高考物理二轮复习第一部分专题七鸭部分课时作业14新人教版

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课时作业十四

1.(2017·安徽江南十校联考)某同学身边有一电动势未知的电源和电压表A ,他想用以下器材组装成欧姆表,并比较准确地测量该电源的电动势和电压表B 的内阻.现有下列器材:

电压表A ,满偏电压3 V ,内阻为1 k Ω 待测电压表B ,量程15 V ,内阻为几千欧 电动势约15 V ,内阻3 Ω的直流电源 最大阻值为10 k Ω的滑动变阻器R 1 最大阻值为1 k Ω的滑动变阻器R 2

(1)本实验中应选择滑动变阻器________(填R 1或R 2).请在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图;

(2)该同学组装完毕并进行欧姆调零后,将待测电压表接入电路中,两电压表示数如图所示,

A 、

B 电压表读数分别为________V 、________V ;

(3)通过本实验测得该电源的电动势为________V ,电压表B 的内阻为________Ω.(计算结果保留两位有效数字)

解析 (1)组装欧姆表应将电源与表头串联,由于只给出一个3 V 量程的电压表可供使用,故只能利用电源、电压表和滑动变阻器串联使用;欧姆表的中值电阻等于其内阻,欧姆调零时,表头应满偏,因电源电动势约为15 V ,电压表分压3 V ,则滑动变阻器分压约为12 V ,则此时滑动变阻器阻值应为电压表内阻的4倍,则滑动变阻器应选最大阻值为10 k Ω的R 1.

(2)A 电压表读数为1.00 V ,B 电压表读数为9.5 V.

(3)欧姆调零时,电压表A 满偏,则此时电流I 1= 3 V

1 000 Ω

=0.003 A

I 1=E

R A +R 1+r

而接入待测电压表后,电流I 2=U A R A

=0.001 A 又I 2=

E

r +R 1+R B +R A

R B =U B

I 2

=9.5×103 Ω

解得E =14 V

R B =9.5×103 Ω

答案 (1)R 1 如图所示

(2)1.00 9.5 (3)14 9.5×103

2.某物理兴趣小组在家中进行探究实验,他们找到了一个阻值为800 Ω的金属丝绕成的绕圈(金属丝外表面涂有绝缘层),金属丝电阻率ρ=1.57×10-8

Ω·m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径,但家中没有游标卡尺或螺旋测微器,只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具.他们想到了如下方法:

第一种方法:

(1)如图所示,取一金属丝紧密的缠绕在铅笔上,共计32匝,用米尺测量其间距为________cm ,则金属丝的直径为________mm(第二个空保留两位有效数字).

第二种方法:

(2)剪一段长为12.5 m 的金属丝,用多用电表测量其阻值为1.0 Ω,计算可得金属丝的直径为________mm(保留两位有效数字).

(3)第二种方法中,用多用电表测量阻值时误差较大,于是他们将这段长为12.5 m 的金属丝带回实验室,设计了如图所示的电路测量其准确阻值.

主要实验器材如下:

A .灵敏电流计(内阻为0.3 Ω)

B .滑动变阻器(阻值约几欧)

C .滑动变阻器(阻值约几千欧)

D .R 2代表12.5 m 的金属丝

E .干电池一节

F .开关

简要实验步骤如下:

①闭合S 1,调节滑动变阻器R 1,使灵敏电流计满偏; ②闭合S 2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三.

滑动变阻器应选________,R 2的阻值为________Ω,R 2的测量结果比实际值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).

答案 (1)1.69 0.53 (2)0.50

(3)C 0.90 偏大

3.某实验小组用如下器材设计一个欧姆表: A .电流表G(满偏电流为I g ,内阻为R g ) B .电源:电动势为E ,内阻为r C .滑动变阻器R D .红表笔a 、黑表笔b

(1)将如下图所示器材连成一个欧姆表.

(2)组装好电路后将红、黑表笔短接,调节滑动变阻器使电流表满偏,此时滑动变阻器连入电路的阻值为________.

(3)将待测电阻R 1连入电路,发现电流表示数2

3I g ,则R 1的阻值为________.

解析 (1)将各用电器串联接入电路. (2)由闭合电路欧姆定律得R =E I g

-r . (3)由闭合电路欧姆定律得R 1=E 23I g -E I g =E

2I g .

答案 (1)如图所示

(2)E I g -R g -r (3)E

2I g

4.(2017·山东聊城模拟)某实验小组要精确测定一个额定电压为3 V 的LED 灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约为300 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有:

A .电流表A 1(量程为15 mA ,内阻R A1约为10 Ω)

B .电流表A 2(量程为2 mA ,内阻R A2=20 Ω)

C .定值电阻R 1=10 Ω

D .定值电阻R 2=1 980 Ω

E .滑动变阻器R (0~20 Ω)一个

F .电压表V(量程为15 V ,内阻R V 约为3 k Ω)

G .蓄电池E (电动势为4 V ,内阻很小)

H .开关S 一个

(1)要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻器外,还需选择的器材有________(填写器材前的字母编号).

(2)画出实验电路图.

(3)写出测量LED 灯正常工作时的电阻表达式R x =________,说明式中题目未给出的各物理量的意义:___________________________________________.

解析 (1)要精确测定额定电压为3 V 的LED 灯正常工作时的电阻,需测量LED 灯两端的电压和通过LED 灯的电流,由于电压表V 的量程偏大,测量误差较大,不能用电压表V 测量LED 灯两端的电压,可以将电流表A 2与定值电阻R 2串联改装为电压表测量电压;LED 灯正常工作时的电流在10 mA 左右,可以用电流表A 1和改装后的电压表测量通过LED 灯的电流.

(2)因为滑动变阻器阻值远小于LED 灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示.

(3)根据闭合电路欧姆定律知,LED 灯两端的电压U =I 2(R 2+R A2),通过LED 灯的电流I =I 1

所以LED 灯正常工作时的电阻R x =U I =

I 2 R 2+R A2

I 1-I 2

,I 1、I 2分别为电流表A 1、A 2的读数.

答案 (1)ABD (2)见解析图 (3)

I 2 R 2+R A2

I 1-I 2

I 1、I 2分别为电流表A 1、A 2的读数

5.(2017·河南六市一联)某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示.ab 是一段粗细均匀的金属电阻丝,R 0是阻值为6 Ω的保护电阻,学生电源的输出电压为10 V ,电流表可视为理想电表.

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为________mm.

(2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处),先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压如下表格.

(3)排除故障后进行实验,闭合开关K ,调节线夹的位置,记录金属电阻丝ab 接入电路的长度L 和对应的电流表的示数I ,根据得到的实验数据,作出了1

I

-L 图象.由图象和测得的数据可

估算出该金属丝的电阻率为________Ω·m.(π取3,保留1位有效数字)

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课时作业十四 1.(2017·安徽江南十校联考)某同学身边有一电动势未知的电源和电压表 A,他想用以下器 材组装成欧姆表,并比较准确地测量该电源的电动势和电压表 B 的内阻.现有下列器材: 电压表 A,满偏电压 3 V,内阻为 1 kΩ 待测电压表 B,量程 15 V,内阻为几千欧 电动势约 15 V,内阻 3 Ω 的直流电源 最大阻值为 10 kΩ 的滑动变阻器 R1 最大阻值为 1 kΩ 的滑动变阻器 R2 (1)本实验中应选择滑动变阻器________(填 R1 或 R2).请在下面的方框内画出所组装的欧姆 表的内部电路结构图; (2)该同学组装完毕并进行欧姆调零后,将待测电压表接入电路中,两电压表示数如图所示, A、B 电压表读数分别为________V、________V; (3)通过本实验测得该电源的电动势为________V,电压表 B 的内阻为________Ω .(计算结果 保留两位有效数字) 解析 (1)组装欧姆表应将电源与表头串联,由于只给出一个 3 V 量程的电压表可供使用, 故只能利用电源、电压表和滑动变阻器串联使用;欧姆表的中值电阻等于其内阻,欧姆调零时, 表头应满偏,因电源电动势约为 15 V,电压表分压 3 V,则滑动变阻器分压约为 12 V,则此时滑 动变阻器阻值应为电压表内阻的 4 倍,则滑动变阻器应选最大阻值为 10 kΩ 的 R1. (2)A 电压表读数为 1.00 V,B 电压表读数为 9.5 V. 3 V (3)欧姆调零时,电压表 A 满偏,则此时电流 I1= =0.003 A 1 000 Ω E I1= RA+R1+r 而接入待测电压表后,电流 I2= =0.001 A 又 I2= UA RA E r+R1+RB+RA UB RB= =9.5×103 Ω I2 解得 E=14 V RB=9.5×103 Ω 答案 (1)R1 如图所示 (2)1.00 9.5 (3)14 9.5×10 3 2.某物理兴趣小组在家中进行探究实验,他们找到了一个阻值为 800 Ω 的金属丝绕成的绕 圈(金属丝外表面涂有绝缘层),金属丝电阻率 ρ =1.57×10 -8 Ω ·m.该兴趣小组试图测量该金 属丝的直径, 但家中没有游标卡尺或螺旋测微器, 只有多用电表、 米尺、 剪刀、 铅笔等生活工具. 他 们想到了如下方法: 第一种方法: (1)如图所示, 取一金属丝紧密的缠绕在铅笔上, 共计 32 匝, 用米尺测量其间距为________cm, 则金属丝的直径为________mm(第二个空保留两位有效数字). 第二种方法: (2)剪一段长为 12.5 m 的金属丝,用多用电表测量其阻值为 1.0 Ω ,计算可得金属丝的直径 为________mm(保留两位有效数字). (3)第二种方法中,用多用电表测量阻值时误差较大,于是他们将这段长为 12.5 m 的金属丝 带回实验室,设计了如图所示的电路测量其准确阻值. 主要实验器材如下: A.灵敏电流计(内阻为 0.3 Ω ) B.滑动变阻器(阻值约几欧) C.滑动变阻器(阻值约几千欧) D.R2 代表 12.5 m 的金属丝 E.干电池一节 F.开关 简要实验步骤如下: ①闭合 S1,调节滑动变阻器 R1,使灵敏电流计满偏; ②闭合 S2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三. 滑动变阻器应选________,R2 的阻值为________Ω ,R2 的测量结果比实际值________(选填 “偏大”“偏小”或“相等”). 答案 (1)1.


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