
1、有準(zhǔn)備的去聽,也就是說(shuō)聽課前要先預(yù)習(xí),找出不懂的知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,帶著知識(shí)點(diǎn)和問(wèn)題去聽課會(huì)有解惑的快樂,也更聽得進(jìn)去,容易掌握;
2、參與交流和互動(dòng),不要只是把自己擺在“聽”的旁觀者,而是“聽”的參與者。
3、聽要結(jié)合寫和思考。
4、如果你因?yàn)榉N種原因,出現(xiàn)了那些似懂非懂、不懂的知識(shí),課上或者課后一定要花時(shí)間去弄懂。
其次,要學(xué)會(huì)記憶:
1、要學(xué)會(huì)整合知識(shí)點(diǎn)。把需要學(xué)習(xí)的信息、掌握的知識(shí)分類,做成思維導(dǎo)圖或知識(shí)點(diǎn)卡片,會(huì)讓你的大腦、思維條理清醒,方便記憶、溫習(xí)、掌握。
2、合理用腦。
3、借助高效工具。學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖,思維導(dǎo)圖是一種將放射性思考具體化的方法,也是高效整理,促進(jìn)理解和記憶的方法。最后,要學(xué)會(huì)總結(jié):
一是要總結(jié)考試成績(jī),通過(guò)總結(jié)學(xué)會(huì)正確地看待分?jǐn)?shù)。
1.摸透主干知識(shí) 2.能力駕馭高考 3.科技領(lǐng)跑生活
第45講 測(cè)量電阻的多種方法
(模擬精練+真題演練)
1.(2023·江西南昌·南昌市八一中學(xué)??既#榱藴y(cè)量某待測(cè)電阻的阻值,約為30Ω,提供了以下器材:
電壓表(量程0-3V,內(nèi)阻很大);
電壓表(量程0-15V,內(nèi)阻很大);
電流表(量程0-50mA,內(nèi)阻約10Ω);
電流表(量程0-3A,內(nèi)阻約0.12Ω);
電源(電動(dòng)勢(shì)約為,內(nèi)阻約為0.2Ω);
定值電阻R(20Ω,允許最大電流);
滑動(dòng)變阻器,允許最大電流;
滑動(dòng)變阻器,允許最大電流;
單刀單擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)為了使測(cè)量范圍盡可能大,電壓表應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(填字母代號(hào))
(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。
某次測(cè)量中,電壓表示數(shù)為時(shí),電流表示數(shù)為,則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為 。(用字母表示)
【答案】
【詳解】(1)[1]因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)為3V,所以被測(cè)電阻兩端電壓不會(huì)超過(guò)3V,所以電壓表選擇;
[2]電源電壓為3V,所以電路中的最大電流不會(huì)超過(guò)故電流表選擇;
[3]本實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量范圍盡可能大,所以應(yīng)該選用滑動(dòng)變阻器的分壓式,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用。
(2)[4]因題目要求所測(cè)量的值的變化范圍盡可能大一些,故可知應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法;由于電流表量程只有0-50mA,若只接待測(cè)電阻,電路中電流過(guò)大損壞電流表,故可將定值電阻接入與待測(cè)電阻串聯(lián);由于電壓表的內(nèi)阻很大,則有故電壓表分流較小,故應(yīng)采用電流表外接法;故電路如下圖所示
(3)[5]由歐姆定律可知解得
2.(2023·廣東佛山·佛山市高明區(qū)第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))幾位同學(xué)對(duì)一個(gè)阻值大約為幾百歐的未知電阻進(jìn)行測(cè)量,要求較精確地測(cè)量電阻的阻值。有下列器材供選用:
A.待測(cè)電阻
B.電壓表V(量程6V,內(nèi)阻約3kΩ)
C.電流表(量程20mA,內(nèi)阻約5Ω)
D.電流表(量程10mA,內(nèi)阻約10Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω,額定電流2A)
F.滑動(dòng)變阻器(0~1000Ω,額定電流0.5A)
G.直流電源(6V,內(nèi)阻約1Ω)
H.多用電表
I.開關(guān)、導(dǎo)線若干
J.定值電阻
(1)甲同學(xué)用多用表歐姆調(diào)零后測(cè)量待測(cè)電阻的阻值如圖甲所示。若選用歐姆表“×100”檔位,則多用表的讀數(shù)為 Ω。
(2)乙同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)成用伏安法測(cè)量電阻的電路,電路圖如圖乙所示,則電流表應(yīng)選擇 (選填“”或“”),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 (選填“”或“”)。
(3)丙同學(xué)認(rèn)為甲、乙兩同學(xué)的測(cè)量方法都會(huì)有較大誤差,經(jīng)過(guò)反復(fù)思考,利用所給器材設(shè)計(jì)出了如圖丙所示的測(cè)量電路,再按圖丙連接好電路進(jìn)行測(cè)量。
具體操作如下:
①閉合開關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到 端(選填“左”或“右”)。
把開關(guān)接到“1”接線柱,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄此時(shí)電壓表示數(shù),電流表示數(shù).?dāng)嚅_開關(guān)。
②把開關(guān)接到“2”接線柱,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄此時(shí)電壓表示數(shù),電流表示數(shù).?dāng)嚅_開關(guān)。
③待測(cè)電阻阻值為 (用“、、、、”表示).
(4)在實(shí)驗(yàn)中電流表有內(nèi)阻,可以得到待測(cè)電阻的測(cè)量值 (選填“小于”、“等于”或“大于”)真實(shí)值。
【答案】 600/600.0 右 等于
【詳解】(1)[1]用歐姆表“×100”檔位,由圖示歐姆表表盤可知,多用表的讀數(shù)為:;
(2)[2][3]通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流約為電流表應(yīng)選擇;實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器用分壓接法,為方便實(shí)驗(yàn)操作,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器;
(3)①[4]閉合開關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到右端。
③[5]由題意可得;可得
(4)[6]在實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)考慮到了電流表內(nèi)阻的影響,則該實(shí)驗(yàn)無(wú)系統(tǒng)誤差,即可以得到待測(cè)電阻的測(cè)量值等于真實(shí)值。
3.(2023·四川·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))有一個(gè)電壓表,其內(nèi)阻未知(約)、量程約,共有個(gè)均勻小格,但刻度數(shù)值已經(jīng)模糊。為了測(cè)量其量程并重新刻度,現(xiàn)提供下列器材選用:
標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程,內(nèi)阻為);
標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程為,內(nèi)阻約為)
滑動(dòng)變阻器:總阻值
穩(wěn)壓電源E:,內(nèi)阻不能忽略,開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)用多用電表的歐姆擋粗略測(cè)量其內(nèi)阻,多用電表刻度盤上電阻刻度中間值為20。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率“ ”(選填“1”“10”或“”)。
(2)為了讓電表指針均偏轉(zhuǎn)到滿偏的三分之一以上,且能較精確地測(cè)出待測(cè)電壓表V的量程和內(nèi)阻,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路圖,畫在如圖所示的虛線方框內(nèi),將所選用的器材用相應(yīng)的符號(hào)表示 。
(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,并讓待測(cè)電壓表V的指針恰好偏轉(zhuǎn)了格,為了得到待測(cè)電壓表的量程,還需要測(cè)量的物理量和相應(yīng)的符號(hào)是 ,待測(cè)電壓表的量程為 ,內(nèi)阻 (用測(cè)得的物理量和題中已知量的符號(hào)表示)。
【答案】 標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù),標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)
【詳解】(1)[1]多用表測(cè)電阻時(shí),應(yīng)盡量使指針指向中央附近,所以歐姆擋的倍率應(yīng)選“”。
(2)[2]因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻較大,可將標(biāo)準(zhǔn)電壓表做電流表使用,故電路如圖所示
(3)[3][4][5]調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓待測(cè)電壓表的指針恰好偏轉(zhuǎn)格,記錄標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù),假設(shè)待測(cè)電壓表的量程為,則有解得
因?yàn)榻獾?br>4.(2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))新冠疫情防控期間,人們?cè)谶M(jìn)入各種公共場(chǎng)所必須測(cè)量體溫,非接觸式紅外測(cè)溫儀的使用極大方便了體溫檢測(cè),非接觸式紅外測(cè)溫儀的電路原理如圖1所示。為熱敏電阻,定值電阻、,、為理想電壓表?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)閉合開關(guān),通過(guò)改變環(huán)境溫度使熱敏電阻阻值發(fā)生變化,獲得多組數(shù)據(jù),作出電壓表的示數(shù)隨電壓表的示數(shù)變化的圖像如圖2所示,由圖線可得該測(cè)溫儀中電源的電動(dòng)勢(shì) ,內(nèi)阻 。
(2)如圖3所示是該熱敏電阻的曲線,取兩端電壓為信號(hào)電壓,如果設(shè)置報(bào)警溫度為37.6℃,則電壓表示數(shù)為 時(shí)開始報(bào)警(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)在某兩次測(cè)量過(guò)程中由于熱敏電阻阻值發(fā)生變化,使電壓表的讀數(shù)變化量為,電壓表的讀數(shù)變化量為,則有 (選填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 11.0 6 2.2 大于
【詳解】(1)[1]由歐姆定律可得可知縱軸截距等于電源電動(dòng)勢(shì),則電動(dòng)勢(shì)為
[2]圖線的斜率大小可得電源內(nèi)阻為
(2)[3]由圖可知,溫度為37.6℃時(shí),,則可得則電壓表示數(shù)為
(3)[4]由歐姆定律可得則;可知?jiǎng)t有大于。
5.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))小聰同學(xué)想擴(kuò)大電流表的量程,他先用如圖甲所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻,可提供的實(shí)驗(yàn)器材如下:
A.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)滿足要求,內(nèi)阻很?。?;
B.電流表(量程為200μA,內(nèi)阻約為);
C.電流表(量程為300μA,內(nèi)阻約為);
D.標(biāo)準(zhǔn)電流表(量程為0.6A);
E.定值電阻(阻值為);
F.定值電阻(阻值為);
G. 滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為,額定電流為2A);
H. 開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)圖甲電路補(bǔ)充完成圖乙中實(shí)物間的連線 。
(2)定值電阻應(yīng)選用 (填“E”或“F”)。
(3)在電路連接以及定值電阻選用均正確的情況下,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,多次測(cè)量,得到待測(cè)電流表的示數(shù)和電流表的示數(shù)的多組數(shù)據(jù),以為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)作出圖像,如圖丙所示。根據(jù)圖丙可得,待測(cè)電流表的內(nèi)阻 。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(4)為了將電流表改裝成量程為0.6A的電流表,應(yīng)對(duì)電流表并聯(lián)一個(gè)阻值為 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)的定值電阻。
(5)將標(biāo)準(zhǔn)電流表與電流表串聯(lián),對(duì)進(jìn)行校準(zhǔn)。若當(dāng)?shù)氖緮?shù)為0.50A時(shí),的示數(shù)為160μA,則的實(shí)際量程為 A(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
【答案】 F 480 0.16 0.625
【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖,連接實(shí)物圖如圖所示
(2)[2]根據(jù)解得因此定值電阻應(yīng)選用F。
(3)[3]根據(jù)解得結(jié)合題圖丙有解得
(4)[4]根據(jù)解得
(5)[5]根據(jù);解
6.(2023·福建泉州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))手機(jī)快充線是否合格至關(guān)重要。很多手機(jī)都在用圖(a)所示的接口。協(xié)會(huì)關(guān)于充電線有個(gè)規(guī)范:長(zhǎng)的充電線電阻應(yīng)小于。實(shí)驗(yàn)室有一條長(zhǎng)的導(dǎo)線,某同學(xué)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷該導(dǎo)線的電阻是否符合協(xié)會(huì)規(guī)范。
實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表(量程為,內(nèi)阻)
B.電流表(量程為,內(nèi)阻約為)
C.定值電阻(阻值為)
D.定值電阻(阻值為)
E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍為)
F.電源(電動(dòng)勢(shì)約為,內(nèi)阻不計(jì))
G.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(b)所示的測(cè)量電路。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)定值電阻應(yīng)選用 (選填“C”或“D”)。
(2)根據(jù)圖(b)所示的電路圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖(c)所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充連接完整 。
(3)該同學(xué)利用電流表示數(shù)和電流表示數(shù),作出圖像如圖(d)所示。
(4)該同學(xué)所用導(dǎo)線的電阻為 ,可以判定該導(dǎo)線 (選填“滿足”或“不滿足”)協(xié)會(huì)規(guī)范。
【答案】 C 0.40/0.38/0.39/0.41/0.42 不滿足
【詳解】(1)[1]因待測(cè)電阻阻值較小,故在測(cè)量電路中串個(gè)電阻以保護(hù)電路,根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)和電流表的量程分析可知定值電阻應(yīng)選用定值電阻(阻值為),故選C。
(2)[2]根據(jù)圖(b)所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充連接完整如下:
(3)[3]由歐姆定律可得,待測(cè)電阻的阻值為由圖像斜率可知
故該同學(xué)所用導(dǎo)線的電阻為
[4]該導(dǎo)線電阻大于0.25Ω,可以判定不滿足協(xié)會(huì)規(guī)范。
7.(2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有一量程為5mA的電流計(jì),某同學(xué)想測(cè)量其內(nèi)阻大小,采用如下方法:
(1)先用多用電表的歐姆擋“”擋直接測(cè)量此電流計(jì)的內(nèi)阻,多用電表的示數(shù)如圖甲所示,則該電流計(jì)的內(nèi)阻為 。
(2)由于歐姆表的測(cè)量值誤差較大,為進(jìn)一步精確測(cè)量電流計(jì)的內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)量的電路圖如圖乙所示,圖中R為電阻箱,為滑動(dòng)變阻器,另外實(shí)驗(yàn)室還有下列器材可供選擇:電源E(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程未知)、滑動(dòng)變阻器A(阻值為)、滑動(dòng)變阻器B(阻值為)、電阻箱C(最大阻值為,額定電流為1A)、電阻箱D(最大阻值為,額定電流為0.1A)、開關(guān)S和導(dǎo)線若干。則滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選 ,電阻箱應(yīng)該選 (分別填“A”或“B”和“C”或“D”);
(3)連接好電路后分別調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器的阻值,使得電流計(jì)的指針滿偏,記下此時(shí)電流表指針位置,記下此時(shí)電阻箱R的阻值為,然后再重新調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器的阻值,使得電流計(jì)的指針指在滿偏的三分之二處,且電流表指針位置恰好沒有改變,記下此時(shí)電阻箱R的阻值為,則電流表的內(nèi)阻 (計(jì)算結(jié)果保留整數(shù))。
【答案】 220 C B 225
【詳解】(1)[1]由歐姆表的讀數(shù)原理可知電流表內(nèi)阻測(cè)量值為
(2)[2]因電流計(jì)G量程為0~5mA,電動(dòng)勢(shì)為1.5V,故電路總電阻最小為,
[3]從實(shí)驗(yàn)操作的方便性和安全性考慮,電阻箱應(yīng)該選C,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用B;
(3)[4]因兩次操作電流表指針位置沒有改變,說(shuō)明前后兩次電路中總電流不變,即第二次通過(guò)電阻箱的電流增加量為電流計(jì)滿偏電流的三分之一,由電路結(jié)構(gòu)可知有,且有
解得電流計(jì)的內(nèi)阻應(yīng)該為
8.(2023·河北滄州·滄縣中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一個(gè)量程為0~1V的電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
待測(cè)電壓表V(量程0~1V,內(nèi)阻約為1500Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5Ω,額定電流2A)
滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2kΩ,額定電流0.5A)
電源E1(電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻不計(jì))
電源E2(電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻不計(jì))
電阻箱R(0~999Ω)
開關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干
該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖操作步驟如下:
①按電路圖連接電路,開關(guān)閉合前,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端,電阻箱調(diào)到最大值;
②閉合開關(guān)S1和S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③斷開S2,保持S1閉合,滑動(dòng)變阻器位置不變,調(diào)整電阻箱的阻值,發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何都調(diào)不到電壓表指針半偏,最后只好調(diào)至電壓表指針指到滿刻度的三分之二;
④讀出電阻箱的阻值R,得出電壓表的阻值。
(1)補(bǔ)全電路圖,注意:滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí),電壓表示數(shù)為零。
(2)電壓表的阻值 。
(3)為了使測(cè)量比較準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ,電源應(yīng)選 。(均填入器材所對(duì)應(yīng)的符號(hào))
(4)用該方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻R測(cè)和電壓表真實(shí)內(nèi)阻R真的大小關(guān)系為R測(cè) (填“大于”“等于”或“小于”)R真,這種誤差屬于系統(tǒng)誤差。
【答案】 R1 E2 大于
【詳解】(1)[1]滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí),電壓表示數(shù)為零,說(shuō)明利用的是滑動(dòng)變阻器右半部分的電壓,所如圖所示電路。
(2)[2]由于電壓表兩端電壓為電阻箱兩端電壓的2倍,故
(3)[3]在采用分壓式接法時(shí),滑動(dòng)變阻器電阻越小,測(cè)量部分的電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的電阻變化就越小,可認(rèn)為其兩端的電壓幾乎不變,所以滑動(dòng)變阻器選R1;
[4]為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)大些,這樣可以使得滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的電阻更小,故電源選E2。
(4)[5]在接入電阻箱后,電壓表所在支路電阻增加,分壓增大,電壓表兩端的電壓為滿偏的三分之二,電阻箱兩端電壓應(yīng)大于滿偏的三分之一,因此而我們將作為測(cè)量值,因此測(cè)量值大于真實(shí)值,這屬于系統(tǒng)誤差。
9.(2023·貴州畢節(jié)·統(tǒng)考三模)甲圖所示電路是2019年新教材中的一幅圖,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一塊滿偏電流為50μA小量程電流表,改裝成0 ~ 1mA、0 ~ 10mA兩個(gè)量程的安培表,需用R1= 4.22Ω和R2= 37.89Ω的電阻。
(1)由上述數(shù)據(jù),計(jì)算小量程電流表的內(nèi)阻 Ω(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)該同學(xué)為驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,則量小量程電流表的內(nèi)阻。A是標(biāo)準(zhǔn)電流表,R和R0分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱,S是單刀開關(guān),S1是單刀雙擲開關(guān),E是電源。完成下列填空:
①將S1撥向接點(diǎn)1,接通S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使小量程電流表指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,記下此時(shí) 的讀數(shù)I;
②然后將S2撥向接點(diǎn)2,保持①步驟中滑動(dòng)變阻器R的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù) ,記下此時(shí)R0的讀數(shù);
③多次重復(fù)上述過(guò)程,計(jì)算R0讀數(shù)的 ,即為待測(cè)小量程電流表的內(nèi)阻,在誤差允許的范圍內(nèi),發(fā)現(xiàn)小量程電流表的內(nèi)阻無(wú)誤。
【答案】 800 標(biāo)準(zhǔn)電流表A 仍為I(或“不變”) 平均值
【詳解】(1)[1]根據(jù)電流表改裝原理,I = 1mA解得
(2)[2][3]本實(shí)驗(yàn)采用等效替代的思想,通過(guò)電阻箱等效替代待測(cè)電流表的阻值,使標(biāo)準(zhǔn)電流表A讀數(shù)不變;
[4]為降低測(cè)量的偶然誤差,需多次重復(fù)上述過(guò)程,計(jì)算R0讀數(shù)的平均值。
10.(2023·新疆·統(tǒng)考二模)實(shí)驗(yàn)室中有一量程為,內(nèi)阻約為的靈敏電流計(jì)G,為較精確地測(cè)量該靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻,利用定值電阻將靈敏電流計(jì)改裝后接入如圖所示的電路中,部分實(shí)驗(yàn)器材的參數(shù)如下:
A.蓄電池(電動(dòng)勢(shì)約為)
B.定值電阻
C.定值電阻
D.標(biāo)準(zhǔn)電流表A(量程)
E.電阻箱()
回答下列問(wèn)題:
(1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量G的內(nèi)阻,定值電阻應(yīng)選擇 (選填“”或“”);
(2)開始實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值至最大,將開關(guān)閉合,然后將開關(guān)撥向1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表A的示數(shù)為;然后將開關(guān)撥向2,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R,使得電流表示數(shù)仍為;
(3)記下此時(shí)電阻箱的示數(shù),則靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻 (用題中所給符號(hào)表示);
(4)若只考慮實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,靈敏電流計(jì)內(nèi)阻的測(cè)量值 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。
【答案】 等于
【詳解】(1)[1] 當(dāng)通過(guò)電流表A的電流等于其量程時(shí),電路最小電阻約為
則定值電阻最小應(yīng)為為保證電路安全,定值電阻阻值應(yīng)大一點(diǎn),定值電阻應(yīng)選。
(3)[2]由題意解得靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻
(4)[3]實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)撥向1與開關(guān)撥向2,兩次電路中總電流相同,滑動(dòng)變阻器和標(biāo)準(zhǔn)電流表電阻沒有發(fā)生改變,所以靈敏電流計(jì)內(nèi)阻的測(cè)量值等于真實(shí)值。
11.(2023·福建寧德·福建省福安市第一中學(xué)校考一模)某興趣小組想要較精確地測(cè)量靈敏電流計(jì)G1的內(nèi)阻Rg,實(shí)驗(yàn)室中可供利用的器材有:
待測(cè)靈敏電流計(jì)G1:(量程0~1 mA,內(nèi)阻約500 Ω)
靈敏電流計(jì)G2:(量程0~2 mA,內(nèi)阻約200 Ω)
定值電阻R1:(阻值為400 Ω)
定值電阻R2:(阻值為600 Ω)
電阻箱R:(0~999.9 Ω)
直流電源:電動(dòng)勢(shì)1.5 V
開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。
該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。連接好電路,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),先將滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值調(diào)至接近最大值,閉合開關(guān)。減小電阻箱的阻值時(shí),觀察到靈敏電流計(jì)G2的示數(shù)也減小,則此時(shí)a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì) (選填“高”或“低”)。
(2)繼續(xù)減小電阻箱的阻值,當(dāng)G2的示數(shù)為0時(shí),電阻箱的示數(shù)為750.9 Ω,G1的示數(shù)為0.80 mA,則G1的內(nèi)阻Rg= 。
(3)該電源的內(nèi)阻對(duì)G1的內(nèi)阻Rg的測(cè)量結(jié)果 (選填“有”或“沒有”)影響。
【答案】 高 500.6 沒有
【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí),先將滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值調(diào)至接近最大值,閉合開關(guān),再減小電阻箱的阻值時(shí),電橋原理則a點(diǎn)電勢(shì)降低,發(fā)現(xiàn)的示數(shù)也減??;通過(guò)的電流方向由a到b,則此時(shí)a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高。
(2)[2]當(dāng)?shù)氖緮?shù)為0時(shí),電阻箱的示數(shù)為,的示數(shù)為,則有
可得的內(nèi)阻為
(3)[3]根據(jù)可知該電源的內(nèi)阻對(duì)的內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果沒有影響。
12.(2023·云南·校聯(lián)考一模)小代同學(xué)想要精確測(cè)量一導(dǎo)體圓柱的電阻,設(shè)計(jì)了如圖所標(biāo)的電路圖。實(shí)驗(yàn)要用到的電流表。但小代同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室只能找到一個(gè)量程為內(nèi)阻為電流表A,以及一個(gè)量程為內(nèi)阻未知的電流表。
(1)現(xiàn)將量程為的電流表擴(kuò)充為,則應(yīng)該 (填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值 的電阻。
(2)圖中E為學(xué)生電源、G為靈敏電流計(jì)、為改裝后的電流表、為量程為電流表、為電阻箱、與均為滑動(dòng)變阻器、為定值電阻、S為開關(guān)、為待測(cè)導(dǎo)體圓柱,另有導(dǎo)線若干,具體的實(shí)驗(yàn)操作如下:
A.按照如圖所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材;
B.將滑動(dòng)變阻器的滑片、滑動(dòng)變阻器的滑片均調(diào)至適當(dāng)位置,閉合開關(guān)S;
C.調(diào)整,逐步增大輸出電壓,并反復(fù)調(diào)整和使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零,此時(shí)可讀出改裝后電流表的示數(shù)為、的示數(shù)為、電阻箱的示數(shù)為;
D.實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材。
①實(shí)驗(yàn)操作B中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最 (填“左”或“右”)端。
②反復(fù)調(diào)整和,使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零的目的是 。
(3)可求得待測(cè)導(dǎo)體柱的阻值為 (用所測(cè)得的物理量表示)。
(4)電流表、的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果 (填“有”或“無(wú)”)影響。
【答案】 并 6 左 使兩端電壓等于待測(cè)導(dǎo)體圓柱兩端電壓 無(wú)
【詳解】(1)[1][2]將量程為的電流表擴(kuò)充為,應(yīng)該并聯(lián)一個(gè)阻值分流;設(shè)并聯(lián)電阻的阻值為,則有解得
(2)①[3]為了保護(hù)電流表的安全,應(yīng)使電流從最小開始調(diào)節(jié),實(shí)驗(yàn)操作B中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最左端。
②[4]反復(fù)調(diào)整和,使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零的目的是:使兩端電壓等于待測(cè)導(dǎo)體圓柱兩端電壓。
(3)[5]反復(fù)調(diào)整和使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零,此時(shí)可讀出改裝后電流表的示數(shù)為、的示數(shù)為、電阻箱的示數(shù)為,此時(shí)兩端電壓等于待測(cè)導(dǎo)體圓柱兩端電壓,則有
解得待測(cè)導(dǎo)體柱的阻值為
(4)[6]由于電流表、分別與和串聯(lián),和分別是和的準(zhǔn)確電流,則電流表、的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響。
13.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,為電阻箱,為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器,間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無(wú)窮大).
(1)先用歐姆表“”擋粗測(cè)的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是 ;
(2)適當(dāng)調(diào)節(jié),使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí),的阻值為 (用表示);
(3)依次將的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小),讀出電壓傳感器示數(shù),所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示:
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn),繪制關(guān)系圖線 ;
(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后,該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,電壓傳感器示數(shù)為,則大小是 (重力加速度取,保留2位有效數(shù)字);
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測(cè)量間電壓,在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為,則 (填“>”“=”或“
【詳解】(1)[1]歐姆表讀數(shù)為10×100Ω=1000Ω
(2)[2]當(dāng)電壓傳感器讀數(shù)為零時(shí),CD兩點(diǎn)電勢(shì)相等,即即解得
(3)[3]繪出U-m圖像如圖
(4)[4]由圖像可知,當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時(shí),所放物體質(zhì)量為1.75g,則
(5)[5]可將CD以外的電路等效為新的電源,電動(dòng)勢(shì)E',內(nèi)阻r',CD兩點(diǎn)電壓看做路端電壓,因?yàn)閾Q用非理想電壓傳感器時(shí)內(nèi)阻不是無(wú)窮大,此時(shí)電壓傳感器讀數(shù)當(dāng)讀數(shù)為U'=200mV時(shí),實(shí)際CD間斷路(接理想電壓傳感器時(shí))時(shí)的電壓等于E'大于200mV,則此時(shí)壓力傳感器的讀數(shù)F1>F0。
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
砝碼質(zhì)量
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電壓
0
57
115
168
220
280
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