高考物理专题复习:电学设计实验中定值电阻的作用

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高考物理专题复习:电学设计实验中定值电阻的作用

‎ 电学设计实验中定值电阻的作用 ‎1.某同学为了测量电流表A1内阻的精确值,有如下器材:‎ 电流表A1(量程300 mA,内阻约为5Ω);‎ 电流表A2(量程600 mA,内阻约为1Ω); ‎ 电压表V(量程15 V,内阻约为3 kΩ);‎ 滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为‎2 A);‎ 滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为‎0.01A);‎ 电源E(电动势3 V,内阻较小);‎ 定值电阻R0 (5Ω); ‎ 单刀单掷开关一个、导线若干。‎ 实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差。‎ ‎2.要测量某电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2kΩ。实验室提供的器材有:‎ 电流表A,量程‎0.6A,内阻约为0.1Ω;‎ 电压表V2,量程5V,内阻约为5 kΩ;‎ 定值电阻R1,阻值为30Ω;‎ 定值电阻R2,阻值为3kΩ;‎ 滑动变阻器R3,最大阻值10Ω,额定电流‎1.5A;‎ 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;‎ 开关S一个,导线若干。‎ 请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,试画出符合要求的实验电路图,并标出所选元件的相应字母代号。‎ ‎3.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:‎ A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10Ω)‎ B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)‎ C.定值电阻R0=100Ω D.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω E.电源E,电动势E=4V(内阻不计)‎ F.电键S及导线若干 ‎ 根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的 ,请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。‎ ‎4.从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测得多组数据.‎ 电流表,量程10mA,内阻待测(约40Ω)‎ 电流表,量程500μA,内阻r2=750Ω 电压表,量程10V,内阻r3=10kΩ 电阻R1,阻值为100Ω 滑动变阻器R2,总阻值约50Ω 电源E,电动势1.5V,内阻很小 开关S,导线若干 ‎(1)画出实验电路图,标明所用器材的代号 ‎(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1=________,‎ 式中各符号的意义是.‎ ‎5.测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω),要求方法简单,有尽可能高的精确度。‎ 器材:‎ 量程3V的理想电压表,‎ 量程‎0.5A的电流表(具有一定内阻),‎ 固定电阻R=4Ω,‎ 滑动变阻器R′,‎ 电键K,导线若干 实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。‎ 则可以求出E=____________,r= ____________。(用I1,I2,U1,U2及R表示)‎ 课后练习 ‎1.(2006全国卷1)现要测量某一电压表V的内阻。给定的器材有:待测电压表(量程2V,内阻约4k);电流表(量程1.2mA,内阻约500);直流电源E(电动势约2.4V,内阻不计);固定电阻3个;R1=4 000,R2=10 000,R3=15 000;电键S及导线若干。‎ 要求:测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。‎ i.试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)‎ ii.电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV= ______ 。‎ ‎2.(2008全国卷1)一直流电压表,量程为1 V,内阻为1000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干线.‎ ‎(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.‎ ‎(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为_______________V,电源电动势为_______________V.‎ ‎3.(2010全国卷1)一电流表的量程标定不准确,某同学利用如图甲所示电路测量该电流表的实际量程Im.‎ 所用器材有:‎ 量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0 Ω,量程标称为5.0 mA;‎ 标准电流表A2,内阻r2=45.0 Ω,量程1.0 mA;‎ 标准电阻R1,阻值R1=10.0 Ω;‎ 滑动变阻器R,总电阻约为300.0 Ω;‎ 电源E,电动势3.0 V,内阻不计;‎ 保护电阻R2;‎ 开关S;‎ 导线.‎ 图 乙 图 丙 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ mA 电流表A1示数 ‎0‎ ‎0.2‎ mA ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ 电流表A2示数 A1‎ E a S R1‎ c R b R2‎ A2‎ 图 甲 回答下列问题:‎ ‎(1)在如图乙所示的实物图上画出连线.‎ ‎(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至________端.‎ ‎(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=________.‎ ‎ (4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图丙所示,从图中读出A1的示数I1=________,A2的示数I2=________;由读出的数据计算得Im=________.(保留3位有效数字)‎ ‎4.(2015新课标I-23).‎ 图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱.电表量程为3 mA:若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。‎ ‎(2)现用一量程为3mA,内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω:滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω,则R0应选用阻值为_________Ω的电阻,R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。‎ ‎(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R/为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是:__________‎
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