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文档简介
专题04闭合电路欧姆定律
考点清单
标:01-劭-
1.电动势:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功w与被移送电荷量”的比值。
2.定义式:£=与。单位:伏特(V)。
3.物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量。
4.决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关。
清单02用含电■的欧舞定律
1.闭合电路
(1)闭合电路是指由电源和用电蛰及导线组成的完整的电路。
(2)内电路:如图所示,电源内部的电路叫内电路,电遮的电阻叫内电阻。
⑶外电路:电源外部的电路叫外电路,外电路的电阻称为外电阻。
2.闭合电路中的能量转化
如图所示,电路中电流为/,在时间r内,非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和,
即EIt^I2Rt+frt,,
内电路外电路
3.闭合电路的欧姆定律
(1)内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和
成反比。
F
(2)表达式:
(3)适用条件:外电路为纯电阻电路。
三、路端电压与负载的关系
1.路端电压与电流的关系
(1)公式:U=E-Ir.
(2)。一/图像:如图所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内理。
2.路端电压随外电阻的变化规律
p
(1)当外电阻R增大时,由/=奇可知电流/减小,路端电压U=ETr增大,当R增大到无限大(断路)时,
1=0,
U=E,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。
F
⑵当外电阻R减小时,由/=而;可知电流/增大,路端电压。=£—〃遴b,当R减小到零(短路)时,/
E
=:u=。。
薛一03闭合电■的基正和政牵
1.电源的总功率
P.&=EI;电源内电阻消耗的功率尸内=U内/=&;电源输出功率产出=用外/。
2.对于纯电阻电路,电源的输出功率
产出=/2R=^^[2R=(R_;:2—,当R=7"时,电源的输出功率最大,其最大输出功率为Rm=]。电源
,一尸+4厂
输出功率随外电阻变化而变化的曲线如图所示。
3.电源的效率
指电源的输出功率与电源的总功率之比,
即〃=察乂]00%=[义]00%=,义100%。
产总I乜此
j2nD1
对于纯电阻电路,电源的效率〃受、XHX所以当增大时,效率〃
r<R+r)100%=R+r100%=-,,r-X100%,R
1+R
提高。当氏=可电源有最大输出功率)时效率仅为迹,效率并不高。
清单04例一端电勃势和的限
一、实验目的
1.理解测量电源的电动势和内阻的基本原理,体验测量电源的电动势和内阻的实验过程。
2.会用解析法和图像法求解电动势和内阻。
3.掌握利用仪器测量电源电动势和内阻的方法,并能设计简单的电路和选择仪器。
二、实验原理
由£=[7+万知,只要测出U、/的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从而解出E、r,电路图如
图所示。
三、实验步骤
1.电流表用0〜0.6A量程,电压表用0〜3V量程,按实验原理图连接好电路。
2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其接入电路的阻值最大。
3.闭合开关,调节滑动变阻器接入电阻的阻值,使电流表有明显的示数,记录一组数据彷、5)。用同样的
方法测量几组/、。值。
4.断开开关,整理好器材。
5.处理数据,用解析法和作图法求出电池的电动势和内阻。
四、数据处理
为减小测量误差,本实验常选用以下两种数据处理方法:
1.公式法
2.图像法
把测出的多组U、/值,在U—/图中描点画图像,使U—/图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致
分布在直线的两侧,如图所示,由[/=£一”可知:
F
(1)纵轴截距等于电源的电动势E,横轴截距等于外电路短路时的电流I产。
⑵图线幽的绝对值等于电源的内阻r=|等尸专。
五、误差分析
1.偶然误差
主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确。
2.系统误差
由于电压表分流/v,使电流表示数/小于电池的输出电流/真。/真=/+%,而人=也,。越大,/v越大,它
Kv
们的关系可用图表示。实测的图线为经过A修正后的图线为48,可看出的斜率绝对值和在纵轴
上的截距都小于A'B,即实测的E和r都小于真实值。
六、注意事项
1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。
2.实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时内阻r明显变
化。
3.若干电池的路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始。如图
所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E,但图线与横轴交点不再是短路电流,内阻要在直线上取较
远的两点用「=|瞽|求出。
|U/V
00.20.40.67/A
4.为了提高测量的精确度,在实验中/、U的变化范围要大一些,计算E、7■时,U1和/、和/2的差值要
大一些。
情:05练习使用一用电表
一、多用电表构造及原理图
1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程。
2.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻
有各种测量项目和量程。
3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针
指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“,插孔)。
表
盘
指
针定
欧
螺丝
位
姆
调
择
选
零
开关
旋
钮
4.原理图:
二、多用电表使用
实验器材:
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
进行实验:
1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。
2.将红、黑表笔分别插入“+”“,插孔。
3.测量小电珠的电压和电流。
(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直通电压挡,测小电珠两端的电压。
(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。
4.用多用电表测电阻
(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的雯刻度,插入表笔。
(2)选择开关置于“。”挡的xl挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调雯旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。
(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。
(4)选择开关改置于xlOO挡.重新进行欧姆调零。
(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。
(6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“QS”挡。
5.注意事项:
(1)红表笔插入“+”孔,黑表笔插入孔。
(2)区分“两个零点”:机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻
度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。
(3)测电阻时:
①待测电阻与电源一定要断开。
②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。
③指针指中值附近较准,否则换挡。
④每换一挡必须重新欧姆调零。
⑤读出示数要乘以倍率。
(4)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
知识点欧姆表原理及应用
1.构造:欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。
欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。
外部:接被测电阻Re
2.工作原理:闭合电路欧姆定律,/
Rg+R+r+Rx
3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻七=0)时,调节调零电阻R,使/=/g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫
欧姆调零。
(1)当/=/g时,4=0,在满偏电流/g处标为(图甲)
(2)当/=0时,R*一%在/=0处标为“里”。(图乙)
(3)当T时R=Eg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值R叫中值电阻。
即时练习
1.将一电源、定值电阻&=2。及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测
得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是()
C.调整R,电源最大输出功率为9WD.电阻箱功率最大时电源效率为50%
【答案】B
【详解】B.根据电阻箱所消耗功率尸与电阻箱读数R变化的曲线,当电阻箱的电阻等于电源内阻加R0之
和时,即
R=丁+用=3Q
电阻箱消耗的电功率最大,已知&=20,可得
r=1Q
故B正确;
A.可得电阻箱的电功率最大的时候,电阻箱的电压为
U=^=3V
根据串联分压可得
EU
R+R^+rR
代入数据解得电源电动势为
E=6V
故A错误;
C.当外电路电阻与内阻相等时,电源的输出功率最大;本题中定值电阻&的阻值大于内阻的阻值,故变阻
箱的阻值为0时,电源的输出功率最大,最大功率为
(E\
Rax=屋-K)=8W
故C错误;
D.电阻箱所消耗功率尸最大时,电源的输出效率为
UIU
〃=——R+4«86%
EIER+4+r
故D错误。
故选Bo
2.某同学利用理想电流表、电阻箱和定值电阻(阻值为凡)等器材测量电源的电动势和内阻,实验电路如
图所示,闭合开关S,调节电阻箱R改变其阻值,可测得多组/、R数据。为了减少偶然误差,用图像法处
11
理数据,以;为纵轴、R为横轴,作出图像。若图像的斜率为七纵坐标截距为6,则电源的电动势E
和内阻厂分别为()
€>
C.k,—卜&D.k,----RQ
【答案】B
【详解】由题意,根据闭合电路欧姆定律,可得/=整理得;=】于+^^作出图像,可得
R+Ro+rIEEI
%==,6=4?则电源的电动势E和内阻,分别为£=:,〃故选B。
EEkk
3.如图,电路中有必、cd、动■三根导线。其中一根导线的铜丝是断的,另外两根导线和电源、电阻&、
%都是完好的。电源电动势为9V。某同学想利用多用电表的直流10V挡检查出断导线,下列说法正确的是
e
Ri4
a।f
9VJ
A.若测得曲间电压接近9V,断导线一定是
B.若测得ad间电压接近9V,断导线一定是由'
C.若测得ac间电压为0,断导线一定是M
D.若测得。e间电压为0,断导线一定是4'
【答案】D
【详解】AB.用多用电表的红表笔接在。点,黑表笔如果接在6点或者』点时电表示数为9V,说明已有电
流通过电压表,可知行段导线肯定无断路,断路必定在"或cd段,故A、B错误;
CD.用多用电表的红表笔接在a点,黑表笔如果接在c点时电表示数为0V,说明没有电流通过电压表,可
知)或段导线有断路,黑表笔如果接在e点时电表示数为0V,说明段导线一定有断路,故C错误,D
正确。
故选D。
4.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变
阻器处的滑片向6端移动时,则()
----------------------11®-
A.电压表读数变大B.电流表读数变大
C.质点P将向上运动D.心上消耗的功率逐渐增大
【答案】B
【详解】BD.当滑动变阻器用的滑片向b端移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合
电路得欧姆定律可知干路电流增大,电阻力以及电源内阻上的电压变大,与电容器并联的支路电压减小,
流过R3的电流减小,则以上消耗的功率逐渐减小,且流过电流表的电流增大,故B正确、D错误;
A.流过电流表的电流增大,电阻尺2两端的电压增大,与电容器并联的支路电压减小,可知电阻R两端的
电压减小,电压表读数减小,故A错误;
C.电容器两端电压减小,电容器间场强减小,质点P受到的电场力减小,小于重力,故质点P将向下运动,
故C错误。
故选B。
5.在如图所示的U-/图像中,线段I为某电源路端电压与电流的关系图线,线段II为某一电阻R的U-/
图线。用该电源与电阻R连接成闭合电路,由图像可知()
A.R的阻值为1.5QB.电源电动势为3QV
C.电源的内阻为1.0QD.电阻R消耗的功率为1.5W
【答案】ABD
【详解】A.由题图两图线的交点知
^=7=nx=1-5Q
故A正确;
BC.线段I在纵轴上的截距表示电源电动势,即
E=3.0V
斜率的绝对值表示电源内阻,即
『二£3"5。
I2.0A
故B正确,C错误;
D.电阻R消耗的功率
p=UI=1.5W
故D正确。
故选ABD。
6.如图所示,电路中与、&为定值电阻,电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S,使滑动变阻器的滑
片向左滑动,则下列说法正确的是()
A.电压表示数变大B.电流表示数变大
C.电阻凡消耗的功率变大D.电池的输出功率一定变大
【答案】AC
【详解】ABC.滑动变阻器的滑片向左滑动,则接入电路的阻值变大,总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律
可知总电流减小,路端电压变大;则电压表示数变大,与两端的电压减小,则以两端的电压变大,通过&
的电流变大,&消耗的功率变大;则通过电流表的电流减小,即电流表示数变小,故AC正确,B错误;
D.因电源内阻和外电阻的大小关系不能确定,则不能判断电池的输出功率如何变化,故D错误。
故选AC.,
7.某同学要测量一节新干电池的电动势和内阻(0.3Q左右)。根据实验室提供的器材设计了如图所示的电
路。其中电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.1Q);电压表V(量程0~3V,内阻约6kQ);定值电阻凡(阻
值1QQ);滑动变阻器(阻值范围0~10Q,额定电流2A)。
图一
⑴电流表指针位置如图二所示
⑵测得多组电压表、电流表的示数U、I,作出U-/图像如图三所示,则由图像可得电池的电动势E=
V,电池的内阻厂=Q(结果保留1位小数)。
【答案】⑴0.16
(2)1.50.4
【详解】(1)电流表分度值是0Q2A,读数为0.16A。
(2)[1]根据
U=E-I(r+R0)
则纵截距为电源电动势,则电动势为
E=1.5V
⑵斜率的绝对值为
,j.1.5—0.8
k=-------。=1.4Q
0.5-0
故电池的内阻为
〃=1.4O—&=0.4。
8.甲图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电源,号、舄、居、&和%是固定电阻,凡
是可变电阻,表头G的满偏电流为250RA、内阻为4800。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表
笔相连。该多用电表有5个挡位,分别为直流电压IV挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆"X100Q”
挡。
⑴图甲中的A端与(填"红"或"黑")色表笔相连接。
(2)当要使用"直流电流2.5mA"挡时,应将选择开关置于(填挡位数字)。
⑶根据题给条件可得K=。,R2=。,&=。。
⑷将选择开关置于"3",多用电表的表盘如图乙所示,则多用电表内电源的电动势E=V„
⑸某次使用该表测量一个电阻的阻值,指针位置如图乙所示,则读数为。(保留2位有效数字)。
【答案】⑴黑
(2)1
⑶6496880
(4)1.5
⑸7.0x102
【详解】(1)电流从欧姆表的黑表笔流出,从红表笔流入,因此A端应与黑色表笔相连接。
(2)根据电流表的改装原理,可知把电流计改装成电流表,应将G与电阻并联,可知选择开关接"1"或"2"
时为电流表;选择开关接"1"时,并联电阻为R1,电流表量程为
选择开关接"2"时,并联电阻为凡+4,电流表量程为
2g8用+&
所以要使用"直流电流2.5mA"挡,应将选择开关置于"1"。
(3)⑴⑵由(2)可知,选择开关接"1"时有
仆/4j+j一d~~)
选择开关接"2"时,有
/=/+上
2m84+4
代入数据联立解得
R[=64。,7?2=96。
[3]当选择开关接"4"时,相当于量程为1mA的电流表与此串联,改装成量程为IV的电压表;量程为1mA
的电流表的内阻
480x(64+96)
4(«+4)Q=120Q
N+&+464+96+480
当选择开关接〃4〃时,根据欧姆定律有
。2=,2111(♦2+♦)
代入数据解得
7?4=880。
(4)将选择开关置于"3"时多用电表为欧姆表,使用的挡位为欧姆"X100C"挡;根据中值电阻的定义,即电
流为满偏电流的一半时,待测电阻阻值等于多用电表的内阻,则欧姆表的内阻
4=姆=15x1000=1500。
根据闭合电路欧姆定律,可得多用电表内电源的电动势
-3
E=Z2m7?n=1X10AX1500Q=1.5V
(5)使用该表测量一个电阻的阻值,指针位置如题图乙所示,则读数为
=7X100Q=7.0X102Q
实战演练
1.(22-23高二上•河南郑州•期中)电源的效率〃定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图
所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线8为电源6的路端电压与电流的关系图线。直
线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线,将这个电阻R分别接到。、6两电源上,那么()
A.R接到电源“上,电源的效率较低
B.R接到电源6上,电源的输出功率较大
C.R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较低
D.R接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较低
【答案】D
【详解】电源的效率为
由题中图像可知两电源的电动势相同,A与C交点处电压大于8与C交点处电压,则R接到电源。上效率
高;电源输出功率为
P=UI
由题中图像交点可知R接在电源,上的输出电压和电流都较大,所以R接在电源,上的输出功率较大。
故选D。
2.(23-24高二上•吉林延边•期中)2023年2月份,科创数据研究中心(SMDC)对某品牌最新款新能源汽
车内的直流蓄电池进行测试,如图1所示。测试过程中系一统输出的1P-]1图像如图2所示,其中尸为直流
电源的输出功率、/为总电流,下列说法正确的是()
图1
A.该蓄电池的电动势为10V
B.该蓄电池的内阻为1Q
C.该蓄电池的最大输出功率为70W
D.该蓄电池的短路电流为24A
【答案】D
pFF=v=1?v
【详解】AB.电源的输出功率为尸=£7-尸「变形得厂结合图像可得v,厂=。.5。故AB
24
错误;
C.由「二以-/,:-。一)2r+一可知当/=T=12A最大输出功率为唠X=—=72W故C错误;
2r4r2r4r
F
D.该蓄电池的短路电流为/短=:=24A故D正确。故选D。
3.(23-24高二上•吉林延边•期中)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和
电压表对电路的影响,电源内阻为小与、%、号为定值电阻,当滑动变阻器凡的滑片向。端移动时,下
列说法正确的是()
RA
A.电压表读数增大
B.带电质点尸向上运动
C.电源的输出功率变大
|Af7|
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为AU和A/,贝|哥=厂+«
【答案】D
【详解】A.由图可知,凡与滑动变阻器凡串联后与犬3并联,再与R1串联接在电源两端,电容器与犬3并联;
当滑动变阻器凡的滑片向6端移动,滑动变阻器接入电阻减小,则电路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定
律可知,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,同时R1两端的电压也增大,所以并联部分的电压减
小,则电压表读数减小,故A错误;
B.由A项分析可知并联部分的电压减小,即平行金属板两极板间的电压减小,根据石=二
a
平行金属板间的场强减小,带电质点尸受到的电场力减小,则带电质点尸将向下运动,故B错误;
C.由于不知内外电阻的关系,无法确定电源的输出功率的变化情况,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律有。=E-/(r+K)则凹=r+«故D正确。故选D。
|AZ|
4.(23-24高二上•浙江杭州•期中)如图所示的电路中,已知电源电动势为E,内电阻为厂,滑动变阻器R
的阻值可以从零连续增大到Knax,定值电阻&的阻值范围为「<用<尺侬,则下列结论正确的是()
A.外电路消耗的最大功率为;一会
(r+K)
E2
B.R消耗的最大功率可能为7?7-K
2r+4)
C.当R=0时,,消耗的功率最小
D.当7?=凡一厂时,用消耗的功率最大
【答案】A
【详解】A.当外电路电阻等于电源内阻时外电路消耗的功率最大,但是由于「<4<6由,则只有当滑动变
EE2H
阻器R的阻值为零时,外电路消耗的功率最大,最大值为之=(二豆『4=7-六T选项A正确;
r+K(厂+K)
E2
B.将以等效为电源的内阻,则当R=r+N时R消耗的功率最大,此时最大功率为以2=寺一K选项B错
4(厂+4)
误;
C.当内阻r消耗的功率最小时,电路的电流最小,此时电路总电阻最大,止匕时氏=凡",选项C错误;
D.当R1消耗的功率最大时,此时电路的总电流最大,此时总电阻最小,即此时R=0,选项D错误。
故选Ao
5.(23-24高二上•湖北孝感•期末)在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向上移动时,关于灯L的亮
度及电容器C所带电荷量。的变化判断正确的是()
-------।।~~~।।_
&I&
心E\rC二二
A.L变暗,。增多B.L变暗,。减少
C.L变亮,。增多D.L变亮,。减少
【答案】C
【详解】当滑动变阻器的滑片向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合
电路欧姆定律得知,干路电流减小,电源的内电压减小,路端电压增大,灯L变亮,通过灯L的电流增大,
而干路电流又减小,则通过&的电流减小,与两端的电压减小,故滑动变阻器两端的电压增大,电容器所
带电荷量。增大。
故选C。
6.(23-24高二上•云南昆明・期中)如图所示,电路中的电源E=6V,内阻不计,a、b、c、d为电路中的
四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡L和L?
都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得。.=。,。“=0,G1c=6V,Uad=6N,整个电路中只有
一个故障,则故障原因可能是()
A.灯泡L1短路B.滑动变阻器R断路
C.灯泡L断路D.电流表短路
【答案】C
【详解】电路中灯泡不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断的位置电压为零,
U〃=6V,测量的是电源电压,测得U〃,=6V,说明电流表没有断路,Uab=0,Ucd=0,整个电路中只有
一个故障,说明灯泡L?断路。
故C正确。
7.(23-24高二上•山西吕梁・期中)兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻,实验室提供
了以下实验器材:
A.两节干电池组成的电池组
B.电流表Ai:量程%=100mA,内阻R§I=4Q
C.电流表A2:量程/g2=200mA,内阻42=2Q
D.定值电阻R/=1Q
E.定值电阻&=2Q
F.定值电阻R3=13Q
G.滑动变阻器R(0-10Q)
H.导线与开关
(1)实验时设计了如图甲所示电路,需要先将电流表A2改装成量程为3V的电压表,将电流表。Ai量程扩
大为0.5A,另定值电阻作为保护电阻,则三个定值电阻选择为:a;b(均
填器材前面的字母)。
(2)在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。()
乙
(3)电路连接准确无误后,闭合开关K,移动滑动变阻器,得到多组电流表Ai,A2的示数,作出了/2-力图
像如图丙所示,则电池组电动势瓦=V;内阻%=Q(小数点后均保留两位)
(4)用本实验电路进行测量,仅从系统误差方面分析,电动势及内阻的测量值均(选填"大于""小
于"或"等于")真实值。
【答案】FDE2.911.35等于
【详解】(1)[1]将电流表A2改装成3V电压表,则有。=42(42+E)=3V解得(=13Q即A2与定值电阻a
串联,故。应选丛;
⑵电流表Ai量程扩大到0.5A,扩大倍数〃=,-=5并联电阻%=4=10解得故b应选Ri-,
%n-1
⑶保护电阻c应选上.
(2)实物连线如图所示。
R
(3)[5]⑹扩大量程后电压表内阻舄=42+&=150电流表内阻&=*=0.8Q由闭合电路欧姆定律,有
n
£0=U+q+Uc+〃.=-^(2+13)+4x-^+-^x5x(2+4)即-理空-"得EO=2.91V,
°1cr1000100010000215151
,94
k=—,r=1.35Q
680O
(4)⑺用本实验电路测量,测量电动势和内阻测量值与真实值相等。
8.(23-24高二上•湖北十堰•期中)某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻,实验室提供的器
材有:
A.待测锂电池(电动势E约3.9V,内阻r约2Q,最大电流/„,=。励);
B.理想电压表(量程0~3V);
C.电阻箱R/(O099.9Q);
D.定值电阻Ro=4.5Q;
E.开关S—•个,导线若干。
⑴课题小组设计了如图1和图2所示的两套方案,若要求电压表能够达到满偏,你认为合理的是图____(填
"1"或"2"),原因是。
(2)若某同学在实验过程中,发现调节电阻箱时电压表有示数,但示数不变,则可能的原因是(填选
项序号)。
A.连接定值电阻的导线断开
B.连接电阻箱的导线将电阻箱短路
C.电阻箱调节旋钮失效,调节过程中其电阻恒定不变
⑶故障排除后,多次改变电阻箱的阻值氏,读出对应的电压U,根据测得的数据作出图像,如图3
所示,则电源电动势E=V,内阻厂=Q(结果均保留2位有效数字)。
【答案】⑴1见解析⑵C⑶4.01.9
E-U39-3
【详解】(1)[1]⑵采用图1方案,当电压表接近满偏时,回路内的电流约为I==IEAx0.14A<Im
可以使用;采用方案2,电压表示数最大值为Um=/m&=0・6x4.5V=2.7V<3V不可以使用,故合理的是1
方案。
(2)A.若连接定值电阻的导线断开,则电压表不会有示数,故A错误;
B.若连接电阻箱的导线将电阻箱短路,则电压表亦被短路,电压表没有示数,故B错误;
C.若电阻箱调节旋钮失效,调节过程中其电阻恒定不变,则电阻箱两端的电压一定,电压表的示数即为电
阻箱两端的电压,即此时调节电阻箱时电压表有示数,且示数不变,故C正确。故选C。
(3)[1]根据欧姆定律U=:Rt整理得/=冬3•《+:图像的纵截距为b=^=0.25解得E=4.0V
⑵图像的斜率为左=员;=IE。.=1.6解得厂=1.9。
E1
9.(21-22高二上•辽宁大连•期中)某实验兴趣小组为了研究电表的改装原理和练习使用多用电表,设计了
(1)图甲为某同学随意设计的电流表、电压表两用表的电路图,已知电流计G的量程是300mA,内阻是220。,
电阻用=11。,&=100。,则选择开关接到(填"1"或"2")时是电流表,电流表、电压表的
量程分别是A、V;
(2)某同学用多用电表测量电阻时采用"X100"倍率,结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线所示,为了
测量更加准确,这时应该采用(填"X10"或"xlk")倍率,换完倍率以后需要,
如果此时读数如实线所示,则读数是。;
(3)一个多用电表的电池用久了,电动势由L5V降成IV,内阻「由1.5。变成5Q,现用此电表欧姆调零后
测量一未知电阻,测
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