物理一轮微专题复习 第8章 恒定电流 微专题46 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精[方法点拨]（1）欧姆表工作原理是解题关键．（2)多用电表电流挡、电压挡与欧姆挡共用一个表头，使用电流电压挡时要保证流过表头的电流方向与欧姆挡一样．即“红进黑出”．1．某物理兴趣小组设计了如图1a所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率．所用器材如下：A．干电池：电动势E＝1.5V,内阻r＝0。5ΩB．电流表：满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝150ΩC．定值电阻R1＝1200ΩD．电阻箱R2和R3:最大阻值都为9999ΩE．电阻箱R4：最大阻值为9999ΩF．开关一个，红、黑表笔各1支,导线若干图1(1）该实验小组按图a正确连接好电路．当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2＝________Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内＝________Ω，欧姆表是________（选填“×1"或“×10”）倍率．(2)闭合开关S。第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2＝________Ω且R3＝________Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图b所示位置时，对应的欧姆表的刻度值为________Ω.2．在练习使用多用电表时，某同学将选择开关拨至欧姆“×10”挡,欧姆表的内部结构可简化成图2甲中虚线框内的电路，其中定值电阻R0与电流表G的内阻之比R0∶Rg＝1∶4，电流表G的量程已知，故能正确读出流过电流表G的电流值．欧姆表已经进行了必要的调零．该同学想用一个电阻箱Rx较精确地测出该倍率下电路中电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内，他的操作步骤是：a．将欧姆表与电阻箱Rx连成图甲所示的闭合回路；b．改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数IG；c．将记录的各组Rx、IG的数据描点在图乙中，得到eq\f(I,IG)－Rx图线，如图乙所示；d．根据图乙作得的eq\f(1，IG）－Rx图线，求出电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内．图甲中，a表笔和b表笔的颜色分别是______和______,电源的电动势E为____________V,欧姆表总内阻R内为________Ω.电流表G的量程是________A。图23．多用电表在科研和生活中有着广泛的用途．例如探测黑箱内的电学元件，如图3甲所示,是黑箱上的三个接线柱，两个接线柱之间最多只能接一个元件；黑箱内所接的元件不超过两个，某实验小组进行了以下操作，步骤是：①用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压；②改用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变；③用欧姆挡测量，黑表笔接A，红表笔接B时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大；④用欧姆挡测量，黑表笔接C、红表笔接B时测得阻值比黑表笔接A、红表笔接B时测得的阻值大．图3(1）上述第①步实验操作中说明了__________________．(2)多用电表在调至欧姆挡，正式测量电阻前需要进行的实验操作是________________________________________________________________________．(3）该小组选择了“×100”挡正确操作后，第②步实验操作测得的示数如图乙，则阻值为________Ω.(4)请在图甲中画出该黑箱内的元件及正确的接法．(5）．4．学生实验小组利用图4a所示的电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ;导线若干．请回答下列问题：图4(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔________，调零点．（2)将图a中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2"）端相连,黑表笔连接另一端．（3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图b所示，这时电压表的示数如图c所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V。（4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12。0kΩ和4.00V．从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ.图5（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图5所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为______V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ。答案精析1．(1）149。51500×10（2)14。5150100解析（1）由闭合电路欧姆定律可知，Ig＝eq\f（E，Rg＋R1＋R2＋r），解得R2＝149。5Ω,欧姆表内阻R内＝eq\f(E，Ig）＝1500Ω.闭合S后，R3与电流表并联，可等效为大量程的电流表，而电源电动势不变，欧姆表的内阻减小，故未闭合S时,欧姆表的倍率较大,为“×10”倍率．(2)闭合S后，欧姆表倍率变为原来的eq\f（1,10),满偏电流变为原来的10倍，其内阻也减小为原来的eq\f(1,10)，即150Ω，由并联分流规律可知,R3的阻值为电流表支路电阻的eq\f(1，9)，即R3＝eq\f(Rg＋R1，9)＝150Ω.由闭合电路欧姆定律可得：R2＝150Ω－r－eq\f（Rg＋R1，10）＝14.5Ω.当电流表读数为0.6mA＝0。6Ig时，电路总电阻是欧姆表内阻的eq\f(1,0.6），即此时电路总电阻为250Ω，又欧姆表内阻为150Ω，所以待测电阻R4＝100Ω.2．黑色红色91800.01解析由题图甲可知,a与电源正极相连，b与电源负极相连，则a表笔是黑色的,b表笔是红色的．在闭合电路中,总电流为I＝5IG,电源电动势为E＝5IG(r＋Rx＋R＋R并)，整理得eq\f（1,IG）＝eq\f（5,E）Rx＋eq\f(5r＋R＋R并,E)，由题图乙可知，图象的斜率k＝eq\f（5,E)＝eq\f（Δ\f（1,IG），ΔRx）＝eq\f(300－100，360－0)V－1，可得电动势为E＝9V．题图乙的截距为b＝eq\f(5r＋R＋R并，E）＝100A－1,解得R内＝r＋R＋R并＝180Ω.流过电源的最大电流为I＝eq\f（E,R内)＝eq\f（9,180）A＝0。05A，则电流表的量程为Ig＝0.01A。3．（1)黑箱内无电源(2)先短接表笔欧姆调零(3)2200(4)如图所示(5）1.52。5等于解析利用电压挡测量无电压说明黑箱内无电源，A、C接线柱间正、反接时阻值不变，说明A、C接线柱间只是电阻，A、B接线柱间正、反接时阻值变化较大,说明其间有二极管，导通方向为A到B.第(5）问中利用代入法写表达式，即选用电流挡得出R＝eq\f（1,I）E－r，所以与纵轴的截距为r，斜率为E.利用电流表和电阻箱测电源的电动势和内阻的方法中，考虑电流表内阻RA时的函数式为R＝eq\f(1,I）E－（r＋RA），可见，电动势的测量值不存在系统误差，而内电阻的测量值r测＝r真＋RA>r真．4．(1）短接(2）1(3)15.03.60（4)12.0（5）9。0015.0解析（1）欧姆表测电阻时，先选挡;然后进行欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到欧姆表刻度的0位置；再测量，读数．（2）对于多用电表，有电流“红进黑出"的原则，电压表则要求从“＋"接线柱流入,因此红表笔应和1端相连．(3)多用电表欧姆挡的测量值等于表盘上的读数乘以倍率，电阻“×1k”读第一排，读数为15。0×1k＝15。0kΩ；直流电压为5V,最小分度值为0。1V，估读到分度值下一位，读数为3。60V．（4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为0，多用电表的读数为电压表的内阻．(5）设多用电表内电池的电动势为E，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为r，根据闭合电路欧姆定律有E＝eq\f（3。60V