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1、(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題七 恒定電流 綜合技能演練7-1-4
1.(2017·全國卷Ⅲ)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖.圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭?的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連.該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆“×100”擋.
(1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接.
(2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是________.
A.在使用
2、多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.
(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示.若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為________;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為________;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為________.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
[解析] (1)如題圖(a)所示,A端與電池正極相連
3、,電流從A端流出,即A端與黑表筆相連.
(2)使用多用電表前,應(yīng)機(jī)械調(diào)零,即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”,使指針指在表盤左端電流“0”位置,與R6無關(guān),選項A錯誤;使用歐姆擋時,需要將紅、黑表筆短接,使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置,選項B正確;使用電流擋時,B端與“1”或“2”相連,與R6無關(guān),C錯誤.
(3)B端與“1”“2”相連時,該多用電表擋位分別為直流2.5 mA擋、直流1 mA擋,電路圖如圖甲所示,由電表的改裝原理可知,B端與“2”相連時,有I2=IG+,解得R1+R2=160 Ω;B端與“4”相連時,如圖乙所示,多用電表為直流電壓1 V擋,表頭并聯(lián)部分電阻R0=,R4=-R0=
4、880 Ω.
(4)B端與“1”相連時,電表讀數(shù)為1.48 mA;B端與“3”相連時,多用電表為歐姆“×100”擋,讀數(shù)為11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;B端與“5”相連時,多用電表為直流電壓5 V擋,讀數(shù)為×5 V=2.95 V.
[答案] (1)黑 (2)B (3)160 880
(4)1.48 mA 1.10×103 Ω 2.95 V
2.(2017·福建質(zhì)檢)為組裝一個測量小電阻的歐姆表,某同學(xué)設(shè)計了如圖電路.其中干電池的電動勢E=1.5 V、內(nèi)阻r=0.5 Ω,表頭G的量程Ig=600 μA,內(nèi)阻Rg=500 Ω,定值電阻R0=1.0 Ω,R1為滑動變阻器
5、,Rx為被測電阻.
(1)該同學(xué)首先將表頭G與R0并聯(lián),改裝成一個新的電流表,則新電流表的量程Ig′=________A,內(nèi)阻Rg′=________Ω.
(2)將表筆與被測電阻Rx斷開,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R1,使表頭指針滿偏.
(3)保持R1阻值不變,將Rx接入電路,接入不同的Rx時表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度不同,將表頭表盤的電流刻度改成相對應(yīng)的電阻刻度,就可以用來測量電阻的大小,則原表頭表盤電流刻度0 μA處對應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)為________Ω,300 μA處對應(yīng)的電阻刻度值R與Rg′的關(guān)系是R________Rg′(選填“>”“=”或“<”).
(4)干電池使用一段時間后,電動勢E幾
6、乎不變,內(nèi)阻r變大,重新進(jìn)行步驟(2)后,再用該歐姆表去測電阻,則測量結(jié)果Rx′與被測電阻的真實阻值Rx之間的關(guān)系為Rx′________Rx.(選填“>”“=”或“<”)
[解析] (1)由電表的改裝原理可知,改裝后的電表的內(nèi)阻為Rg′== Ω≈1.0 Ω,改裝后的電流表的量程為Ig′=Ig+=600×10-6 A+ A≈0.3 A.(3)當(dāng)表盤的指針指在0 μA時,說明改裝后的電表被短路,則被測電阻的阻值為零,則0 μA所對應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)為0 Ω,由題意知電阻刻度值與電阻實際阻值大小相同,因為R接入電路后,電路總電阻變小,總電流增大,故通過R的電流大于Rg′的電流,因此該刻度值R應(yīng)小于
7、Rg′.(4)根據(jù)歐姆表的改裝原理可知,電表正常調(diào)零時應(yīng)有Ig′=,當(dāng)電池的內(nèi)阻變大調(diào)零時有Ig′=,所以r+R1=r′+R1′,可知電阻的測量值與真實值相比將不變.
[答案] (1)0.3 1.0 (3)0 < (4)=
3.(2017·廣東佛山質(zhì)檢)電磁式多用電表是實驗室中常用的測量儀器,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)擋位的調(diào)節(jié)可實現(xiàn)不同的測量功能.
(1)測量時多用電表指在如圖1所示位置,若選擇開關(guān)處于“10 mA”擋,其讀數(shù)為________mA;若選擇開關(guān)處于“×10 Ω”擋,指針指在“5”和“10”的正中間,指針附近的其他刻度模糊,則被測電阻的阻值________75 Ω(選填“大于”“等
8、于”或“小于”).
(2)多用電表處于歐姆擋時,其電器原理如圖2甲所示,表內(nèi)電源電動勢為E,測量電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖2乙所示.則:
①圖2甲中a為________(填“紅表筆”或“黑表筆”);
②圖2乙中圖線的函數(shù)表達(dá)式為I=____________________(用題及圖中符號表示).
(3)某同學(xué)連接了如圖2丙所示的電路,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮.他用多用電表的電壓擋對電路進(jìn)行檢測,其結(jié)果如下表,由此可以斷定故障是________(假定只有一處故障).
測試點
a、b
c、b
c、d
d、e
電壓表數(shù)
有
有
無
有
A.燈B
9、短路 B.燈A斷路
C.de段斷路 D.cd段斷路
[解析] (1)由電流表讀數(shù)規(guī)則,讀數(shù)為6.8 mA;由于歐姆擋刻度不均勻,越靠近最大電阻,單位刻度所代表的阻值越大,所以指針指在“5”與“10”正中間,所測電阻的阻值應(yīng)小于75 Ω.(2)由歐姆表內(nèi)部電源正極連接黑表筆知,a為紅表筆;由歐姆表的中值電阻為歐姆擋的內(nèi)部電阻,根據(jù)題圖乙知,歐姆擋的內(nèi)部電阻為R1,根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=.(3)由于d、e間有示數(shù),說明d和e與電源之間線路均完好,c、d間無示數(shù),說明c和d與電源之間有斷路部分,綜上可知de段斷路,故選C.
[答案] (1)6.8 小于
(2)紅表筆
(3)C
10、
4.某學(xué)生實驗小組利用圖1所示電路,測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻.使用的器材如下.
多用電表;
電壓表:量程5 V,內(nèi)阻十幾千歐;
滑動變阻器:最大阻值5 kΩ;
導(dǎo)線若干.
回答下列問題:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1 k擋,再將紅表筆和黑表筆________,調(diào)零點.
(2)將圖1中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端.
(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多用電表的示數(shù)如圖2所示,這時電壓表的示數(shù)如圖3所示,多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V.
11、
(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零,此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V.從測量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為________kΩ.
(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路,如圖4所示.根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動勢為________V,電阻“×1 k擋內(nèi)部電路的總電阻為________kΩ.
[解析] 本題考查多用電表的原理、讀數(shù)及使用,意在考查考生實驗操作、讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理的能力.
(1)使用多用電表測電阻時,首先需進(jìn)行歐姆調(diào)零,故應(yīng)將兩表筆短接.
(2)電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入、黑表筆流出,故紅表筆應(yīng)接“1”.
(3)從題圖2、3可以看出指針指向歐姆擋15.0位置,電阻擋為“×1 k”,故讀數(shù)為15.0 kΩ;由于電壓表量程為5 V,指針?biāo)肝恢脼?.60,故讀數(shù)為3.60 V.
(4)當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電阻為零時,多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻,所以電壓表內(nèi)阻為12.0 kΩ.
(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動勢為E,多用電表內(nèi)阻為R,由第(3)、(4)問可知=,=,兩式聯(lián)立解得E=9.00 V,R=15.0 kΩ.
[答案] (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60
(4)12.0 (5)9.00 15.0