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微专题四电学内阻分析电学内阻的相关计算题是我省中考的高频考点,常结合电路图考查欧姆定律的相关计算,如电源内阻,电流表、电压表内阻,用电器内阻等。电路图分析方法电压表的改装已知电流计的电阻Rg、满偏电流Ig、R1和R2电压表的实质就是一个小量程电流计与电阻串联,改装后的量程Uab=Ig( Rg+R1 ),Uac=Ig( Rg+R1+R2 )电流表的改装已知电流计的电阻Rg、满偏电流Ig、R1和R2电流表的实质就是一个小量程电流计与电阻并联,改装的量程Iab=Ig+IgRgR1+R2,Iac=Ig+Ig( Rg+R2 )R1电压表的内阻电流表的示数大于通过电阻的电流,因为电压表有内阻,电压表与电阻并联,有分流作用电流表的内阻电压表的示数大于电阻两端的电压,因为电流表有内阻,电流表与电阻串联,有分压作用电源内阻已知电源电压U、内阻r、电阻R和电流表内阻Rg。闭合开关S,则电流表的示数I=Ur+Rg+R线圈内阻电动机通电不转动时( 短时间内 ),根据电压表和电流表示数可求出其线圈内阻。针对训练1.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg=200 ,若要将它改装成量程为3 V的电压表,应串( 选填“串”或“并” )一个2800的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.6 mA处,则被测电压的大小是1.8V。2.一个电流表的满刻度电流值Ig=0.6 A,面板如图所示,那么它每一小格所对应的电流是20mA,指针现在指向的电流示数是0.34A。如果这个量程为0.6 A的电流表内阻Rg=60 ,要把这个电流表的量程扩大成3 A,那么应该在Rg上并联一个电阻Rs,Rs的大小应是15;用改装后的电流表测某一电流,指针仍指到图中所示位置,则该电流是1.7A。3.电流表的内阻很小,通常情况下可忽略不计,小明探究电流表的电阻值时,如图甲所示,他先将20 的定值电阻接入电源电压6 V( 电压保持不变 )的电路中,电路中的电流为0.3 A;他再将电流表接入电路中,如图乙所示,测得电流却是0.29 A。电流表的内阻为0.69( 结果保留小数点后两位数字 ),电流表接入电路后,R两端的电压变化了0.2V。4.如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻。如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( B )A.电压表示数大于Rx两端的实际电压,电流表示数大于通过Rx的实际电流B.电压表示数大于Rx两端的实际电压,电流表示数等于通过Rx的实际电流C.电压表示数等于Rx两端的实际电压,电流表示数大于通过Rx的实际电流D.电压表示数等于Rx两端的实际电压,电流表示数等于通过Rx的实际电流5.实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成的,如图甲所示。在图乙中R1=14 ,R2=9 。当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2 A;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3 A,把电源按图甲中的等效方法处理。求电源的电压U和电阻r。解:根据题意可知,当开关S1闭合时,由欧姆定律可得U=I1( R1+r )当开关S2闭合时,由欧姆定律可得U=I2( R2+r )因电源电压不变,故可得I1( R1+r )=I2( R2+r )代入数据可得,0.2 A( 14 +r )=0.3 A( 9 +r )解得r=1 将r=1 代入U=I1( R1+r )可得,U=3 V6.用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,由于电压表的阻值很大,在电路分析时,我们常将电压表视为断路来处理,但是实际上会有一部分的电流通过电压表,若电压表的内阻RV=500 ,调节滑动变阻器的滑片,使电压表和电流表的示数分别为10 V和0.1 A。请你完成下列问题:( 1 )通过电压表的电流是多大?( 2 )未知电阻Rx的真实值是多大?( 3 )这种测量电路适合测量阻值很大的,还是阻值很小的未知待测电阻?请作出简要的定性分析。解:( 1 )由题图可知,电压表和未知电阻Rx并联,电流表测干路的电流,则通过电压表的电流IV=URV=0.02 A( 2 )因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过Rx的电流IR=I-IV=0.08 A因并联电路中各支路两端的电压相等,所以未知电阻Rx的真实值Rx=UIR=125 ( 3 )当待测电阻的阻值比电压表的内阻小很多时,电压表分得的电流很小,电流表的示数接近通过待测电阻的电流,测量的结果比较准确,所以这种测量电路适合测量阻值很小的未知待测电阻。7.实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流( 即小量程电流表允许通过的最大电流 )Ig=3 mA的电流表,其电阻Rg=10 ,要把它改装为一个量程为3 A的电流表( 如图b ),问:( 1 )当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少;( 2 )需要给它并联一个多大的电阻R0( 计算结果小数点后保留两位数字 );( 3 )设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0的大小关系,并简单地说明理由。解:( 1 )当通过电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压U满偏=IgRg=310-3 A10 =310-2 V( 2 )通过R0的最大电流I0=3 A-310-3 A=2.997 AR0=U满偏I0=310-2V2.997A0.01 ( 3 )RR0;改装后电流表的电阻R等效于Rg和R0的并联,因为电阻并联相当于增加了导体的横截面积,所以并联后的总电阻的阻值小于任何一个分电阻的阻值。5
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