2011高三物理一轮复习 第八课时 用多用电表探索黑箱内的电学元件课件

第十章第八课时1要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A待测电压表V(量程3 V，内阻未知)B电流表 A(量程3 A，内阻0.01 )C定值电阻R(阻值2 k，额定电流50 mA)D蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E多用电表F开关K1、K2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用100 倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_ .(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是_，合理的理由是_(3)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤_(4)用上述所测量的物理量表示电压表内阻RV_.【解析】(1)题考查欧姆表的读数原理(2)题考查实验电路图的设计(3)题考查测量电阻的实验步骤(4)题考查电阻的计算根据(3)的实验步骤可以列出方程U1U2R，解得RVR.【答案】(1)3 000(2)丙；乙图中电流表的示数太小，误差太大丙图中R的值与电压表阻值接近，误差小(3)闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2.(4)RVR.2(2009年全国卷)如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明_可能有故障(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤_【解析】用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开，在点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压；点1和点2同时断开时，可以用欧姆挡进行测量在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源电动势，可知开关或连接点5、6出现故障把小灯泡拆离电路后，检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡，调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡是断路的【答案】(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)将多用电表挡位调至欧姆挡；将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障3某课题小组通过实验测量潍河水的电阻率现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、电压表(量程12 V，内阻约100 )，电流表(量程100 A，内阻约50 )、滑动变阻器(10 ，1 A)、电池组(电动势E12 V，内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品如图a是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图b所示请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为_ cm；(2)请在虚线框内画出测量水柱电阻的电路图；(3)所测水的电阻率为_ m(保留两位有效数字)【解析】(1)由游标卡尺的读数规则可知：d2260.1 mm2.26 cm.(2)因为测量的电压值与电流值是从零开始，故应选用分压电路因电压表的内阻相对于电流表的内阻更接近于被测电阻，所以应选用电流表内接法(3)因为，由图象可知：2105 /m.而S4104 m2，所以80 m.【答案】(1)2.26(2)如右图所示(3)8044为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材：A6.3 V蓄电池；B干电池一节；C电压表(03 V15 V，内阻约为3 k，15 k)；D电流表A(00.6 A3 A，内阻约为10 ，2 )；E电流表G(满偏电流3 mA，内阻Rg10 )；F变压器；G滑动变阻器(020 )；H滑动变阻器(01 000 )；I电阻箱(09 999 )；J开关、导线(1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的变阻器是_(用代号回答)(2)某次实验记录如下表：实验次数12345电流表示数/A0.240.500.701.101.50电压表示数/V1.301.100.950.600.30根据表中数据在坐标图上画出UI图线由图可求得E_V，r_.(3)用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；测得的内阻与电池内阻的真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)(4)如果实验中电压表坏了，选用其他器材进行实验，请画出相应的电路图【解析】(1)滑动变阻器作限流用，电路中的电流应较大，故滑动变阻器用阻值小的即可满足实验要求，故变阻器选G.(2)描点作图如下图，图线与纵轴的交点即为电源的电动势E1.50 V电池内阻r 0.80 .(3)偏小偏小(4)如下图所示【答案】(1)G(2)1.500.80(3)偏小偏小(4) 5(1)如下图是多用表的刻度盘，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_ mA；若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_ (2)现要测量某一电流表A的内阻r，给定器材有：A待测电流表A(量程300 A，内阻r约为100 )B电压表V(量程3 V，内阻R1 k)C电源E(电动势4 V，内阻忽略不计)D定值电阻R18 000 E滑动变阻器R2(阻值范围020 ，允许通过的最大电流为0.5 A)F开关S一个，导线若干要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半在方框中画出实验电路的原理图(电源和开关及其连线已画好)试用笔画线代替导线，将实验器材连接成实验电路(有两根线已经接好，不得改动)电路接通后，测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r_.【解析】多用电表所测电流为50 mA30.8 mA，所测电阻为15 1001.5103 .滑动变阻器最大阻值远小于待测电流表内阻，滑动变阻器用分压式连接；电流表满偏电压约为300106100 V0.03 V，远小于电压表量程，因要求两电表指针的偏转均超过量程的一半，因此电流表需要与定值电阻串联【答案】(1)30.530.9 mA1.5103 (2)如图如图rR16(2009年重庆高考)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件某同学用图甲所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表(1)请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实验器材连接成实验电路(2)若电压表V2的读数为U0，则I_(3)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的UI曲线a，见图丙由此可知电池内阻_(填“是”或“不是”)常数，短路电流为_mA，电动势为_V.丙(4)实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得UI曲线b，见图丙当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5 V，则实验二中外电路消耗的电功率为_mW(计算结果保留两位有效数字)【解析】(1)连实物图注意：先把 表、 表放一边，将主回路连起来即从电源正极出发，到电键S，再到R、R0，回到电源负极，再将 表并联到R0两端， 表并联在RR0两端，如图所示(2)由部分电路欧姆定律得：I.(3)UI图线斜率的绝对值表示电池内阻，由图知：图象斜率在变，故知电池内阻不是常数；图线的横轴截距表示短路电流，故短路电流为0.295 mA；图线的纵轴截距表示电池的电动势，由图知：E2.67 V. (4)若实验一中路端电压为1.5 V时，由图线a可知，I2.15104 A，即图中的A点，取坐标原点为O，用直线连结OA，如图所示，则OA的斜率代表该电路外电阻R外R0R，为一定值直线OA交图线b于B点，B点坐标为(0.68 V,96106 A)，则实验二中外电路消耗的电功率为PUI0.065 mW.【答案】(1)如图所示(2)(3)不是0.295(0.2930.297)2.67(2.642.68)(4)0.065(0.0600.070)