2019-2020年高三物理一轮复习 第八课时 用多用电表探索黑箱内的电学元件课件.doc

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2019-2020年高三物理一轮复习 第八课时 用多用电表探索黑箱内的电学元件课件 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 Ω) C．定值电阻R(阻值2 kΩ，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 Ω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________ Ω. (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U1＝U2＋R，解得RV＝R. 【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)RV＝R. 2．(xx年全国卷Ⅰ)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)①将多用电表挡位调至欧姆挡； ②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作； ③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 Ω)，电流表(量程100 μA，内阻约50 Ω)、滑动变阻器(10 Ω，1 A)、电池组(电动势E＝12 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________ Ωm(保留两位有效数字)． 【解析】　(1)由游标卡尺的读数规则可知：d＝22＋60.1 mm＝2.26 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ρ＝，由图象可知：＝2105 Ω/m.而S＝≈410－4 m2，所以ρ＝＝80 Ωm. 【答案】　(1)2.26 (2)如右图所示 (3)804 4．为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材： A．6.3 V蓄电池； B．干电池一节； C．电压表(0～3 V～15 V，内阻约为3 kΩ，15 kΩ)； D．电流表A(0～0.6 A～3 A，内阻约为10 Ω，2 Ω)； E．电流表G(满偏电流3 mA，内阻Rg＝10 Ω)； F．变压器； G．滑动变阻器(0～20 Ω)； H．滑动变阻器(0～1 000 Ω)； I．电阻箱(0～9 999 Ω)； 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 1 2 3 4 5 电流表示数/A 0.24 0.50 0.70 1.10 1.50 电压表示数/V 1.30 1.10 0.95 0.60 0.30 根据表中数据在坐标图上画出U－I图线．由图可求得E＝________V，r＝________Ω. (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E＝1.50 V 电池内阻r＝＝ Ω＝0.80 Ω. (3)偏小　偏小 (4)如下图所示． 【答案】　(1)G　(2)1.50　0.80 (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________ Ω (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 μA，内阻r约为100 Ω) B．电压表V(量程3 V，内阻R＝1 kΩ) C．电源E(电动势4 V，内阻忽略不计) D．定值电阻R1＝8 000 Ω E．滑动变阻器R2(阻值范围0～20 Ω，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． ①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) ②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) ③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 mA＝30.8 mA，所测电阻为15 Ω100＝1.5103 Ω. 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30010－6100 V＝0.03 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)30.5～30.9 mA　1.5103 Ω (2)①如图 ②如图 ③r＝－R1 6．(xx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U－I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U－I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R＋R0两端，如图所示． (2)由部分电路欧姆定律得：I＝. (3)U－I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：E＝2.67 V. (4)若实验一中路端电压为1.5 V时，由图线a可知，I＝2.1510－4 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＝R0＋R，为一定值．直线OA交图线b于B点，B点坐标为(0.68 V,9610－6 A)，则实验二中外电路消耗的电功率为P＝UI＝0.065 mW. 【答案】　(1)如图所示 (2) (3)不是　0.295(0.293～0.297)　2.67(2.64～2.68) (4)0.065(0.060～0.070)