【实用资料】专题二十一内阻问题PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题二十一内阻问题,1.(黑龙江齐齐哈尔,28,5分)阅读下列材料,并回答问题。,在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法。如图所示,分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为RA=0.05,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为RV=10 k,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。,博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5,R2=20 k,小组同学们为了减小实验误,好题精练,差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。,若你也作为博涵创新实验小组的一员,在测量,R,1,=5 的阻值时,请你回答:,(1)此实验中你们选择的恰当方法是,(选填字母);,(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值,(选填“偏大”或“偏小”);,(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。,答案,(1)B(1分)(2)偏小(1分),(3)由,R,=,(1分)可知,测得的电压值是准确的(1分),电流值偏大(1分),所以电阻值偏,小。,分析:当选择电流表“外接法”时,电压表测得的电压等于被测电阻两端真实的电压。而电流,表测的是电压表与被测电阻并联后的电流之和,虽然电压表电阻很大,流过的电流非常小,但仍,会导致测得的电流大于流过被测电阻的真实的电流,根据,I,=,可知,当电压一定时,测得的电流,偏大,计算出的电阻偏小。,评分说明:其他答案合理即可给分。,解析,(1)若采用内接法,电压表示数,U,V,=,I,(,R,A,+,R,),电压表示数偏大会带来误差。电流表电压与,R,两端电压之比,=,=,。若采用外接法,电流表示数,I,A,=,I,R,+,I,V,电流表示数偏大,会带来,误差。通过电压表的电流与通过,R,的电流之比,=,=,=,。可见,采用外接法时,误差较小,故选择外接法。,(2)由,R,=,知,U,准确,I,A,偏大,故,R,偏小。,(3)见答案分析过程。,2.(山东青岛,25,3分)用毫安表测电阻,可以用如图甲所示的电路测量电阻,a、b为接线柱。已知电源电压恒为U,毫安表量程为Ig、内阻为Rg。,甲,(1)用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,Ig处就可以标为“0”,此时变阻器接入电路中的阻值R1=。,(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻Rx,毫安表的读数I与Rx的关系式为I=。,乙,(3)若,U,=1.5 V,I,g,=10 mA,图乙毫安表的表盘上已经标出了0 的位置,请标出150、1 100 的位,置。,答案,(1),-,R,g,(2),(3)如图所示,解析,(1)用导线将,a,、,b,直接连起来,移动滑动变阻器,R,1,的滑片,P,使毫安表指针正好偏转到满,刻度,I,g,I,g,处就可以标为“0”,此时,R,1,与,R,g,串联,根据电阻的串联规律和欧姆定律可得,此时变,阻器接入电路中的阻值,R,1,=,-,R,g,。,(2)保持变阻器,R,1,接入电路中阻值不变,在,a,、,b,间接入被测电阻,R,x,此时,R,1,、,R,g,、,R,x,串联,则此时,电路中的总电阻,R,=,R,x,+,R,1,+,R,g,=,R,x,+,-,R,g,+,R,g,=,R,x,+,由欧姆定律可得,毫安表的读数,I,与,R,x,的关系,式为:,I,=,=,=,。,(3)若,U,=1.5 V,I,g,=10 mA=0.01 A,由毫安表的读数,I,与,R,x,的关系式得,当,R,x,=150 时毫安表的读数,I,=,=,=0.005 A=5 mA;当,R,x,=1 100 时毫安表的读数,I,=,=,=1.2,10,-3,A=1.2 mA;毫安表分度值为0.2 mA,据此在5 mA和1.2 mA的位置,标出150、1 100,如答案图所示。,3.(四川成都,B16,4分)小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图甲所示,把电阻丝EF弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O为圆心,OP为一能够围绕圆心O转动的金属滑片,P与EF接触良好。如图乙所示,A为电流表(可选择A1:量程为0100 mA、内阻r1=4 或A2:量程为020 mA、内阻r2=18),R为滑动变阻器,阻值变化范围为0100,保护电阻R0=40,理想电源电压U=1.5 V不变,电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。,甲,则Rx和电流表的总电阻为:R=Rx+Rg=,(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻Rx,此时R1、Rg、Rx串联,则此时电路中的总电阻R=Rx+R1+Rg=Rx+-Rg+Rg=Rx+,由欧姆定律可得,毫安表的读数I与Rx的关系,差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。,电流表电压与R两端电压之比=。,联立两式可得:R1=100,Ig=510-3 A。,闭合开关S1,断开S2时,R1与电压表串联,则电路中的电流,但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。,由图乙可知,电压表与待测电阻并联,电流表串联在干路中,电压表测量的是Rx两端的电压,电流表测量通过Rx和电压表的总电流,003 A10=0.,若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.,解析(1)当OP转到E端时,I最大,达到满偏,若选择A1,则I=100 mA=0.,(2)当闭合开关S1、S2时,电压表测电源的电压,则电压表的示数为9 V;,解析(1)小量程电流表G的满偏电流为3 mA,内阻为10,所以:U=UV1+I1r,U=UV2+I2r,博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5,R2=20 k,小组同学们为了减小实验误,解析(1)用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,Ig处就可以标为“0”,此时R1与Rg串联,根据电阻的串联规律和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的阻值R1=-Rg。,(2)当闭合开关S1、S2时,电压表测电源的电压,则电压表的示数为9 V;,已知电源电压恒为U,毫安表量程为Ig、内阻为Rg。,解析将A、B两接线柱接入电路时,R1和电流计串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电压表的量程:,(2018安徽名校联考,23)伏安法测电阻有如图甲、乙所示的两种方法,分别叫做电流表内接法和电流表外接法。,R=120,5 mA,此时电流表指针所指位置处标注的读数是180度,则电流表最大刻度值的一半处应标注的读数是度;电流表刻度值为mA处,应标注的读数是36度。,5 V,Ig=10 mA=0.,(3)若在使用一段时间后,发现电源电压降为1.,5 V来刻度的,满偏电流为10 mA。,由图乙可知,电压表与待测电阻并联,电流表串联在干路中,电压表测量的是Rx两端的电压,电流表测量通过Rx和电压表的总电流,则Rx和电流表的总电阻为:R=Rx+Rg=,若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.,(3)根据实验数据求得这节干电池内部电阻r=。,05,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为RV=10 k,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。,I=4 mA=410-3 A,乙,选择合适的电流表,把,E,、,O,两个接线柱分别与,M,、,N,相接,为了从电流表上直接读出,OP,的旋转,角度。请完成以下内容:,(1)连接好电路后,将,OP,转到,E,端,闭合开关S,再调节滑动变阻器,R,使电流表示数为最大刻度值,此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择,(选填“A,1,”或“A,2,”)。,(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,把,OP,转到,F,端,电流表的示数为7.5 mA,此时电流表指针所,指位置处标注的读数是180度,则电流表最大刻度值的一半处应标注的读数是,度;电流,表刻度值为,mA处,应标注的读数是36度。,(3)在完成其他标注后,小王同学发现表盘新的刻度值不均匀,为帮她解决这个问题,同学们用理想电压表设计了如下四个改进电路,其中可行的两个是,。,答案,(1)A,2,(2)10815(3)AB,解析,(1)当,OP,转到,E,端时,I,最大,达到满偏,若选择A,1,则,I,=100 mA=0.1 A,R,总,=,=,=15 4,0,故舍去。,(2),I,m,=20 mA时,R,0,+,R,+,r,2,=,=,=75,当,OP,转到,F,端时,I,1,=7.5 mA,R,x,=,-(,R,0,+,R,+,r,2,)=125,当,I,2,=0.5,I,m,=10 mA=0.01 A时,R,x,=,-(,R,0,+,R,+,r,2,)=75,EF,接入比例为,=0.6,角度为180,0.6=108,。当角度为36,时,R,x,=125,=25,I,3,=,=15 mA。,(3)图A、B,EF,全部接入,整个电路总电阻不变,总电压不变,则电流,I,保持不变,U,V,=,IR,x,则,U,V,与,R,x,成正比,R,x,与长度成正比,长度与角度成正比,故电压表示数与角度成正比,刻度均匀,A、B正,确。,图C、D,EP,接入电路,随着角度增大,R,x,变大,电压表示数随之变化,C图,U,V,=1.5 V-,I,(,R,0,+,R,),D图,U,V,=,IR,0,电流变化不均匀,故C、D不可行。,4.(安徽马鞍山当涂一模,23)实验室里常用欧姆表来直接测量电阻。如图所示是欧姆表的简化结构图,它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成。在A、B间接入一电阻R,电路中就有一个对应的电流I,故由电流表的指针位置可以知道电阻R的大小。为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的刻度值,欧姆表在测量前都需要调零,即把欧姆表的A、B两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置使电流表满偏(指针指在最大刻度值处)。若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5 V来刻度的,满偏电流为10 mA。求:,(1)当欧姆表正常工作时的内阻是多大?,(2)当A、B间接入待测电阻Rx时,发现指针偏转到满偏电流的一半处,则待测电阻Rx的阻值是多大?,(3)若在使用一段时间后,发现电源电压降为1.2 V,重新调零后用这个欧姆表测得某电阻为225,则这个电阻的实际值为(不考虑电源本身的电阻)多大?,答案,(1)150(2)150(3)180,解析,(1)欧姆表正常工作时的内阻:,R,=,=,=150,(2)指针偏转到满偏电流的一半即,I,=,I,满,=,10 mA=5 mA=5,10,-3,A,由图可知,待测电阻,R,x,与欧姆表串联,R,x,=,R,串,-,R,=,-,R,=,-150=150,(3)测量值为225 时的电流值:,I,=,=,=4 mA=4,10,-3,A,欧姆表重新调零后的内阻为:,R,=,=,=120,则,I,=,即4,10,-3,A=,解得:,R,实,=180,5.(安徽模拟,23)常用的电压表由小量程的电流表G和阻值很大的电阻串联改装而成。如图甲所示,电流表G的量程是03 mA,串联一个电阻后,改装成量程为015 V的电压表。,(1)这个电压表的电阻是多少?