2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 多用電表、探測(cè)黑箱內(nèi)電學(xué)元件及傳感器簡(jiǎn)單應(yīng)用教案
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1、2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 多用電表、探測(cè)黑箱內(nèi)電學(xué)元件及傳感器簡(jiǎn)單應(yīng)用教案 解答“多用電表,探測(cè)黑箱內(nèi)電學(xué)元件及傳感器簡(jiǎn)單應(yīng)用”一類試題,主要掌握以下內(nèi)容: 合理選擇歐姆檔的量程,使指針盡量指在表盤中間的位置附近(指針偏轉(zhuǎn)在~ 范圍);換檔時(shí)一定要重新進(jìn)行電阻調(diào)零,才能進(jìn)行測(cè)量.讀數(shù)時(shí),應(yīng)將指針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù).對(duì)于黑箱內(nèi)純電阻元件的探索,一般從最小阻值入手,先推測(cè)最小阻值電跑得路,然后從小到大對(duì)每一電路逐一推測(cè),單獨(dú)畫出電路圖最后畫入黑箱內(nèi). Ⅰ 高考最新熱門題 1 (典型例題)根據(jù)試題要求填空或作圖. (1)圖21-3—1(a)為多用電表的示意圖
2、,其中S、K、T為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件,現(xiàn)用此電表測(cè)量一阻值約為20~30的定值電阻,測(cè)量的某些操作步驟如下: ①調(diào)節(jié)可調(diào)部件______,使電表指針停在_______位置; ②調(diào)節(jié)可調(diào)部件K,使它的尖端指向______位置; ③將紅、黑表筆分ZIj插入“+”、“-”插孔,筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)可調(diào)部件_______,使電表指針指向________ 位置. (2)在用多用表測(cè)量另一電阻的阻值時(shí),電表的讀數(shù)如圖21—3—1(b)所示,該電阻的阻值為________. (3)現(xiàn)用伏安法測(cè)量(1)問(wèn)中的那個(gè)定值電阻只Rx的阻值(約為20~30).所供器材如下: 電
3、壓表V(量程0~15 V,內(nèi)阻20k),電流表A1(量程0~50mA,內(nèi)阻20),電流表A2(量程0~30mA,內(nèi)阻4),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為50,額定電流為1A),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)約9V,內(nèi)阻約0.5),電鍵K連線用的導(dǎo)線若干根.在以上器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?,畫出電路圖,要求在圖上標(biāo)出所選器材的符號(hào). (4)該電阻是由電阻絲繞成的,為了求得該電阻線材料的電阻率,需用螺旋測(cè)微測(cè)量電阻絲的直徑,結(jié)果如圖(c)其讀數(shù)為_____. 命題目的與解題技巧:本題考查多用電表的使用、螺旋測(cè)微器的使用和伏安法測(cè)電阻、考查學(xué)生對(duì)基本儀器的使用和基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握.歐姆表的使用中應(yīng)注意機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零
4、.每次換擋測(cè)量前必須重新歐姆調(diào)零. [解析] (1)①拿到一個(gè)多用表首先要看指針是否在“0”刻度處,若不在,要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,用螺絲刀調(diào)節(jié)面板上的螺釘 S,使指針指在表左端的“0”刻度;②測(cè)電阻時(shí),先要把“選擇開關(guān)”K撥到電阻擋,題中給出的未知電阻的阻值約為20~30,所以撥到"檔的×1”擋;③接下來(lái)應(yīng)把紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)“調(diào)零旋鈕”使指針偏轉(zhuǎn)到左端的“0”刻度. (2)測(cè)量另一電阻時(shí),表盤“選擇開關(guān)“指在“×1K”位置,指針示數(shù)為20.0,則該電阻的測(cè)量值為20.0k.(3)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50,為便于改變電流應(yīng)采用分壓電路的連接;Rx的阻值在2
5、0~30之間,與電壓表相比屬于小電阻,應(yīng)采用“外接法”連接;電源電動(dòng)勢(shì)9 V,分壓電路要以保證電阻上公得的電壓小于9V,要使電流表指針偏轉(zhuǎn)盡于能大一些又不至于超出量程,應(yīng)選用A2電流表.(4)讀螺旋測(cè)微器主尺刻度為0.5 mm,再讀旋外套上刻度為20.0×0.01=0.200mm,相加得0.700mm. [答案] (1)①S 左端的“0”②擋的×1③T右端的“0” (2)20.0k(3)如上圖所示.(4)0.700mm 2 (典型例題)某同學(xué)對(duì)黑箱(見圖21—3—2(1))中一個(gè)電學(xué)元件的伏安特性進(jìn)行研究.通過(guò)正確測(cè)量,他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓Uab(Uab=Ua-Ub
6、)與流過(guò)它的電流I之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律
①當(dāng)-15V 7、2(3)電路中,并在該電路的 cd兩端輸入如圖21—3—2<4)(甲)所示的方波電壓信號(hào) Ud.請(qǐng)?jiān)趫D21—3-2(4)(乙)中定性畫出負(fù)載電阻R0上的電壓信號(hào)uef的波形.
答案:(1)見圖D 21-14 (2)單向?qū)щ娦? (3)見圖D 21-15指導(dǎo):由題中數(shù)據(jù)很容易畫出圖D 21-14,黑箱中的電學(xué)元件具有單向?qū)щ娦裕@是二極管的典型特征,由此不難得到
3 (典型例題)如21-3—3為一正在測(cè)量中的多用電表表盤.
(1)如果是用直流10 V擋測(cè)量電壓,則讀數(shù)為_________V.
(2)如果是用×100擋測(cè)量電阻,則讀數(shù)為__________.
(3)如果是用直流 8、5mA擋測(cè)量電流,則讀數(shù)為 ________mA.
答案:(1)6.5 (2)8.0×102 (3)3.25 指導(dǎo):在多用電表的同一表盤上讀數(shù),要注意分清各自的量程及最小刻度值,歐姆擋讀數(shù)為:讀數(shù)×1000ll=8.0×102.
4 (典型例題)用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程,實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程.下列屬于這類傳感器的是
A.紅外報(bào)警裝置
B.走廊照明燈的聲控開關(guān)
C.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置
D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器
答案:A 指導(dǎo):題中說(shuō)明了遙控器一類傳感器,作用是把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào).這時(shí)所說(shuō)的光信號(hào)應(yīng)該 9、理解為電磁波信號(hào).題給四個(gè)選項(xiàng)中惟一與電磁波有關(guān)的是紅外報(bào)警裝置,所以只有A項(xiàng)對(duì).
Ⅱ 題點(diǎn)經(jīng)典類型題
1 (典型例題)
(1)為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻,采用21—3—4所示電路,圖中A2為標(biāo)準(zhǔn)電流表.接好電路后,將可變電阻R2和電阻箱R1適當(dāng)調(diào)節(jié)后,將單刀雙擲開關(guān)S2接到1處.接通開關(guān)S1,調(diào)節(jié)可變電阻R2,使電流表A2的讀數(shù)為某一較大的值,該值不超過(guò)A1的量程.然后將單刀雙擲開關(guān)接到2處.調(diào)節(jié)電阻箱R1,使標(biāo)準(zhǔn)電流表A2的讀數(shù)仍為上述值.若此時(shí)電阻箱的電阻為92.8,則電流表A1的內(nèi)阻RG=_______.
(2)要測(cè)量一塊多用電表直流1 10、0mA擋的內(nèi)阻RA(約為40n),除此多用電表外,還用下列器材:直流電源一個(gè)(電動(dòng)勢(shì)E約為1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)).電阻一個(gè)(阻值約為150),電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干.要求:
①寫出實(shí)驗(yàn)步驟;
②給出RA的表達(dá)式.
命題目的與解決技巧:本題考查替代法測(cè)量A表的內(nèi)阻及靈活應(yīng)用多用電表各檔位測(cè)量其自身電阻.
[解析] (1)替代法測(cè)量A表電阻Rg=R1=92.8.(2)多用電表可以先測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻及的阻值.串聯(lián)電路中多用電表置于直流檔作電流表使用可以測(cè)得電路電流值I由全電路歐姆定律E=I(RA+R)所得RA=.
[答案] (1)92.8 (2)(a)用萬(wàn)用 11、表的直流電壓擋測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)E.(b)用萬(wàn)用表的歐姆擋測(cè)出電阻的阻值兄(c)將萬(wàn)用表置于直流10mA檔,與電阻R及電鍵串聯(lián)后接在電源兩端,合上電鍵,記下萬(wàn)用電表的讀數(shù)I.②
2 (典型例題)21-3-5所示電路,閉合開關(guān)時(shí),燈不亮,已經(jīng)確定是燈泡斷路或短路引起的.在不能拆開電路的情況下(開 關(guān)可閉合,可斷開),現(xiàn)用一個(gè)多用表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對(duì)故障和出如下判斷(如表所示):
次序
操作步驟
1
閉合開關(guān),選直流電壓擋,紅黑表筆分別接a、b
有示數(shù),燈斷路,無(wú)示數(shù),燈短路
2
閉合開關(guān),選直流電流擋,紅黑表筆分別接a,b
有示數(shù),燈斷路,無(wú)示 12、數(shù),燈短路
3
閉合開關(guān),選歐姆擋,紅黑表筆分別接a、b
指針不動(dòng),燈斷路,指針偏轉(zhuǎn),燈短路
4
斷開開關(guān),選歐姆擋,紅黑表筆分別接a,b
指針不動(dòng),燈斷路,指針偏轉(zhuǎn),燈短路
以上判斷,正確的是
A.只有1、2對(duì) B.只有3、4對(duì)
C.只有1、2、4對(duì) D.全對(duì)
答案:C 指導(dǎo):根據(jù)題目給定條件燈不亮是由燈泡斷路或短路引起的,1,2中直流電電流檔測(cè)量描述符合實(shí)際.但對(duì)歐姆檔測(cè)量要求燈泡必須同電路斷開,所以3不對(duì).
3 (典型例題)如21—3—6所示,盒內(nèi)可能有干電池、電阻、晶體二極管等元件,盒外有A、O、C三個(gè)接線柱,用多電表測(cè)量結(jié) 13、果如下:
A.用直流電壓擋測(cè)量,A、B、C三點(diǎn)間均無(wú)電壓.
B.用歐姆擋測(cè)量,A、C間正反接電阻相等.
C.用歐姆擋測(cè)量,黑表筆接C點(diǎn),紅表筆接B點(diǎn),有電阻、阻值比第二步測(cè)得的大;反接電阻很大.
D.用歐姆擋測(cè)量,黑筆接A點(diǎn),紅筆接B點(diǎn),有電阻;反接電阻很大.
試在圖中畫出盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu).
答案:見圖D 21-16.
指導(dǎo):第一步說(shuō)明盒內(nèi)無(wú)電源,第二步說(shuō)明A、C間有一個(gè)電阻,第三步說(shuō)明A、B間有個(gè)二極管,且A連接二極管正極.第四步B、c之間有一電容器,故盒內(nèi)電路如右圖所示.
4 (典型例題)在圖21—3—7所示電路的三根導(dǎo)線中,有一根是斷 14、的,電源,電阻器只R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的,為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)生想先將多用表的紅表筆直接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器R1,的b端和R2的c端,并觀察多用表指針示數(shù),在下列選擋中符合操作規(guī)程的是
A.直流10V擋
B.直流0.5 A擋
C.直流2.5 V擋
D.歐姆擋
答案: A 指導(dǎo):本題考查的是多用表的操作規(guī)程,根據(jù)題中所給條件,首判定不能選用歐姆擋,因?yàn)槭褂脷W姆擋時(shí),被測(cè)元件必須同外電路斷開.先考慮電壓擋,將黑表筆接在b端,如果表針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R1與R2電源連接的導(dǎo)線斷了,此時(shí)所測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)是電源的電動(dòng)熱6V.基于這一點(diǎn),C不能 15、選,否則會(huì)燒毀多用表;如果指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R1,與電源的連結(jié)是好的,而R1與R2之間導(dǎo)線和R2與電源導(dǎo)線其中之一是壞的,再把黑表筆接在c點(diǎn),如果表頭指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明只:與及:之間的導(dǎo)線是斷的,否則則說(shuō)明只:與電池之間的導(dǎo)線是斷的,A項(xiàng)正確.
再考慮電流擋,如果黑表筆接在b端,表針有示數(shù)則說(shuō)明R1與電源間的導(dǎo)線是斷的,此時(shí)表頭指針示數(shù)0.4 A
沒(méi)有超過(guò)量程;如果指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R2與電源之間的導(dǎo)線其中之一是斷的;黑表筆接在C點(diǎn)時(shí),如果表頭指針有示數(shù),證明R1與R2間的導(dǎo)線是斷的,此時(shí)表頭指針示數(shù):
=1.2A超過(guò)表的量程,故B不選.
Ⅲ 新高考命題方向預(yù)測(cè)
1 在圖 16、21—3—8所示的四個(gè)電路中,電源內(nèi)阻不計(jì),燈炮的額定電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì),閉合電路后,小燈炮能正常工作的是
答案: AC 指導(dǎo):由于二極管具有單向?qū)щ娦裕挥姓龢O接高電勢(shì)才能導(dǎo)通,故B選項(xiàng)中燈不亮.由于=極管正向電阻很可忽略,故A圖中燈所加電壓為電源電壓正常發(fā)光,D圖中=極管正向?qū)娮韬苄?,可忽略.燈泡被短路,故燈不能正常發(fā)光,因而正確選項(xiàng)為A、C.
2 用歐姆表可以測(cè)量二極管的好壞與極性,下列說(shuō)法正確的是
A.應(yīng)用紅黑表筆與二極管的兩極正、反向各接觸一次,即測(cè)量?jī)纱?
B.若兩次測(cè)量中,阻值相差很大,則此二級(jí)管是好的
C.在兩次測(cè)量中,電阻較小的那 17、一次,與歐姆表紅表筆接觸的一端為二極管的正極
D.在兩次測(cè)量中,電阻較小的那一次,與歐姆表黑表筆接觸的一端為二極管的正極
答案: ABD 指導(dǎo):用歐姆表測(cè)=極管的極性和好壞時(shí),用表筆分別接=極管兩極.若阻值相差很大,說(shuō)明=極管的單向?qū)щ娦阅芎?,電阻較小的一 次與黑表筆接的一端為=極管的正極,這時(shí)歐姆表給=極管加的是正向電壓,由此可知A、B、D正確.
3 調(diào)零后“×10”擋測(cè)量一個(gè)電阻的阻值,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小,正確的判斷和做法是
A.這個(gè)電阻阻值很小
B.這個(gè)電阻阻值很大
C.為了把電阻測(cè)得更準(zhǔn)一些,應(yīng)換用“×1”擋,重新測(cè)量
D.為了把電阻測(cè)得 18、更準(zhǔn)一些,應(yīng)換用“×100”擋,重新測(cè)量
答案:
4 如圖21—3—9所示,閉合開關(guān)S后,指示燈L不亮,已確認(rèn)是指示燈工斷路或短路引起的,現(xiàn)在分別用多用電表在不拆開電路的情況下,請(qǐng)你分別把多用電表當(dāng)電壓表、電流表和歐姆表來(lái)用,對(duì)故障作出具體的判斷.把結(jié)果填入下表的相應(yīng)位置.
方法步驟
(接在何處,如何接)
現(xiàn)象及結(jié)論
當(dāng)電壓表用
當(dāng)電流表用
當(dāng)歐姆表用
答案: BD 指導(dǎo):由于R×10擋指針偏角極小,說(shuō)明被測(cè)電阻很大,因而B選項(xiàng)正確,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.為了準(zhǔn)確測(cè)出電阻值,應(yīng)使指針中值附近,故應(yīng)換R×100擋,因此D選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.
19、 考場(chǎng)熱身
探究性命題綜合測(cè)試
1 在商店選購(gòu)一個(gè)10μF的電容器,在只有一臺(tái)多用表的情況下,為了挑選一個(gè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,應(yīng)該選用哪一個(gè)量程:①直流電流擋②直流電壓擋③歐姆擋④交流電壓擋;選好量程以后,再將多用表兩根測(cè)試筆接待檢電容器,如果電容器是優(yōu)質(zhì)的,電表指針應(yīng)該:⑤不偏轉(zhuǎn)⑥偏轉(zhuǎn)至最右邊⑦偏轉(zhuǎn)至中值⑧偏轉(zhuǎn)一下又返回最左邊;正確的是
A.①⑤ B.①⑥
C.③⑤ D.③⑧
答案: D 指導(dǎo):應(yīng)選用多用電表的歐姆擋,當(dāng)兩測(cè)試筆接待測(cè)電容器時(shí),若電容器是優(yōu)質(zhì)的,電容器被充電,指針偏轉(zhuǎn),當(dāng)電容器充電結(jié)束,充電電流減為零,指針又返回最左邊,故②⑧正確.
2 20、一個(gè)用電器,標(biāo)有“10V,2W”,為測(cè)定它在不同電壓下的實(shí)際功率及額定電壓下的功率,需測(cè)定不同工作狀態(tài)下的通過(guò)用電器的電壓和電流,現(xiàn)有器材如下:
A.直流電源12V(內(nèi)阻可不計(jì))
B.直流電流表0~0.6A~3A.(內(nèi)阻0.1 以下).
C.直流電流表0~300mA(內(nèi)阻約5 )
D.直流電壓表1~15V(內(nèi)阻約15k )
E.滑動(dòng)變阻器10、2A
F.滑動(dòng)變阻器1 k、0.5 A
(1)除以上器材外,還有必須的導(dǎo)線開關(guān),實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____(用序號(hào)字母表示).
(2)為 21、使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)圖Z21—1的4個(gè)圖象中哪個(gè)可能是正確的?簡(jiǎn)單說(shuō)明理由.
答: _______________________________
答案: (1)CE (2)如圖D 21-17 (3)D 電壓U增大時(shí),R增大;減小.指導(dǎo):(1)用電器正常工作時(shí)包流I==0.2 mA,故電流表可選C,用電器的電阻R=由于,故電流表可用外接法,選E,
(2)電路圖如圖D 21-17所示.
(3)D可能正確,因?yàn)镻=,該圖象的斜為,當(dāng)電壓U增大時(shí),減小.
3 “測(cè)金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中
(1)測(cè)金屬絲直徑時(shí),千分尺刻度如Z21 22、—2所示,由此可知,金屬絲的直徑為_______m
(2)在用伏安法測(cè)金屬絲電阻時(shí),應(yīng)采用的電路是
A.電流表內(nèi)接 B.電流表外接
(3)若實(shí)驗(yàn)中電壓表、電流表的讀數(shù)是準(zhǔn)確的,那么引起誤差的主要原因是
A.電壓表分流,造成電流表讀數(shù)偏大
B.電壓表分流,造成電流表讀數(shù)偏小
C.電流表分壓,造成電壓表讀數(shù)偏大
D.電流表分壓,造成電壓表讀數(shù)偏小
(4)該實(shí)驗(yàn)由于上述原因會(huì)使得電阻的測(cè)量值____(填“大于”、“等于”或“小于”)電阻的真實(shí)值.
答案: (1)0.900×10-3 (2)B (3)A 23、 (4)小于
指導(dǎo):(1)直徑為0.900×10-3m. (2)伏安法測(cè)金屬絲電阻時(shí),因金屬絲電阻較,一般采用電流表外接,故選B (3)A (4)金屬絲的實(shí)際值為R=,故電阻的測(cè)量值偏?。?
4 如圖Z21—3所示,一暗盒外有四個(gè)接線柱A、B、C、D,盒內(nèi)有四個(gè)阻值都是6的電阻,分別通過(guò)導(dǎo)線接在接線柱上.當(dāng)多用電表歐姆擋R×1擋測(cè)得各接線柱間的電阻值如下RAB=6 ,RAC=RAD=10 ,RCD=RBC=4 .試畫出暗盒內(nèi)電阻的連接圖.
答案:指導(dǎo):根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),由RCD=RBC=4ll<6ll,可推知如圖D 21-18所示 .(a)電路,由BAB=6推知AB間為一 24、個(gè)電阻,而RAC=RAD=10ll>6ll.可推知A與C、D間的電路如圖0 21-18(b),綜合各點(diǎn)間的電路可得結(jié)果如圖D21-18所示.
5 電流表的內(nèi)阻Rg=3k ,滿偏電流Ig=100μA,這個(gè)電流表能量度的最大電壓Ug______V,要把這個(gè)電流表改裝成能量度3 V的電壓表,那么應(yīng)在電流表上______聯(lián)一個(gè)阻值R1=_______kΩ的分壓電阻.如果在此基礎(chǔ)上,要使這個(gè)電壓表能量度15V的電壓,則應(yīng)在電壓表上再______聯(lián)一個(gè)阻值R2=_________k 的分壓電阻.
答案:0.3 串 27 串 120 指導(dǎo):電流表改裝成電壓表需串聯(lián)一個(gè)分壓電阻.?dāng)U大電壓表 25、的量程,需再串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,如圖圖所示.
電流表可量度的最大電壓 Ug=IgRg=0.3V.
設(shè)量程為U1=3V時(shí),需串聯(lián)電阻R1 因Ug+IgR1=U1,所以R1=ll=120kll,設(shè)量程為U2=15 V時(shí),需再串聯(lián)電阻R2, 所以U1+IgR2=U2,
所以R2=
6 在“測(cè)定金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)中,若粗估金屬絲的電阻Rx約3 ,為減小誤差,要求金屬發(fā)熱功率P<0.75 W,備有的部分儀器有:6V電池組A;電流表B(O~0.6A,內(nèi)阻0.5 );電流表C(0~3A,內(nèi)阻0.01 );電壓表D(0~3A,內(nèi)阻1 m);電壓表E(0~15V,內(nèi)阻5KΩ);滑動(dòng)變阻器F(0~1 26、002,額定電流1 A);滑動(dòng)變阻器G(0~20 ,額定電流1 A)
(1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)線直徑時(shí),可估讀到_______mm,用毫米刻度尺測(cè)量導(dǎo)線長(zhǎng)度時(shí),可估讀到______mm.
(2)上述器材中應(yīng)選用的是______(用字母代替)
(3)在框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(4)在圖Z21-4中將各器材連成實(shí)驗(yàn)電路
答案: (1)0.001,0.1 (2)A、B、D、G (3)見圖D 21-20 (4)見圖D 21-21. 指導(dǎo):(1)0.001,.1 (2)A、B、D、G由于電源只有一個(gè),A必選,由P=I2R<0.75W,知Im<0.5A,可知電流表選B.由P= 27、I2R<0.75W,知Um<1.5V,電壓表選 D,滑動(dòng)變阻器F阻值太大(與Rx比較),按器材選擇原則,不便于操作,所以不選,而選用c時(shí),雖然A= 0.26A<0.6A,即限流控制能保證器材安全,但題目要求“減小誤差”,以所最好用分壓式控制,通過(guò)U-Ⅰ圖像能較準(zhǔn)確測(cè)出Rx,另外測(cè)量電路應(yīng)用電流表外接法.
(3)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖D21-20所示
(4)連線圖見圖D 21-21所示.
7 為了測(cè)定一根長(zhǎng)20.00cm,直徑為0.220mm的鎳鉻絲的電阻率(電阻率約為1×10-6 /m),提供了下列器材:
A.電動(dòng)勢(shì)為15V的直流電源一只
B.量程為0~220μ 28、cA,內(nèi)阻約為3.7 kΩ的電流表一只
C.量程為0~20 mA,內(nèi)阻約為40 的電流表一只
D.量程為0~2A、內(nèi)阻約為0.4 的電流表一只
E.量程為0~12V,內(nèi)阻約為40 k 的電壓表一只
G.阻值為0~10 ,額定電流為1 A的滑動(dòng)變阻器一只
H.阻值為0~1kΩ,額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器—只
I.開關(guān)一個(gè)
J.導(dǎo)線若干.
現(xiàn)采用如圖Z21—5所示的電路進(jìn)行測(cè)定,請(qǐng)按實(shí)驗(yàn)需要,選出適當(dāng)?shù)钠鞑模?
答案:ACEHIJ 指導(dǎo):由于電源只有一個(gè),A必選,由先估算出鎳鉻絲的電阻約為526ll,先不考慮電流表、滑動(dòng) 29、變阻器的阻值,估算出電路中的最大電流約為Im=15/526≈28 (mA),可知電流表應(yīng)選C,只要控制電路中的電流不超過(guò) 20mA就行,由于電源電動(dòng)勢(shì)才15V,考慮到滑動(dòng)變阻器等器件的分壓,鎳鉻絲上的電壓可被控制在12V內(nèi),電壓表應(yīng)選C,由于阻值0~10ll的滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值時(shí),電路中的電流仍超過(guò)所選電流表的量程,所以滑動(dòng)變阻器只能選H,另外,I和J則是必選的,故本題應(yīng)選A、C、E、H、I、L
8 某電壓表的內(nèi)阻在20k ~50k 之間,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器對(duì):
待測(cè)電壓表V(量程3 V),電流表A1(量程200μA),電流表A2(量程5 mA),電流 30、表A,(量程0.6 A),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值1 k ),電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V),電鍵X(1)所提供的電流表中,應(yīng)選用______.
(2)為了盡量減小誤差,要求測(cè)多組數(shù)據(jù),試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖.
答案:(1)A1 (2)見指導(dǎo) 指導(dǎo):(1)要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,它兩端的電壓可由電壓表的示數(shù)讀出,流過(guò)電壓表的電流要用電流表與它串聯(lián)才能測(cè)出的,因?yàn)殡妷罕砹砍虨?V,內(nèi)阻為20 kll - 50 kll,所以流過(guò)電壓表的最大電流為μA,則電流表選擇A1
(2)由于待測(cè)電壓表內(nèi)阻Rv>>R,且為了測(cè)多組數(shù)據(jù),要求調(diào)節(jié)范圍大些,故變阻器必須采用分壓電路,所以符合要求的實(shí)驗(yàn)電路 31、圖如圖D21-22所示.
9 用圖Z21-6(a)中所給的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一個(gè)“12V,5W”的小燈泡在不同電壓下的功率,其中電流表有3 A、0.6A兩檔,內(nèi)阻可忽略,電壓表有15V、3V兩檔,內(nèi)阻很大.測(cè)量時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從0V調(diào)到12V.
(1)按要求在實(shí)物圖上連線(其中部分線路已經(jīng)連好).
(2)某次測(cè)量時(shí)電流表的指針位置如圖Z21—6(b)所示,其讀數(shù)為_______A.
答案:如圖D21-23所示 (2)0.36
指導(dǎo):對(duì)于“12V,5W”的小燈泡其額定電流大的是I=A< 0.6A,安培表的量程應(yīng)選0~0.6A,根據(jù)測(cè)量要求,電壓連續(xù)地從0 V調(diào)到12 V 32、.應(yīng)接成分壓電路,而不應(yīng)接限 流電路,又因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻可忽略,電壓表內(nèi)阻很大的電路無(wú)影響,電流表內(nèi)接或外接都可以.
10 圖Z21—7中,圖(a)為測(cè)量電阻的電路,Rx為待測(cè)電阻,R的阻值已知.R'為保護(hù)電阻,陽(yáng)值未知.電源E的電動(dòng)勢(shì)未知 S1、S2均為單刀雙擲開關(guān).A為電流表,其內(nèi)阻不計(jì). (1)按圖(a)所示的電路,在圖(b)的實(shí)物圖上連線.
(2)測(cè)量Rx的步驟為:將S2向d閉合,S1向______閉合,記下電流表讀數(shù)I1,再將S2向C閉合,S1向_____閉合,記下電流表數(shù)I2,計(jì)算Rx的公式是Rx=____________.
(1) 如圖D 21–24所示
(2)a b
指導(dǎo):(1)見圖D 21-24所示.
(2)將S2向d閉合,S1向 a閉合時(shí),Rx與R并聯(lián),I1是流過(guò)及Rx的電流;當(dāng)S2向c閉合,S1向b閉合時(shí), Rx與R并聯(lián).I2是流過(guò)R的電流,R是保護(hù)電阻,阻值應(yīng)該很大,才能保證電路結(jié)構(gòu)變化時(shí)起保護(hù)作用,也就是說(shuō)Rx和R并聯(lián)電路兩端可以看作恒壓,有I1Rx==I2R,所以Rx=I2R/I1
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