2019年高考物理 真題和模擬題分項匯編 專題19 電學實驗(含解析)
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1、專題19 電學實驗 1.(2019·新課標全國Ⅰ卷)某同學要將一量程為250 μA的微安表改裝為量程為20 mA的電流表。該同學測得微安表內(nèi)阻為1 200 Ω,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進行改裝。然后利用一標準毫安表,根據(jù)圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。 (1)根據(jù)圖(a)和題給條件,將(b)中的實物連接。 (2)當標準毫安表的示數(shù)為16.0 mA時,微安表的指針位置如圖(c)所示,由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值,而是 。(填正確答案標號) A.18 Ma B.21 mA C.25mA D.2
2、8 mA (3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是 。(填正確答案標號) A.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻大于1 200 Ω B.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實際內(nèi)阻小于1 200 Ω C.R值計算錯誤,接入的電阻偏小 D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大 (4)要達到預期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k= 。 【答案】(1) (2)C (3)AC (4) 【解析】(1)電表改裝時,微安表應與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內(nèi),則實物電路連接如下圖所示: (2)由標準毫安表與該裝表的讀數(shù)可知,
3、改裝后的電流表,實際量程被擴大的倍數(shù)為:倍。故當原微安表表盤達到滿偏時,實際量程為:,故本小題選C; (3)根據(jù),得:,改裝后的量程偏大的原因可能是,原微安表內(nèi)阻測量值偏小,即電表實際內(nèi)阻真實值,大于1200Ω;或者因為定值電阻R的計算有誤,計算值偏大,實際接入定值電阻R阻值偏小。故本小題選AC; (4)由于接入電阻R時,改裝后的表實際量程為25 mA,故滿足;要想達到預期目的,即將微安表改裝為量程為20 mA電流表,應滿足,其中,聯(lián)立解得:或。 2.(2019·新課標全國Ⅱ卷)某小組利用圖(a)所示的電路,研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關系,圖中V1和V2為理想電壓
4、表;R為滑動變阻器,R0為定值電阻(阻值100 Ω);S為開關,E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi),控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U–I關系曲線。回答下列問題: (1)實驗中,為保證流過二極管的電流為50.0μA,應調節(jié)滑動變阻器R,使電壓表V1的示數(shù)為U1= mV;根據(jù)圖(b)可知,當控溫爐內(nèi)的溫度t升高時,硅二極管正向電阻 (填“變大”或“變小”),電壓表V1示數(shù) (填“增大”或“減小”),此時應將R的滑片向 (填“A”或“B”)端移動,以使V1示數(shù)仍為U1。 (2)由圖(b)
5、可以看出U與t成線性關系,硅二極管可以作為測溫傳感器,該硅二極管的測溫靈敏度為= ×10–3V/℃(保留2位有效數(shù)字)。 【答案】(1)5.00 變小 增大 B (2)2.8 【解析】(1)U1=IR0=100 Ω×50×10–6 A=5×10–3 V=5 mV由,I不變,溫度升高,U減小,故R減??;由于R變小,總電阻減小,電流增大;R0兩端電壓增大,即V1表示數(shù)變大,只有增大電阻才能使電流減小,故華東變阻器向右調節(jié),即向B短調節(jié)。 (2)由圖可知, =2.8×10–3V/℃ 3.(2019·新課標全國Ⅲ卷)某同學欲將內(nèi)阻為98.5 Ω、量程為100 μA的電流表改
6、裝成歐姆表并進行刻度和校準,要求改裝后歐姆表的15 kΩ刻度正好對應電流表表盤的50 μA刻度??蛇x用的器材還有:定值電阻R0(阻值14 kΩ),滑動變阻器R1(最大阻值1 500 Ω),滑動變阻器R2(最大阻值500 Ω),電阻箱(0~99 999.9 Ω),干電池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),紅、黑表筆和導線若干。 (1)歐姆表設計 將圖(a)中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后,滑動變阻器R接入電路的電阻應為__________Ω:滑動變阻器選__________(填“R1”或“R2”)。 (2)刻度歐姆表表盤 通過計算,對整個表盤進行電阻刻度,如圖(b)所示。表盤上
7、a、b處的電流刻度分別為25和75,則a、b處的電阻刻度分別為__________、__________。 (3)校準 紅、黑表筆短接,調節(jié)滑動變阻器,使歐姆表指針指向__________kΩ處;將紅、黑表筆與電阻箱連接,記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值,完成校準數(shù)據(jù)測量。若校準某刻度時,電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示,則電阻箱接入的阻值為__________Ω。 【答案】(1) 900 R1 (2)45 5 (3)0 35 000.0 【解析】(1)連線如圖: 根據(jù)歐姆表的改裝原理,當電流計滿偏時,則,解得R=900Ω;為了滑動變阻器的安全
8、,則滑動變阻器選擇R1; (2)在a處,,解得Rxa=45kΩ; 在b處,則,解得Rxb=5kΩ; (3)校準:紅黑表筆短接,調節(jié)滑動變阻器,使歐姆表指針指到0 kΩ處;由圖可知,電阻箱接入的電阻為:R=35 000.0 Ω。 4.(2019·天津卷)現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。 (1)某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結果如圖所示,其讀數(shù)是______。 (2)利用下列器材設計一個電路,盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻約為,畫出實驗電路圖,并標明器材代號。 電源(電動勢,內(nèi)阻約為) 電流表(量程,內(nèi)阻) 電流表(量程,內(nèi)阻約為) 滑動變阻器(最大阻值,額定電
9、流) 開關及導線若干 (3)某同學設計方案正確,測量得到電流表的讀數(shù)為,電流表的讀數(shù)為,則這段金屬絲電阻的計算式______。從設計原理看,其測量值與真實值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 【答案】(1)(均可) (2) (3) 相等 【解析】(1)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為。因該實驗沒有電壓表,電流表A1的內(nèi)阻已知,故用A1表當電壓表使用,為了調節(jié)范圍大,應用分壓式滑動變阻器的接法,則點如圖如圖 由電路圖可知流過電流為,電阻兩端的電壓為,因此電阻 該實驗的電流為真實電流,電壓也為真實電壓,因此測得值和真實值相等。 5.(2019·江蘇卷)某
10、同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.實驗操作如下: (1)螺旋測微器如題11–1圖所示.在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間,再旋動 (選填“A”“B”或“C”),直到聽見“喀喀”的聲音,以保證壓力適當,同時防止螺旋測微器的損壞。 (題11–1圖) (2)選擇電阻絲的 (選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量,取其平均值作為電阻絲的直徑. (3)題11–2甲圖中Rx,為待測電阻絲.請用筆畫線代替導線,將滑動變阻器接入題11–2乙圖實物電路中的正確位置. (題11–2甲圖) (題11–2乙圖) (4)為測量
11、R,利用題11–2甲圖所示的電路,調節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值,作出的U1–I1關系圖象如題11–3圖所示.接著,將電壓表改接在a、b兩端,測得5組電壓U2和電流I2的值,數(shù)據(jù)見下表: U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出U2–I2圖象. (5)由此,可求得電阻絲的Rx= Ω.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率. 【答案】(1)C (2)不同 (3) (4) (5)23.5(23.0~24.0都算對) 【解析
12、】(1)在測量時,為了不損壞被測物體,最后也改用微調方旋鈕即C,直到聽見“喀喀”的響聲; (2)為了減小測量誤差,應選用電阻絲不同位置進行多次測量; (3)按照原理圖,將實物圖連線如圖: ; (4)將表格中各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描出,再連成一條直線,如圖: ; 當電壓表按甲圖連接時,電壓表測的電壓為的電壓之和,當電壓表接在a、b間時,電壓表測的電壓為的電壓,由圖可得:,所以。 6.(2019·浙江選考)為了比較精確地測定阻值未知的定值電阻Rx,小明設計了如圖所示的電路。 (1)實驗時,閉合開關S,滑動變阻器的滑片滑至合適位置保持不變,將c點先后與a、b點連接,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化
13、較大,電流表示數(shù)基本不變,則測量時應將c點接________(選填“a點”或“b點”),按此連接測量,測量結果___________(選填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真實值。 (2)根據(jù)實驗測得的6組數(shù)據(jù),在圖2中描點,作出了2條圖線。你認為正確的是_____(選填“①”或“②”),并由圖線求出電阻Rx=________Ω。(保留兩位有效數(shù)字) 【答案】(1)a點 小于 (2)② 7.5 【解析】(1)電壓表示數(shù)變化較大,說明電流表分壓較大,而電流表示數(shù)基本不變,說明電壓表分流較小,可以忽略,故采用電流表外接法,即c接a點;電壓表測量的電壓為準確值,但電流表測量的電流為
14、電阻和電壓表電流表之和,即電流測量值偏大,根據(jù)可得電阻測量值偏??; (2)因為電壓表測量的是被測電阻兩端電壓,所以當其兩端電壓為零時,電流也為零,故圖線②正確;圖像的斜率表示電阻,故; 7.(2019·黑龍江省大慶實驗中學高三適應性考試)兩個學習小組分別用下面兩種方案測量電源電動勢和內(nèi)阻。 方案(1)用內(nèi)阻為3 kΩ、量程為1 V的電壓表,保護電阻R0,電阻箱R1,開關S測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。 ①由于干電池電動勢為1.5 V,需要把量程為1 V的電壓表擴大量程。若定值電阻R1可供選擇的阻值有1 kΩ、1.5 kΩ、2 kΩ,其中最合適的是__________。 ②請在虛線框內(nèi)
15、畫出測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路原理圖,并完成圖(a)中剩余的連線。 方案(2)按照圖(b)的電路測量電源電動勢和內(nèi)阻,已知電流表內(nèi)阻為RA,R1=RA,保護電阻的阻值為R0,若電流表讀數(shù)為I,則通過電源的電流為_______。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出圖像,圖線的斜率為k,縱截距為b,則電源電動勢E=_________,內(nèi)阻r=______________。 【答案】(1)①1.5 kΩ ②如圖所示 實物連接如圖所示 (2)2I 2/k 【解析】(1)①若將電壓表改裝為量程為1.5 V的電壓表,則需串聯(lián)的分壓電阻上的電壓為0.5 V,因電壓表內(nèi)阻為3 kΩ,則需串聯(lián)的電阻為1.5
16、 kΩ; ②電路圖以及實物連線如圖; ; (2)若電流表讀數(shù)為I,因R1=RA,則通過電源的電流為2I;由閉合電路的歐姆定律:,即,則;,解得,。 8.(2019·湖南省衡陽市模擬)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器,請回答下列問題: (1)在使用多用電表測量時,若選擇開關扳至“25 V“擋,指針的位置如圖(a)所示,則測量結果為___________V; (2)多用電表測量未知電阻阻值的電路如圖(b)所示,電源的電動勢為E,R0為調零電阻。某次將待測電阻用電阻箱代替時,電路中電流I與電阻箱的阻值Rx關系圖象如圖(c)所示,則此時多用電表的內(nèi)阻為_________Ω,該電池
17、的電動勢E=________V。 (3)下列判斷正確的是______ A.在圖(b)中、電表的左、右插孔處分別標注著“–”、“+” B.由圖線(c)的特點可知,歐姆表的刻度盤上的數(shù)字左小右大 C.歐姆表調零的實質是通過調節(jié)R,使Rx=0時電路中的電流達到滿偏電流 D.電阻Rx的變化量相同時,Rx越小,則對應的電流變化量就越小 (4)如果隨著使用時間的增長,該多用電表內(nèi)部的電源電動勢減少,內(nèi)阻增大,但仍然能夠歐姆調零,如仍用該表測電阻,則測量結果是_______。(填“偏大”“偏小”或“不變”) 【答案】(1)11.5 (2)1.5×104 12 (3)AC (4)偏大
18、【解析】(1)選擇開關置于“25 V”時,選擇表盤第二排刻度進行讀數(shù),分度值為0.5 V,對應刻度示數(shù)為:11.5 V。 (2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得:, 由題圖可得Ig=0.8 mA,當I=0.3 mA時,Rx=15 kΩ,解得R內(nèi)=15 kΩ=1.5×104 Ω,E=12 V。 (3)根據(jù)電流紅進黑出,在題圖b中,電表的右、左插孔處分別標注著“+”“–”,故A正確;函數(shù)圖象是非線性變化,導致歐姆表刻度不均勻,歐姆表的刻度盤上的示數(shù)左大右小,由于外電阻增大電路電流減小造成的,故B錯誤;歐姆表調零通過調節(jié)滑動變阻器R0,調節(jié)至待測電阻Rx為零(即兩表筆短接)時,電流表滿偏,對應歐姆表示
19、數(shù)為零,故C正確;歐姆表刻度不均勻的原因是待測電阻和電路電流關系非線性變化,而且IRx切線斜率大小隨待測電阻值增大而減小,即Rx阻值變化量對應電流變化量隨待測電阻增大而減小,歐姆表刻度左密右疏,故D錯誤。故選AC (4)測量原理為閉合電路歐姆定律:當電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時,歐姆得重新調零,由于滿偏電流Ig不變,由公式,歐姆表內(nèi)阻R中得調小,,因R中變小,則同一Rx則電流要變小,對應電阻刻度值偏大。 9.(2019·湖南省懷化市高三模擬)某一小型電風扇額定電壓為5.0 V,額定功率為2.5 W。某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外,還有以下器材可供選擇:
20、 A.電源E(電動勢為6.0 V) B.電壓表V(量程為0~6 V,內(nèi)阻約為8 kΩ) C.電流表A1(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω) D.電流表A2(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 Ω); E.滑動變阻器R1(最大阻值5 kΩ,額定電流100 mA) F.滑動變阻器R2(最大阻值25 Ω,額定電流1 A) (1)為了便于調節(jié),減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差,實驗中所用電流表應選用_____滑動變阻器應選用_____(填所選儀器前的字母序號)。 (2)請你為該小組設計實驗電路,并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)(小電風扇的電路符號如圖甲所示)_____。 (3)操作過程中發(fā)現(xiàn),小
21、電風扇通電后受阻力作用,電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖乙所示,由此可以判定,小電風扇的電阻為_____Ω,正常工作時的發(fā)熱功率為_____W,機械功率為_____W 【答案】(1)C E (2)如圖所示 (3)2.5 Ω 0.625 1.875 【解析】(1)電風扇的額定電流,從讀數(shù)誤差的角度考慮,電流表選擇C,電風扇的電阻比較小,則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小,即選擇E。 (2)因為電壓電流需從零開始測起,則滑動變阻器采用分壓式接法,電風扇的電阻大約 ,遠小于電壓表內(nèi)阻,屬于小電阻,電流表采用外接法。電路圖如圖所示
22、。 (3)電壓表讀數(shù)小于0.5 V時電風扇沒啟動。根據(jù)歐姆定律得: 正常工作時電壓為5 V,根據(jù)圖象知電流為0.5 A,則電風扇發(fā)熱功率為:P=I2R=0.52×2.5 W=0.625 W, 則機械功率P′=UI–I2R=2.5 W–0.625 W =1.875 W。 10.(2019·四川省成都市高三模擬)(1)某同學用多用電表歐姆擋粗測一電阻Rx的阻值。選擇“×1”擋時,指針指示如圖甲所示,則示數(shù)為____Ω。(取一位有效數(shù)字) (2)為精確的測量Rx的阻值,現(xiàn)取來兩節(jié)干電池(總電動勢為3 V,總內(nèi)阻為0.4 Ω)、開關和若干導線及下列器材: A.電壓表(0~3 V,內(nèi)
23、阻約10kΩ) B.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻很小,可不計) C.電流表(0~3 A,內(nèi)阻很小,可不計) D.滑動變阻器(0~5 Ω,額定電流為0.5 A) E.滑動變阻器(0~10 Ω,額定電流為1 A) (i)電流表應選____;(填序號字母) (ii)要求滑動變阻器分壓連接,滑動變阻器應選____;(填序號字母) (iii)實驗中該同學的實物連線如圖乙所示,其中有一處不妥,不妥處為____ 。(填①至⑧的序號) (3)該同學將(2)中的錯誤糾正并測出Rx的阻值后,又進行了以下實驗:將導線③連接在電池負極的一端改為連接在開關的右端,閉合開關,當滑片P移到某位置c(圖乙中
24、未標出)時,讀出電壓表示數(shù)為2.2V,電流表示數(shù)為0.4 A,則變阻器的ca與cb段的電阻之比Rca:Rcb=____。 【答案】(1)6 (2)B E ⑦ (3)4:1或1:4 【解析】(1)由表盤讀出指針示數(shù)為6,又檔位選擇“×1”擋,故電阻的大小為Rx=6×1=6 Ω; (2)(i)利用歐姆定律,測量電路最大電流約為,故電流表應選B; (ii)要求滑動變阻器分壓連接,滑動變阻器電流要超過0.5 A,故滑動變阻器應選E (iii)因為電流表內(nèi)阻可以不計,故測量電路電流表應選擇內(nèi)接法,故⑦處連接不妥; (3)設滑動變阻器連入電路電阻為R,則由閉合電路歐姆定律,得:,滑動變
25、阻器兩部分并聯(lián)連入電路,由并聯(lián)電路電阻關系,有:,聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:,或,,故或。 11.(2019·北京市通州區(qū)高考模擬)為測定電流表內(nèi)電阻Rg,實驗中備用的器件有: A.電流表(量程0~100μA) B.標準伏特表(量程0~5 V) C.電阻箱(阻值范圍0~999 Ω) D.電阻箱(阻值范圍0~99 999 Ω) E.電源(電動勢2 V) F.電源(電動勢6 V) G.滑動變阻器(阻值范圍0~50 Ω,額定電流1.5 A),還有若干開關和導線。 (1)如果采用如圖所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且想得到較高的精確度,那么從以上備用器件中,可變電阻R1應選用_____,
26、可變電阻R2應選用_____,電源應選用_____(用字母代號填寫)。 (2)如果實驗時要進行的步驟有: a.合上開關K1; b.合上開關K2; c.觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調到最大; d.調節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度; e.調節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度的一半; f.記下R2的阻值。 把以上步驟的字母按實驗的合理順序為:_____。 (3)如果在步驟f中所得R2的阻值為600 Ω,則圖中電流表的內(nèi)電阻Rg的測量值為_____Ω。 (4)如果再給出:H.電源(電動勢8 V);I.電源(電動勢12 V),電源應選擇_____(選填選
27、項前的字母)。 (5)某同學認為步驟e中不需要保證“電流表指針偏轉到滿刻度的一半”這一條件,也可測得的電流表內(nèi)阻Rg,請你分析論證該同學的判斷是否可行。_____ 【答案】(1)D C F (2)cadbef (3)600 (4)H (5)可行 【解析】(1)該實驗是半偏電流法測電流表的內(nèi)阻。K2閉合前后的兩次電路,如果干路電流變化不大,那么就可以認為,K2閉合后,電流表半偏時,電流表和電阻箱R2所分的電流各占一半,又因為二者并聯(lián),兩端的電壓相等,自然就可以推出電流表的內(nèi)阻和電阻箱R2的阻值相等。要保證兩次實驗干路的電流變化不大,就需要保證兩次實驗電路的總電阻變化不大,也就是
28、說,在給電流表并聯(lián)上一個電阻箱后導致的電阻變化,對整個電路影響不大。要達到這個效果,R1就需要選一個盡可能大的電阻,可以是電阻箱,也可以是滑變,也可以是電位器,但阻值要盡可能地大,經(jīng)此分析,R1應選用D。 該實驗要通過可變電阻R2阻值來間接反映出電流表的內(nèi)阻值,因此可變電阻R2的選取原則是:能讀數(shù)且盡量和電流表的內(nèi)阻在同一數(shù)量級上。經(jīng)此分析,可變電阻R2應選用C。在R1是一個盡可能大的電阻、電流表滿偏的前提下,那么電源電動勢相對地就要大一些的,但不是越大越好,大了燒表也不行。初步分析電源可選用F,其實可以估算一下電動勢大概的最大值,即:電源應選F。 (2)半偏法測電流表內(nèi)阻的步驟為:實驗前
29、,將R1的阻值調到最大;合上開關K1;調節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度;保持R1的阻值不變,合上開關K2;調節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度的一半;記下R2的阻值。我們就認為電流表的內(nèi)阻值就是R2的阻值。因此答案為:cadbef。 (3)根據(jù)(1)中的分析可知,電流表的內(nèi)電阻Rg的測量值,就等于電阻箱R2的阻值,即600 Ω。 (4)由(1)中的分析可知,在不燒表的前提下,電源要盡可能地大一些,這樣可以減小實驗誤差。因為估算出的電源電動勢的最大值大約是10 V,所以,該題答案為H。 (5)該同學的判斷可行。只需保證步驟abcd不變。例如在步驟e中,可以調節(jié)R2的阻值,使電流
30、表指針偏轉到滿刻度的三分之二,記下此時R2的阻值,根據(jù)并聯(lián)電路反比分流原則,計算出電流表內(nèi)阻的測量值:,同樣可以測得電流表的內(nèi)阻。 12.(2019·山東省聊城市高三模擬)圖甲是某實驗小組在“練習使用多用電表”實驗中的電路圖。使用的器材有: A.多用電表; B.電壓表:量程5V,內(nèi)阻十幾千歐; C.滑動變阻器:最大陽值5 kΩ; D.導線若干。 實驗進行了如下操作: (1)將多用電表擋位調到電阻“×1k”擋,再將紅表筆和黑表筆______,調節(jié)“歐姆調零旋紐”使指針指到“0 Ω”。 (2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一
31、端。 (3)多用電表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為___________Ω。 (4)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個電池,一個滿偏電流Ig=0.6 mA的電蔬表和一個滑動變阻器串聯(lián)而成的電路,如圖丙所示。實驗中一同學先調節(jié)甲圖中潛動變阻器的滑片,使其接人電路的阻值為零,用歐姆擋正確測量時,多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V。根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得,此多用電表內(nèi)電他的電動勢為_________V。 (5)該歐姆表用久后,電池因老化造成其電動勢成小、內(nèi)阻增大但該歐姆表仍能進行歐姆調零,則用其測得的電阻值___________真實值(填“大于”等于"或“小于”)。 【
32、答案】(1)直接接觸或短接 (2)1 (3)1.5×104 (4)9 (5)大于 【解析】(1)歐姆表使用前一定要進行歐姆調零,即紅黑表筆直接接觸或短接后,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指到0歐姆; (2)紅正黑負,電流從紅表筆流入電表,從黑表筆流出電表;電流從電壓表正接線柱流入,故紅表筆接觸1; (3)歐姆表讀數(shù)=倍率×表盤讀數(shù)=1k×15.0 Ω= Ω; (4)調節(jié)滑動變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零,此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V;多用電表的中值電阻等于內(nèi)電阻,故R=15.0 kΩ;由閉合電路歐姆定律和歐姆定律,可得:,代入數(shù)據(jù)有:V; (5
33、)當歐姆表中的電池電動勢變小,內(nèi)阻變大時,根據(jù)閉合電路歐姆定律知,相同的待測電阻通過多用電表的電流減小,指針偏轉角度減小,指針指示的讀數(shù)變大,則測量值將變大。 13.(2019·廣東省惠州市惠港中學高三模擬)某同學想把滿偏電流為1.0 mA的電流表A1改裝稱為雙量程電壓表,并用改裝的電表去測量某電源的電動勢和內(nèi)阻; (1)圖甲是測量A1內(nèi)阻的實驗原理圖,其中A2量程小于A1,先閉合開關S1,將S2撥向接點a,調節(jié)變阻器R2直至A2滿偏; (2)保持R2滑片位置不動,將S2撥向接點b,調節(jié)R1,直至A2滿偏,此時電阻箱旋鈕位置如圖乙所示,記錄數(shù)據(jù),斷開S1,則可得A1的內(nèi)阻R1=_____
34、____Ω; (3)現(xiàn)用此電流表改裝成0~3 V和0~6 V的雙量程電壓表,電路如圖丙所示,則RB=_____Ω; (4)用改裝后的電壓表的0~3 V檔接在待測電源(內(nèi)阻較大)兩端時,電壓表的示數(shù)為2.10 V;換用0~6 V檔測量,示數(shù)為2.40 V;則電源的電動勢E為______V,內(nèi)阻r為_____Ω;若實際改裝過程中誤將RA和RB位置互換了,則對_____(填“0~3 V”或者“0~6 V”)量程的使用沒有影響;電壓表的另一量程正確使用時,電壓測量值比真實值_______;(填“偏大”、“偏小”) (5)將上述電源與兩個完全相同的元件X連接成電路圖丁,X元件的伏安特性曲線
35、如圖戊;則通過X元件的工作電流為____mA。 【答案】(2)10.0 (3)3 000 (4)2.80 1 000 0~6 V 偏小 (5)1.20(1.10~1.30)或1.2 【解析】(2)A1的內(nèi)阻等于R1的阻值,R1的阻值為:1×10+0×0.1=10.0 Ω; (3)由歐姆定律知; (4)量程為3 V的內(nèi)阻;量程為6 V的內(nèi)阻為;分別接在電源上:,,解得:E=2.80 V,r=1 000 Ω,誤將RA和RB位置互換了對于大量程的電壓表沒有影響,但對小量程3 V的因其內(nèi)阻大小,則加同樣的電壓下電流變小,示數(shù)變小,則測量值偏小。 (5)作出電源的I–U圖,再做出兩電阻串聯(lián)后的I–U圖,其交點為工作電流,工作電壓。 如圖可知工作電流為1.20 mA。 19
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