2017-2018学年高中物理教科版选修3-1教学案：第二章 第7节 学生(3)

答案：(1)10 b (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50

7．同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻。

图2-7-20

(1)他先用多用表电压挡直接接在电源两极，读数如图2-7-20甲所示，则电源电动势约为________V 。

(2)为了更准确地测量电源的电动势和内电阻，他用多用表的“直流100 mA ”挡设计了如图乙所示的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为________Ω。

(3)将多用电表的选择开关从OFF 旋转至“直流100 mA ”挡，调节电阻箱到合适的值并记录其读数R ，合上开关从多用表上读出相应的示数I 。

(4)重复(3)的操作获得多组数据，根据数据作出了如图丙所示的R -1I 图线。

(5)由图线得干电池的电动势E ＝______V(保留三位有效数字)，内阻r ＝______Ω(取整数)，多用表的内电阻对______(选填“E ”“r ”或“E 和r ”)的测量结果有影响。

解析：(1)用多用表电压挡直接接在电源两极，量程为2.5 V ，则电源电动势约为1.30 V ；

(2)他用多用表的“直流100 mA ”挡设计了题图乙的测量电路，根据欧姆定律得开关闭

合前电阻箱的最小取值R ＝E I ＝1.30.1

Ω＝13 Ω。 (5)由E ＝IR ＋Ir ，变形为R ＝－r ＋E ·1I ，根据函数斜率和截距的概念应有：E ＝k ＝

34－(－8)30－0

V ＝1.40 V ，－r ＝－8，可得r ＝8 Ω。由于多用表存在内电阻，所以由闭合电路欧姆定律得：E ＝IR ＋I (R A ＋r )，变形为：R ＝－(R A ＋r )＋E ·1I ，所以纵轴截距的绝对值代表

电流表与电源的内阻之和，所以多用表的内电阻对r 的测量结果有影响。

答案：(1)1.30 (2)13 (5)1.40 8 r

电学实验问题

1．(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻R x ，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S 为选择开关，P 为欧姆调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。

a ．将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔；

b ．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R x 的阻值后，断开两表笔；

c ．旋转S 使其尖端对准欧姆挡“×1 k ”；

d ．旋转S 使其尖端对准欧姆挡“×100”；

e ．旋转S 使其尖端对准交流“500 V”挡，并拔出两表笔。

正确的步骤是____________。

根据如图1所示的指针位置，此被测电阻的阻值约为________ Ω。

图1

(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。

A ．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S 拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量

B ．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C ．测量电路中的某个电阻时，应该使该电阻与电路断开

D ．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

解析：(1)使用欧姆表的步骤是：选挡、欧姆调零、测量、读数、将选择开关拨在交流电压的最高挡或“OFF ”挡。根据被测电阻的阻值知，应选“×1 k ”挡，根据欧姆表的读数规则知读数为30×1 kΩ＝30 kΩ。

(2)测量电阻时，若指针偏角过大，说明被测电阻较小，应选用倍率较小的挡位，A 项

正确；测量时按规定红、黑表笔应分别插在正、负插孔，但表笔只是两个测量的引线，本身并没有正负，故调换位置不会影响测量结果，B项错误；根据欧姆表的使用规则，C项正确；换挡后必须重新调零，但若测不同电阻时不换挡，则不需要重新调零，D项错误。

答案：(1)cabe30 k(或30 000)(2)AC

2．(2015·天津高考)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：

A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω

B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω

C．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ

D．电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩ

E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A

F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A

(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)。

(2)图2为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将__________和________相连、________和________相连、__________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。

图2

(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标。

解析：(1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6 A的电流表A，电池组的电动势约4.5 V，故电压表选D，为了便于调节滑动变阻器应选F。

(2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图甲所示，因此将

a、d相连，c、g相连，f、h相连。

(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图乙所示，根据闭合电路欧姆定律，得

E ＝U ＋U

R r

所以1U ＝1E ＋r E ·1R ??

??或U ＝E －U R r 或R U ＝r E ＋1E R ， 因此可作出1U - 1

R ?

???或U -U R 或R U - R 图像处理数据。 答案：(1)A D F (2)adcgfh (3)1U 1

R ???

?或U U R 或R U R (横纵坐标互换亦可) 3．如图3所示，一个黑箱有A 、B 、C 三个接线柱，已知黑箱内的电器元件只有两个，某同学利用多用电表电压挡测量，各接线间电压均为零，利用欧姆挡依次进行6次测量，将每次红、黑表笔的位置及测得的阻值都填入下表。

图3

回答下列问题：

(1)画出黑箱中的电路图。

(2)电路中定值电阻阻值大小为________Ω。

(3)若先测R BC 再测R AC 时，挡位选择由“×1 k ”挡换为“×100”挡，接着要完成的操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)用电压挡测量电压均为零，所以电路中无电源。欧姆挡正反接的阻值不同，说明存在二极管。A 、C 正反接阻值相同，说明其间是纯电阻电路。由于二极管正向电阻是非线性的，因此R BC ≠R BA ＋R AC 。

(2)由R AC ＝R CA 知，定值电阻R ＝2 kΩ＝2 000 Ω。 (3)欧姆表换挡后，要进行欧姆凋零。

答案：(1)电路图如图所示。

(2)2 000

(3)欧姆表换挡后，先将两表笔短接，调节调零电阻，使指针指向欧姆挡零刻线

4．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～2.0 V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图4甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：

图4

A．电流表G1(量程0～1.0 mA，内电阻约100 Ω)

B．电流表G2(量程0～500 μA，内电阻约200 Ω)

C．电池组E(电动势为3.0 V，内电阻未知)

D．滑动变阻器R(0～25 Ω)

E．电阻箱R1(总阻值9 999 Ω)

F．保护电阻R2(阻值约100 Ω)

G．单 …… 此处隐藏：2991字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……