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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第八課時(shí) 用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件課件 1．要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下： A．待測(cè)電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻未知) B．電流表 A(量程3 A，內(nèi)阻0.01 Ω) C．定值電阻R(阻值2 kΩ，額定電流50 mA) D．蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3 V，內(nèi)阻不計(jì)) E．多用電表 F．開(kāi)關(guān)K1、K2，導(dǎo)線若干 有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作： (1)首先，用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，選用100 Ω倍率，操作方法正確．若這時(shí)刻度盤(pán)上的指針位置如圖甲所示，則測(cè)量的結(jié)果是________ Ω. (2)為了更精確地測(cè)出此電壓表內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，你認(rèn)為其中較合理的電路圖是________，合理的理由是________． (3)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟________ (4)用上述所測(cè)量的物理量表示電壓表內(nèi)阻RV＝________. 【解析】　(1)題考查歐姆表的讀數(shù)原理．(2)題考查實(shí)驗(yàn)電路圖的設(shè)計(jì)．(3)題考查測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)步驟．(4)題考查電阻的計(jì)算．根據(jù)(3)的實(shí)驗(yàn)步驟可以列出方程U1＝U2＋R，解得RV＝R. 【答案】　(1)3 000 (2)丙；乙圖中電流表的示數(shù)太小，誤差太大．丙圖中R的值與電壓表阻值接近，誤差?。? (3)閉合K1，再閉合K2，讀得電壓表示數(shù)U1；再斷開(kāi)K2，讀得電壓表示數(shù)U2. (4)RV＝R. 2．(xx年全國(guó)卷Ⅰ)如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)． (1)為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋． (2)在開(kāi)關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明________可能有故障． (3)將小燈泡拆離電路，寫(xiě)出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟． ________________________________________________________________________ 【解析】　用多用電表歐姆擋測(cè)電阻時(shí)必須將其從電路中斷開(kāi)，在點(diǎn)1和點(diǎn)2已接好的情況下，應(yīng)選用多用電表的電壓擋測(cè)量各器材兩端的電壓；點(diǎn)1和點(diǎn)2同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，可以用歐姆擋進(jìn)行測(cè)量．在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間電壓接近電源電動(dòng)勢(shì)，可知開(kāi)關(guān)或連接點(diǎn)5、6出現(xiàn)故障．把小燈泡拆離電路后，檢驗(yàn)小燈泡是否斷路可用多用電表的歐姆擋，調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量，如果電阻無(wú)窮大，說(shuō)明燈泡是斷路的． 【答案】　(1)電壓　歐姆 (2)開(kāi)關(guān)或連接點(diǎn)5、6 (3)①將多用電表?yè)跷徽{(diào)至歐姆擋； ②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作； ③測(cè)量小燈泡的電阻．如電阻為無(wú)窮大，表明小燈泡有故障． 3．某課題小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量濰河水的電阻率．現(xiàn)備有一根均勻的長(zhǎng)玻璃管(兩端各有一個(gè)圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計(jì))、電壓表(量程12 V，內(nèi)阻約100 Ω)，電流表(量程100 μA，內(nèi)阻約50 Ω)、滑動(dòng)變阻器(10 Ω，1 A)、電池組(電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻不計(jì))、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、直尺、待測(cè)的水樣品． 如圖a是他們用伏安法多次測(cè)量并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的水柱長(zhǎng)度L與水柱電阻R描點(diǎn)畫(huà)出的圖象．實(shí)驗(yàn)中還用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖b所示． 　 請(qǐng)回答下面的問(wèn)題： (1)玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為_(kāi)_______ cm； (2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量水柱電阻的電路圖； (3)所測(cè)水的電阻率為_(kāi)_______ Ωm(保留兩位有效數(shù)字)． 【解析】　(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知：d＝22＋60.1 mm＝2.26 cm. (2)因?yàn)闇y(cè)量的電壓值與電流值是從零開(kāi)始，故應(yīng)選用分壓電路．因電壓表的內(nèi)阻相對(duì)于電流表的內(nèi)阻更接近于被測(cè)電阻，所以應(yīng)選用電流表內(nèi)接法． (3)因?yàn)棣眩?，由圖象可知：＝2105 Ω/m.而S＝≈410－4 m2，所以ρ＝＝80 Ωm. 【答案】　(1)2.26 (2)如右圖所示 (3)804 4．為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，現(xiàn)有下列器材： A．6.3 V蓄電池； B．干電池一節(jié)； C．電壓表(0～3 V～15 V，內(nèi)阻約為3 kΩ，15 kΩ)； D．電流表A(0～0.6 A～3 A，內(nèi)阻約為10 Ω，2 Ω)； E．電流表G(滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg＝10 Ω)； F．變壓器； G．滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω)； H．滑動(dòng)變阻器(0～1 000 Ω)； I．電阻箱(0～9 999 Ω)； J．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線． (1)用電流表和電壓表測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，應(yīng)選用的變阻器是________(用代號(hào)回答)． (2)某次實(shí)驗(yàn)記錄如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 電流表示數(shù)/A 0.24 0.50 0.70 1.10 1.50 電壓表示數(shù)/V 1.30 1.10 0.95 0.60 0.30 根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上畫(huà)出U－I圖線．由圖可求得E＝________V，r＝________Ω. (3)用你設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與電池電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；測(cè)得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)． (4)如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，選用其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖． 【解析】　(1)滑動(dòng)變阻器作限流用，電路中的電流應(yīng)較大，故滑動(dòng)變阻器用阻值小的即可滿足實(shí)驗(yàn)要求，故變阻器選G. (2)描點(diǎn)作圖如下圖，圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.50 V 電池內(nèi)阻r＝＝ Ω＝0.80 Ω. (3)偏小　偏小 (4)如下圖所示． 【答案】　(1)G　(2)1.50　0.80 (3)偏小　偏小 (4) 5．(1)如下圖是多用表的刻度盤(pán)，當(dāng)選用量程為50 mA的電流擋測(cè)量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測(cè)電流為_(kāi)_______ mA；若選用倍率為“100”的電阻擋測(cè)電阻時(shí)，表針也指示在圖示同一位置，則所測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_______ Ω (2)現(xiàn)要測(cè)量某一電流表A的內(nèi)阻r，給定器材有： A．待測(cè)電流表A(量程300 μA，內(nèi)阻r約為100 Ω) B．電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻R＝1 kΩ) C．電源E(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)) D．定值電阻R1＝8 000 Ω E．滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～20 Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A) F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干 要求測(cè)量時(shí)兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半． ①在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖．(電源和開(kāi)關(guān)及其連線已畫(huà)好) ②試用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．(有兩根線已經(jīng)接好，不得改動(dòng)) ③電路接通后，測(cè)得電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，用已知和測(cè)得的物理量表示電流表內(nèi)阻r＝________. 　 【解析】　多用電表所測(cè)電流為50 mA＝30.8 mA，所測(cè)電阻為15 Ω100＝1.5103 Ω. 滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器用分壓式連接；電流表滿偏電壓約為30010－6100 V＝0.03 V，遠(yuǎn)小于電壓表量程，因要求兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過(guò)量程的一半，因此電流表需要與定值電阻串聯(lián)． 【答案】　(1)30.5～30.9 mA　1.5103 Ω (2)①如圖 ②如圖 ③r＝－R1 6．(xx年重慶高考)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件．某同學(xué)用圖甲所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系．圖中R0為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表． (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路． (2)若電壓表V2的讀數(shù)為U0，則I＝________ (3)實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)測(cè)量得到該電池的U－I曲線a，見(jiàn)圖丙．由此可知電池內(nèi)阻________(填“是”或“不是”)常數(shù)，短路電流為_(kāi)_______mA，電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V. 丙 (4)實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U－I曲線b，見(jiàn)圖丙． 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，若實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5 V，則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為_(kāi)_______mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 【解析】　(1)連實(shí)物圖注意：先把 表、 表放一邊，將主回路連起來(lái)即從電源正極出發(fā)，到電鍵S，再到R、R0，回到電源負(fù)極，再將 表并聯(lián)到R0兩端， 表并聯(lián)在R＋R0兩端，如圖所示． (2)由部分電路歐姆定律得：I＝. (3)U－I圖線斜率的絕對(duì)值表示電池內(nèi)阻，由圖知：圖象斜率在變，故知電池內(nèi)阻不是常數(shù)；圖線的橫軸截距表示短路電流，故短路電流為0.295 mA；圖線的縱軸截距表示電池的電動(dòng)勢(shì)，由圖知：E＝2.67 V. (4)若實(shí)驗(yàn)一中路端電壓為1.5 V時(shí)，由圖線a可知，I＝2.1510－4 A，即圖中的A點(diǎn)，取坐標(biāo)原點(diǎn)為O，用直線連結(jié)OA，如圖所示，則OA的斜率代表該電路外電阻R外＝R0＋R，為一定值．直線OA交圖線b于B點(diǎn)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(0.68 V,9610－6 A)，則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為P＝UI＝0.065 mW. 【答案】　(1)如圖所示 (2) (3)不是　0.295(0.293～0.297)　2.67(2.64～2.68) (4)0.065(0.060～0.070)