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高二物理第2章同步训练题:恒定电流

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2015-10-16

解析 比较(a)、(b)两图的电压读数,可知ΔU=0.20 V,则ΔUU=0.202.50=0.08;电流变化ΔI=0.40 mA,则ΔII=0.404.60=0.087,可见ΔII>ΔUU,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采取内接法,即按照(a)图所示电路测量电阻Rx,Rx=2.5 V4.60×10-3 A=543 Ω,此法测量值偏大,因此选项B正确.

方法总结 用电流表、电压表测电阻时,连接方式可分为电流表外接法和电流表内接法两种方式:

(1)电流表外接法:如图甲所示,由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R=UI可知,R测

甲            乙

(2)电流表内接法:如图乙所示,由于电流表的分压,导致电压U的测量值偏大.由R=UI得R测>R真,R越大,电流表的分压越小,误差就会越小.因此这种接法适用于测量大电阻.

二、滑动变阻器的两种接法

9. 如图5所示,滑动变阻器R1的最大值是200 Ω,R2=R3=300 Ω,A、B两端电压UAB=8 V.

图5

(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少?

(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?

答案 (1)4.8 V ~8 V (2)3.43 V ~8 V

解析  (1)当S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R3及R1的下部不接在电路中,当滑动片P在最上端时,R2上获得的电压最大,此时R1接入电路的电阻为零,因此R2上的最大电压等于UAB=8 V,当滑动片P在最下端时,R1的全部与R2串联,此时R2上的电压最小,UR2=R2R1+R2UAB=4.8 V,所以R2上的电压变化范围为4.8 V ~8 V.

(2)当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑动片在最下端时,R2上的电压最小,此时R2与R3并联,再与R1的全部串联,R2与R3的并联电阻R′=R22=150 Ω,电压为U′=R′R1+R′UAB=150200+150×8 V=3.43 V,当滑动片在最上端时,R2上的电压最大等于UAB=8 V,所以R2上的电压范围为3.43 V ~8 V.

方法总结

1.滑动变阻器两种接法的比较

接法

项目 限流式 分压式

电路组成

变阻器

接入电

路特点 连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱(图中变阻器Pa部分短路不起作用) 连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱(图中变阻器Pa、Pb都起作用,即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上)

调压范围 ERxRx+R~E

(不计电源内阻) 0~E

(不计电源内阻)

2.选用两种接法的原则

(1)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R,须用分压式电路;

(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式电路;

(3)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起时,可采用限流接法;

(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法总能耗较小.

1.下列说法中正确的是(  )

A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零

B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻

C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大

D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小

答案 ABC

解析 由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A、B、C对,D错.

2.电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现欲把这电流表改装成量程为1.0 V的电压表,正确的方法是(  )

A.应串联一个0.1 Ω的电阻

B.应并联一个0.1 Ω的电阻

C.应串联一个1 800 Ω的电阻

D.应并联一个1 800 Ω的电阻

答案 C

解析 电流表改电压表,串联电阻.电阻两端的电压U′=U-Ug=1 V-200×500×10-6 V=0.9 V,串联的电阻阻值为R=U′/Ig=1 800 Ω.

3. 如图6所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是(  )

图6

A.Rx的测量值比真实值大

B.Rx的测量值比真实值小

C.Rx的真实值为99.8 Ω

D.Rx的真实值为100.2 Ω

答案 AC

解析 因为电流表和Rx直接串联,所以电流表读数I′等于流过Rx的真实电流I,电压表并联在电流表和Rx串联电路的两端,故电压表读数U′大于Rx两端的真实电压U,所以Rx的测量值Rx′=U′I′大于真实值Rx=UI,故A对.Rx的真实值为:Rx=UI=U′-I′RAI′=10-0.1×0.20.1 Ω=99.8 Ω,故C对.

4.电流表G的内阻为Rg,用它测量电压时,量程为U;用它改装成大量程的电流表的内阻是RA,量程为I,这几个量的关系是(  )

A.RA>Rg UI>Rg                      B.RA>Rg>UI

C.RA

答案 C

5.一个电流表的刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg.如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA,则(  )

A.给它串联一个电阻,阻值为nRg

B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg

C.给它并联一个电阻,阻值为Rgn

D.给它并联一个电阻,阻值为Rgn-1

答案 D

6. 如图7所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是(  )

图7

A.1∶1∶1             B.4∶1∶1

C.1∶4∶4             D.1∶2∶2

答案 C

解析 因P1=P2=P3,又R2与R3并联,U2=U3且P=U2R,故R2=R3,I2=I3=12I1,即I1∶I2∶I3=2∶1∶1,根据P=I2R得R1∶R2∶R3=1I21∶1I22∶1I23

=1∶4∶4.

7.在图8中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是(  )

图8

A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法

B.甲中R测>R真,乙中R测

C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R≪RV,故此法测较小电阻好

D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,故此法测较大电阻好

答案 B

8. 如图9示电路,○G是电流表,R1、R2是两个可变电阻,调节可变电阻R1,可以改变电流表○G的示数.当MN间的电压为6 V时,电流表的指针刚好偏转到最大刻度.将MN间的电压改为5 V时,若要电流表○G的指针仍偏转到最大刻度,下列方法中可行的是

(  )

图9

A.保持R1不变,增大R2

B.增大R1,减少R2

C.减少R1,增大R2

D.保持R2不变,减少R1

答案 B

9.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A,R2两端允许加的最大电压为10 V,若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是(  )

A.45 V  B.5 V  C.25 V  D.15 V

答案 D

10.已知电流表的内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA,要把它改装成量程是6 V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A的电流表,应并联多大的电阻?

答案 1 880 Ω 0.12 Ω

解析 量程为6 V的意思是当电压表(电流表串联电阻后的整体)两端电压为6 V时,通过电流表的电流为满偏电流,指针指向最大刻度处,我们在最大刻度处标以6 V.

依以上分析,设串联电阻的阻值为R,则

Ug=IgRg=3×10-3×120 V=0.36 V,

UR=U-Ug=6 V-0.36 V=5.64 V.

根据串联电路中的电压分配关系可得R=URUgRg=5.640.36×120 Ω≈1 880 Ω.

即应串联1 880 Ω的电阻,改装后,电压表内阻

RV=1 880 Ω+120 Ω=2 000 Ω.

量程为3 A的意思是通过电流表(表头并联电阻后的整体)的电流为3 A时,通过表头的电流为满偏电流,指针指向满刻度处,在此处标以3 A.

设应并联电阻阻值为 R,则其分担的电流为

IR=I-Ig=3 A-3×10-3 A=2.997 A.

根据并联电路中的电流分配关系可得

R=IgIRRg=0.0032.997×120 Ω≈0.12 Ω.

即应并联0.12 Ω的电阻,改装后,电流表的内阻RA=RgRRg+R=120 Ω×0.12 Ω120 Ω+0.12 Ω≈0.12 Ω.

高二物理第2章同步训练题就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。

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