2021-2022学年新教材高中物理 第三章 恒定电流 习题课 电路的设计和电表内阻的测定达标练（含解析）粤教版必修第三册.docx

1、习题课电路的设计和电表内阻的测定合格考达标练1.在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是()解析 金属的阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D正确.答案 D2.在测量金属丝的电阻率的实验中(1)某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示,则该金属丝的直径为d= mm.(2)金属丝的电阻Rx大约是3 ,实验室提供的电流表A(量程2.5 mA,内阻约30 )、电压表V(量程3 V,内阻约3 k),则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该

2、采用乙、丙两图中的图.解析 (1)由题图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为1.5mm,可动刻度示数为22.20.01mm=0.222mm,螺旋测微器的示数为1.5mm+0.222mm=1.722mm.(2)由题意可知,=0.1,=1000,则电流表应采用外接法,应选题图丙所示电路图.答案 (1)1.722(1.7211.723都正确)(2)丙3.如图所示,有一未知电阻Rx,为了较准确地测出其电阻值,某同学通过以下两组测量数据,判断电压表S端是接a点还是接b点.当电压表的S端接a点时,两个电表的示数分别为11 V、1.9 A;当电压表的S端接b点时,两个电表的示数分别为10 V、2.0 A,那

3、么该电阻的测量值较为准确的数值应等于 ,测量值与真实值的偏差情况是(选填“偏大”或“偏小”).解析 分析题意可知,当电压表S端分别接a、b点的过程中,电压表示数变化率为100%=9.1%,电流表示数变化率为100%=5.3%,比较可知,电压表示数变化明显,即电流表分压作用明显,电流表外接时,电阻测量较准确,电阻的测量值Rx=5.0,由于电压表的分流作用,测量值偏小.答案 5.0偏小4.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 ,电压表V的内阻约为2 k,电流表A的内阻约为10 ,测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若

4、将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.解析 根据串、并联电路的特点解题.根据题意知,电压表的分流作用较显著,故Rx1更接近待测电阻的真实值.图甲电流表的测量值是真实的,而电压值比真实值大,则Rx1Rx真,图乙电压的测量值是真实的,而电流的测量值大于真实值,则Rx2Rx+R,则应该采用电流表外接法,由此得到实验电路图如图所示.(3)电压表读数为U,电流表读数为I,则计算待测电阻的阻值表达式为Rx=-R.答案 (1)A

5、1V1R1(2)见解析图(3)-R7.现要测量某未知电阻Rx(阻值约20 )的阻值,实验室有如下实验器材:A.电流表A1(量程为0150 mA,电阻R1约为10 )B.电流表A2(量程为020 mA,电阻R2=30 )C.定值电阻R0(100 )D.滑动变阻器R(010 )E.直流电源E(约6 V)F.开关S与导线若干(1)请在虚线框中画出测量电阻Rx的电路图,并标上相应元件的符号,要求待测电压从0开始.(2)写出电阻Rx的表达式:Rx=(用已知量和一组直接测得的量的字母表示).解析 (1)由于A2内阻已知,将A2与定值电阻串联,相当于电压表,测量待测电阻两端电压,由于待测电阻阻值较小,采用电

6、流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示.(2)流过Rx的电流I=I1-I2加在待测电阻两端的电压U=I2(R2+R0)因此,待测电阻的阻值Rx=.答案 (1)见解析图(2)8.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G满偏电流为100 A,表头上标记的内阻值为900 .R1、R2和R3是定值电阻.利用R1和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1= ,R2= ,R3= .(2)用量程为3

7、V,内阻为2 500 的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电压E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50 和5 k.为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为 的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近(选填“M”或“N”)端.(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值(选填“大于”或“小于”)900 .解析 (1)根据题意,R1与表头G构成1mA的电流表,则IgRg=(I-Ig)R1,得R1=100;若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V,则R2=910;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V,则R3=-R2=2000.(2)电压表与改装电表并联之后,电阻小于2500,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50的电阻.(3)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联部分分压为零,起到保护作用.(4)改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,则实际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900.答案 (1)1009102 000(2)50(3)M(4)大于