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- 2021-06-01 发布
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2020届一轮复习人教版 测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器 课时作业
1.利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:
①闭合开关S1,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;
②再闭合开关S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
③读出R2的阻值,即认为Rg=R2.
已知电流表满偏电流为500 μA,其内阻约在100 Ω左右,实验室配有的可变电阻有:
A.电阻箱(0~10 Ω);
B.电阻箱(0~9 999 Ω);
C.滑动变阻器(0~200 Ω);
D.滑动变阻器(0~20 kΩ).
(1)电路图中R1应选________,R2应选________.
(2)若上述实验中,读得R2的阻值为100 Ω,则电流表内阻的测量值和真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).
解析:(1)电路中R1阻值应远大于Rg,R2的阻值比Rg稍大就行,但R2必须是电阻箱,不然不能读数.故R2应选B,R1应选D.
(2)S1先闭合,调节R1,使干路电流为Ig,再闭合S2,调节R2,使电流表半偏,即电流表示数为,此时因为回路中总电阻变小而干路电流I变大,即I比Ig稍大,I=+I2,这样通过R2的电流I2>,如图所示,由并联电路电流和电阻关系知R2”“=”或“<”)RV,主要理由是__________________________.
解析:(1)由于R1的总阻值远小于测量电路总电阻,故控制电路采用分压式接法,电路图如图所示.
(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1,S2,调节R1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.
(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故RV′>RV.
答案:见解析
4.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3 V,内阻不计;
电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω;
电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω;
滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A;
电阻箱R2,阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A;
开关S、导线若干.
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下列问题:
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到________Ω,这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表.
(2)在图中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号.
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是________mA,电流表A2的示数是________μA,测得待测电阻Rx的阻值是________.
解析:(1)把A2和R2串联起来充当电压表,此电压表量程为3.0 V,R2= Ω-1 000 Ω=9 000 Ω.
(3)由题图可知,电流表A1的示数为8.0 mA,电流表A2的示数是150 μA,待测电阻阻值为
Rx= Ω=191 Ω.
答案:(1)A2 9 000 (2)电路如图所示
(3)8.0 150 191 Ω
5.电流表A1的量程为0~200 μA、内电阻约为500 Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同;
滑动变阻器R1:阻值0~20 Ω;
电阻箱R2:阻值0~9 999 Ω;
保护电阻R3:阻值约为3 kΩ;
电源:电动势E约1.5 V、内电阻r约2 Ω.
(1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成.
(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤.
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到________(选填“最大”或“最小”).
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I.
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节R2,使电流表A2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R0,则电流表A1内电阻r=________.
解析: (1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻,因此必须采用分压接法,电路图如图所示.
(2)a.实验前R2应该调节到最大,以保证电表安全.c.替代法最简单的操作是让A2示数不变,则可直接从R2的读数得到电流表的内阻值.
答案:(1)图见解析
(2)a.最大 c.再次为I(或仍为I) R0
6.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值.
A.待测电阻Rx:阻值约为200 Ω;
B.电源E:电动势为3.0 V,内阻可忽略不计;
C.电流表A1:量程为0~10 mA,内电阻r1=20 Ω;
D.电流表A2:量程为0~20 mA,内电阻约为r2≈8 Ω;
E.定值电阻R0:阻值R0=80 Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为10 Ω;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为200 Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干.
(1)为了测量电阻Rx,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图(如图),你认为正确的是________(选填“甲”“乙”或“丙”).
(2)滑动变阻器应该选________;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“a”或“b”)端.
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为Rx=________.
解析:(1)所给的三个电路图中,乙图可明确确定两支路的电流值和含有电流表的支路的电阻值,由此可确定待测阻值,故乙图正确.
(2)因乙图为滑动变阻器的分压式接法,则应用小阻值的变阻器,故应选R1;闭合开关前要让测量电路电压由小变大,故滑片P应置于b端.
(3)由并联电路特点
Rx(I2-I1)=(R0+r1)I1得Rx=.
答案:(1)乙 (2)R1 b (3)
7.如图为测量电阻Rx的电路原理图,R为电阻箱,R′为起保护作用的滑动变阻器,电源E的电动势约为6 V,S为单刀双掷开关,电流表量程为0.6 A.
(1)以下四种规格的滑动变阻器,最适合本实验的是________.
A.1 Ω B.10 Ω
C.100 Ω D.1 000 Ω
(2)请在图中以笔画线代替导线按实验原理图将实物图补充完整.
(3)请简述测量待测电阻Rx的实验步骤_______________________________
________________________________________________________________.
(4)一同学想利用本实验电路测电源电动势,需将开关掷于________位置.该电路滑动变阻器R′接入电路部分的电阻未知,能否测出电源的内阻r?________.
解析:(1)由实验电路可知,滑动变阻器在电路中起限流作用,因为电源E的电动势约为6 V,电流表量程为0.6 A,要想滑动变阻器起到保护作用,合适的应该是10 Ω的滑动变阻器.
(2)根据电路图可将实物图补充完整,如图所示.
(3)在测量Rx时,先将开关掷于a,记下电流表示数I;再将开关掷于b,调节电阻箱R,使电流表示数达到I,电阻箱读数即为Rx阻值.
(4)要测电源电动势,需将开关掷于b位置,保持R′接入电路中的阻值不变,调节电阻箱取不同阻值,记录不同阻值及对应电流值,根据闭合电路欧姆定律列式联立可求得电源电动势,而如果不知道滑动变阻器接入电路部分的电阻,就只能求出电源内阻和滑动变阻器接入电路部分的电阻之和,无法测出电源的内阻.
答案:(1)B (2)图见解析
(3)将开关S掷于a,记下电流表示数I;将开关S掷于b,调节电阻箱R,使电流表示数达到I,电阻箱读数即为Rx阻值
(4)b 不能