2023高中物理章末核心训练（四）第四章闭合电路粤教版

章末核心训练（四）闭合电路1.（2020·黄山高二期末质检）利用多用表测量电阻，主要步骤如下：（1）把红表笔插入插孔，黑表笔插入插孔.（2）把选择开关旋至“×100”挡.（3）把红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行.（4）然后测量电阻，多用电表示数如图，则该电阻的阻值为Ω.解析：（1）根据多用电表的使用方法，为了操作简单，红表笔插入正极，黑表笔插入负极.（3）使用欧姆表之前要进行欧姆调零.（4）读数为22，然后乘以挡位倍数，阻值为2.2×103Ω.答案：（1）正极负极（3）欧姆调零（写调零即可）（4）2.2×1032.要测量一个电源的电动势和内电阻，给定下列实验器材：A.待测电源（电动势约8V，内阻约2Ω）；B.电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；C.电压表V（量程3V，内阻为2kΩ）；D.滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）；E.定值电阻R1＝4kΩ；F.定值电阻R2＝20Ω；G.开关及导线.实验要求电流表和电压表的最大读数都要超过量程的一半.（1）若定值电阻选R1，画出其实验电路.（2）若定值电阻选R2，画出其实验电路.第（1）题图第（2）题图（3）若选电阻R2设计电路，调节滑动变阻器R，分别得到两组电压、电流对应值U1、I1和U2、I2，则待测电源的电动势E＝；内阻r＝.由此计算出的电源内阻相对真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.解析：（1）因电源电动势为8V，而电压表量程为3V，若定值电阻选R1，则需将定值电阻与电压表串联，相当于将电压表扩大量程，则其实验电路如图1所示.（2）若定值电阻选R2，则由于电压表和电流表的量程都相对较小，可将R2与电源串联，相当于增加了电源内阻值，电路如图2所示.（3）由闭合电路的欧姆定律：U1＝E－I1（R2＋r）；U2＝E－I2（R2＋r）；联立解得：E＝eq\f(U1I2－U2I1,I2－I1)；r＝eq\f(U1－U2,I2－I1)－R2；由电路图可得，电压表测路端电压，但由于电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值；实验误差是由于电压表的分流造成的；当外电路短路时，电压表不分流，故短路电流相同；而测量的电压值要小于真实值；故作出测量值和真实值的图像如图3所示；由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U­I图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值.答案：（1）（2）图见解析（3）eq\f(U1I2－U2I1,I2－I1)eq\f(U1－U2,I2－I1)－R2偏小3.某实验小组为测定一电源的电动势和内阻及电阻丝的电阻率，设计电路如图甲所示：MN为一段粗细均匀的电阻丝，定值电阻R0＝1.0Ω，电压表内阻很大.调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了UI图像如图乙所示.（1）由图丙可知电流表的内阻为Ω；若已知电阻丝的横截面积S＝5.0×10－8m2，则电阻丝的电阻率ρ＝Ω·m.（结果均保留两位有效数字）（2）由图乙可得电源的电动势E＝V（结果保留三位有效数字），内阻r＝Ω（结果保留两位有效数字）.解析：（1）由题图丙可知，PN间的距离x＝0时，电流表的电阻rg＝1.0Ω.定值电阻R0与电流表内阻的并联电阻R并＝0.5Ω，由公式R＋R并＝eq\f(U,2I)，R＝ρeq\f(x,S)，解得eq\f(U,I)＝2ρeq\f(x,S)＋2R并，题图丙中图线的斜率为eq\f(2ρ,S)＝eq\f(2.0Ω,10×10－2m)，解得ρ＝5×10－7Ω·m.（2）由闭合电路欧姆定律有E＝U＋2Ir，即U＝－2rI＋E