电池电压为U,当开关S接a时,有U1=,当开关S接b时,有U2=U,则有U1∶U2=1∶2,故选C。
5.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份,如图所示。当A、B点接入电路中时,圆环的等效电阻为R;当A、D点接入电路中时,圆环的等效电阻为( )
A. B.R C. D.3R
【答案】A
【详解】金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份,令每一等份的电阻为R0,当A、B点接入电路中时,圆环的等效电阻为R,则有
R==R0
当A、D点接入电路中时,圆环的等效电阻为
R1==R0,解得R1=,A正确。
二、滑动变阻器的接法 电表的改装与使用
6.(多选)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
【答案】BC
【详解】题图乙电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是“一上两下”的连接方式,故A错误;在闭合开关前,题图甲中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P应置于b端,题图乙中Rx两端的电压应该从零开始变化,滑片P也应置于b端,故B正确;题图乙中待测电阻Rx两端的电压和电流都可以从零开始,而题图甲中待测电阻Rx两端的电压和电流都无法调节到零,故题图乙中电压和电流调节范围较大,故C正确,D错误。
7.如图所示电路中,其两端的电压恒为U,滑动变阻器的最大阻值为R=5 Ω,负载电阻为R0=5 Ω,以下说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片置于a时,R0的分压为
B.滑动变阻器的滑片置于b时,R0的分压为
C.滑动变阻器的滑片置于a时,电路的总阻值为10 Ω
D.滑动变阻器的滑片置于b时,电路的总阻值为2.5 Ω
【答案】D
【详解】滑动变阻器的滑片置于a时,R0与导线并联,R0的分压为零,故A错误;滑动变阻器的滑片置于b时,R0的分压为U,故B错误;滑动变阻器的滑片置于a时,R0被导线短路,电路中的总电阻为R总=R=5 Ω,故C错误;滑动变阻器的滑片置于b时,R0与R并联,电路中的总电阻为R总′==2.5 Ω,故D正确。
8.如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为,内阻为,电阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程减小
B.乙表是电压表,R增大时量程减小
C.丙电路图表示欧姆表,表笔A是黑表笔
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则
【答案】D
【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表、多用电表
【详解】A.图甲可知R与G并联,可知甲表是电流表,R减小时R分流变大,故改装表量程增大,故A错误;
B.图乙可知R与G串联,可知乙表是电压表,R增大时R分压变大,故改装表量程增大,故B错误;
C.丙电路图表示欧姆表,表笔A接的是表内电源的负极,即电流从表笔A流进欧姆表,故表笔A是红表笔,故C错误;
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则有
代入数据,解得,故D正确。
故选D。
9.关于多用电表,下列说法正确的是( )
A.测电压时,应按图乙连接方式测量
B.测电压时,应按图甲连接方式测量
C.测电阻时,应按图丙连接方式测量(开关闭合)
D.测二极管的正向电阻时,应按图丁连接方式测量
【答案】D
【详解】A.测电压时应与灯泡并联,故A错误;
B.测电压时应与灯泡并联,但电流应从红表笔入,黑表笔出,故B错误;
C.测电阻时应将开关断开,故C错误;
D.通过多用电表的电流方向为“红进黑出”,二极管具有单向导电性,应按图丁连接方式测量,故D正确。
故选D。
10.(多选)有下列器材,要用伏安法较准确测定一个约几十欧的电阻(假设电阻不随温度变化而变化),备用器材有:
A、电流表(0~0.6A,内阻约2Ω);
B、电压表(0~15V,内阻约15kΩ);
C、滑线变阻器(0~200Ω);
D、蓄电池(12V);
E、电键和导线。
为减少测量误差,应采用的电路是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】约几十欧,相对电流表内阻,电压表内阻,属小电阻,应采用电流表外接。
滑线变阻器的最大阻值,相当于的几倍,能确保限流供电不烧表且电流表,电压表读数能有较大的变化范围,选用限流供电、分压供电均可。
故选BD。
三、实验:导体电阻率的测量 练习使用多用电表
11.以下是电阻表表头内部的电路示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电流应从黑表笔流出电阻表,同时内部接滑动变阻器做调零电阻。
故选C。
12.如图所示,用多用电表测量直流电压U和电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )
A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
【答案】B
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量、多用电表
【详解】图中所示是多用电表的示意图,无论是测直流电压U还是电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表。
故选B。
13.某同学用多用电表粗测了干电池的电动势。实验结束后,应将选择开关拨到图中的位置是( )
A.“” B.“OFF” C.直流“500V” D.直流“100mA”
【答案】B
【知识点】多用电表
【详解】实验结束后,应将选择开关拨到“OFF”挡或交流电压最高挡。
故选B。
14.某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻,先将选择开关旋至“×10”挡,红、黑表笔短接调零后进行测量,欧姆表的______(选填“红”或“黑”)表笔应接电压表的“-”接线柱,结果发现欧姆表指针偏角太小,则应将选择开关旋至______(选填“×1”或“×100”)挡并重新短接调零,最终测量结果如图所示,则电压表的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)。
【答案】 红 ×100 3.0×103
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量
【详解】[1]用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通,且黑表笔接内部电源的正极,即电流从欧姆表的黑表笔流出,从电压表的“+”接线柱流入,则红表笔接电压表的“-”接线柱;
[2]欧姆表指针偏角太小,说明所测电阻较大,即应换大量程,所以应将选择开关旋至“×100”挡并重新短接调零;
[3]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,即所测电压表的电阻为
15.如图(a)所示为指针式多用电表,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表完成以下实验。
(1)使用多用电表前,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,先进行机械调零。测电阻时还需要进行_______。具体操作为:先将选择开关置于合适的挡位,再将红、黑表笔短接,调节部件_______(选填“S”、“K”或“T”),使指针指向欧姆挡零刻度线。
(2)用“×10”挡测量电阻的阻值时,发现多用电表指针如图甲所示,下一步应将多用电表的挡位调至_________(填“×1”或“×100”)挡,重新欧姆调零,再次测量结果如图乙所示,则电阻_________。
【答案】(1) 欧姆调零 T
(2) ×1 19Ω
【详解】(1)[1]使用多用电表测电阻时,机械调零后还需要进行欧姆调零;
[2]由图(a)可知,为机械调零螺丝,为选择开关,欧姆调零需要调节欧姆调零旋钮,即部件,具体操作为先将选择开关置于合适的挡位,再将红、黑表笔短接,调节部件,使指针指向欧姆零刻度线。
(2)[1]用挡测量时指针偏角过大,指针所指的欧姆刻度值很小,说明被测电阻的阻值较小,因此应换用倍率更小的挡位,即将选择开关拨至挡;
[2]重新欧姆调零后,乙图中指针指在欧姆刻度的19位置,倍率为,故电阻
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16.如图所示,滑动变阻器的最大阻值是R1,定值电阻的阻值是R2,A、B两端的电压恒为U,R2两端的电压用U2表示,则( )
A.开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
B.开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
C.若R1比R2小很多,开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量大小远小于U
D.若R1比R2小很多,开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量大小远小于U
【答案】C
【详解】开关S断开时,滑片P在a处,R2两端的电压最大,为U,滑片P在b处,R2两端的电压最小,为U,A错误;开关S闭合时,滑片P在a处,R2两端的电压最大,为U,滑片P在b处,R2被短路,两端的电压最小,为0,U2从U变化到0,B错误;开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2的改变量大小为ΔU2=U-U=U,由于R1比R2小很多,所以ΔU2≪U,C正确;开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量大小为ΔU2=U-0=U,故D错误。
17.(多选)(2024·丽水市第二中学高二检测)电路如图所示,电路中的电阻R1=4 Ω,R2=12 Ω,R3=4 Ω,另有一测试电源,电源提供的电压为36 V,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻阻值是8 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻阻值是14 Ω
C.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为9 V
D.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为16 V
【答案】BC
【详解】当cd端短路时,R2和R3并联再与R1串联,ab之间的等效电阻阻值Rab=R1+=7 Ω,故A错误;当ab端短路时,R1和R3并联再与R2串联,cd之间的等效电阻阻值Rcd=R2+=14 Ω,故B正确;当c、d两端接通测试电源时,R1中没有电流,R2与R3串联,a、b两端的电压为R3分得的电压,则有Uab=U=9 V,故C正确;当a、b两端接通测试电源时,R2中没有电流,R1与R3串联,c、d两端的电压为R3分得的电压,则Ucd=U=18 V,故D错误。
18.某实验小组要将量程为0~200 μA的微安表a改装成量程为0~1 mA的毫安表。
(1)实验小组首先用图甲所示的电路测量微安表a的内阻。已知图甲中微安表b与微安表a完全相同。闭合开关,调节滑动变阻器及电阻箱,当电阻箱如图乙所示时,微安表a的读数为180 μA,微安表b的读数为100 μA。则图乙中电阻箱的读数为________Ω,微安表a的内阻为________Ω。
(2)如图丙所示,要将微安表a改装成量程为0~1 mA的毫安表,需并联一个阻值为________Ω的电阻。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1) 1440 1800
(2)450
【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻、灵敏电流计改装成电流表、利用双安法测量电阻、用电阻箱替代电阻测量阻值
【详解】(1)[1]图乙中电阻箱的读数为
[2]设微安表的内阻为,根据串并联关系可得
解得
(2)微安表满偏,改装总量程为
并联电阻分流为
并联电压相等,
代入
得
19.某同学用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,他先把选择开关旋到“×1k”挡,测量时指针偏转如甲图所示,为了比较精确的测量,他进行了下列合理的操作:
A.将换挡旋钮调至“×________Ω”倍率;
B.重新将红、黑两表笔短接,调节旋钮________(填图甲中“A”或“B”)使指针指到图中欧姆表刻度盘中的________刻度线位置;(填“0”或“∞”)
C.将待测电阻两端金属线与红、黑两表笔接触,这时刻度盘上的指针位置如乙图所示,则该定值电阻阻值为________Ω。
【答案】 100 B 0 2800
【详解】[1]由图甲可知,选择开关置于""挡,指针偏转角度过大,指在刻度盘右侧阻值较小处,说明被测电阻阻值较小,为了减小测量误差,应换用较小的倍率,故将换挡旋钮调至""倍率。
[2]欧姆表换挡后必须重新进行欧姆调零,即将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,图甲中为欧姆调零旋钮,为机械调零旋钮,故调节旋钮。
[3]欧姆调零的目的是使指针指在欧姆刻度线的零刻度处,欧姆表的零刻度在刻度盘的最右端,故使指针指到图中欧姆表刻度盘中的刻度线位置。
[4]由图乙可知,指针指在欧姆刻度线的处,所选倍率为,则该定值电阻阻值为
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20.有一长度为L电阻率为的圆柱形金属管(阻值约几欧姆),管内部中空,其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积S,某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为:
①电流表A(量程为0.3A,内阻为);
②电压表V(量程为3.0V,内阻约为);
③滑动变阻器R(最大阻值为);
④电源E(电动势为3V,内阻可忽略);
待测金属管、开关S、导线若干。部分实验步骤如下:
(1)先用螺旋测微器测量金属管的直径d,如图乙所示其读数为______mm。
(2)闭合开关S之前应把滑动变阻器滑片滑到最______端(选填“左”或“右”);按图丙连接电路,电压表右端应连接______点(选填“M”或“N”)。
(3)该实验小组同学测得多组电压数据U和电流数据I,描绘出图像如图丁所示利用此电路图测得______(保留3位有效数字);则金属管的中空截面积______。(用L、、d、表示)
【答案】(1)10.400
(2) 左 N
(3) 5.93
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规律可知,该读数为
(2)[1]滑动变阻器采用分压式接法,为了确保电路安全,闭合开关S之前,需要使输出电压为零,即闭合开关S之前应把滑动变阻器滑片滑到最左端;
[2]由于电流表内阻已知,实验可以进行精确测量,则按图丙连接电路,电压表右端应连接N点。
(3)[1]根据欧姆定律有
则有
根据图像有
解得
[2]根据电阻定律有
其中
解得
21.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池;、、、和是固定电阻,是可变电阻;表头G的满偏电流为,内阻为。虚线方框内为换挡开关,端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆挡。
(1)关于的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(2)根据题给条件可得________,________。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时端是与“1”相连的,则多用电表读数为________________________________________________;若此时端是与“3”相连的,则读数为________。(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)B
(2)
(3)
【详解】(1)是可变电阻,作用是欧姆表调零。使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整使电表指针指在表盘右端电阻“”位置,故B正确。
(2)[1]表头满偏电流,内阻。端与“”相连时,是量程的电流表,根据并联分流规律有
代入数据解得
[2]端与“”相连时,是量程的电压表,根据串联分压规律有
代入数据解得
(3)[1]若端与“”相连,多用电表为量程的直流电流挡,由图(b)可知指针指在处,读数为
[2]若端与“”相连,多用电表为欧姆“”挡,由图(b)可知指针指在处,读数为
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