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    物理人教版选修3-1 第二章 第8节《多用电表》第9节《实验:测定电池的电动势和内阻》应用创新演练
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    高中人教版 (新课标)选修3-1第二章 恒定电流10 实验:测定电池的电动势和内阻课后作业题

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    这是一份高中人教版 (新课标)选修3-1第二章 恒定电流10 实验:测定电池的电动势和内阻课后作业题,共7页。

    1.在使用多用电表时,以下说法正确的是( )
    A.在测量电阻时,为了便于测量,应用手将表笔的金属杆与被测电阻两端捏紧
    B.在测一未知电压时,应首先用交流电压或直流电压的最高挡估测,再换用合适的挡位细测
    C.测某一电阻的电流时,选择电流挡后,应将两表笔直接同电阻两端连接起来
    D.用完后,应将选择开关拨到交流电压的最高挡或“OFF”挡
    解析:选项A会使人体电阻并联在被测电阻两端;测电流时,电表应串联在被测电路中,故选项A、C错误,B、D正确。
    答案:BD
    2.欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的,有关欧姆表的使用和连接,正确的叙述是( )
    A.测电阻前要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指零
    B.红表笔与表内电池正极相接,黑表笔与表内电池负极相连接
    C.红表笔与表内电池负极相接,黑表笔与表内电池正极相连接
    D.测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻值越大
    解析:每次测量电阻之前都要进行电阻调零,所以A正确;由欧姆表内部结构可知B错C对;测电阻时,表针偏转角度越大,说明通过表头的电流越大,待测电阻值越小,故D错。
    答案:AC
    3.如图2-8-11所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线,某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端,并观察多用电表指针的示数。在下列选项中,符合操作规程的是( )
    图 2-8-11
    A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡
    C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
    解析:因为被检测的电路为含电源电路,所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源电动势为6 V,所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流,最大值可能为Im=eq \f(E,R2)=eq \f(6,5) A=1.2 A,所以选用直流0.5 A挡也不对,只有选用直流10 V挡。
    答案:A
    4.黑盒中有一个二极管,还有两个阻值均为1 kΩ的电阻,它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路,用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量,得到的数据如表所示,那么黑盒中的线路是图2-8-12中的哪一个( )
    图2-8-12
    解析:用多用电表测电阻时,电流从黑表笔流出,红表笔流入,由1、2接线柱之间电阻为0可以判出B错误;由1、3接线柱之间电阻为0.5 kΩ可以判出A错误;由2、1接线柱之间电阻为2 kΩ可以判出D错误;分析C选项符合条件,C正确。
    答案:C
    [课时跟踪训练]
    (满分50分 时间30分钟)
    一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共计32分。每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
    1.下列说法中正确的是( )
    A.欧姆表的每一挡测量范围都是0到∞
    B.欧姆表只能用来粗略地测量电阻
    C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越大
    D.用欧姆表测电阻,指针越靠近刻度右边误差越小
    解析:从欧姆表的使用,我们知道用每一挡测量前都要进行电阻调零,而两表笔断开时,相当于电阻为无穷大,故每一挡测量范围都是从0到∞,故A正确;因欧姆表电阻刻度线不均匀,即电流随电阻非线性变化,故测量出的电阻不可能是准确值,只能用来粗测,故B正确;欧姆表测电阻,中值附近最准确,越靠近两侧误差越大,故C、D错误。
    答案:AB
    2.欧姆表电路及刻度盘如图1所示,现因表头损坏,换用一个新表头。甲表头满偏电流为原来表头的2倍,内阻与原表头相同;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的2倍,则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为( )
    A.100 Ω,100 Ω B.200 Ω,100 Ω
    C.50 Ω,100 Ω D.100 Ω,200 Ω 图 1
    解析:由欧姆表改装原理及闭合电路欧姆定律可得,甲表头满偏电流为原表头的2倍,内阻与原表头相同,在电动势不变的情况下,其中值电阻变为原来的1/2,即50 Ω;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的2倍,在电动势不变的情况下,其中值电阻仍然不变,即100 Ω。
    答案:C
    3.用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入正(+)插孔,则( )
    A.测电压U时红表笔电势高,测电阻R时电流从红表笔流出电表
    B.不管测电压U还是测电阻R,都是红表笔电势高
    C.测电压U时电流从红表笔流入电表,测电阻R时电流从红表笔流入电表
    D.测电压U时电流从红表笔流出电表,测电阻R时电流从红表笔流出电表
    解析:用多用电表测直流电压U时,多用电表就是电压表,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;用多用电表测电阻R时,多用电表内部有电源,电流也是从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表,故C正确,D错误;测电压时,电流源于外电路的电压,红表笔电势高;测电阻时,电流源于内电路的电压,红表笔电势低,A、B错误。
    答案:C
    4.如图2是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度的4/5处。现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为( )
    A.4R B.5R
    C.10R D.16R图 2
    解析:由闭合电路的欧姆定律得:调零时有E=IgR内;指针偏转至满刻度的4/5时有E=4Ig(R+R内)/5;指针偏转到满刻度的1/5时有E=Ig(Rx+R内)/5。联立三式可解得Rx=16R。D正确,A、B、C错误。
    答案:D
    5.调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是( )
    A.这个电阻值很小
    B.这个电阻值很大
    C.为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量
    D.为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”挡,重新调零后再测量
    解析:用欧姆挡测电阻时,指针指中值附近测量最准,指针不偏转时,对应电流为零,电阻为无穷大,指针偏转太小,即指示电阻太大,应换用更高倍率的挡,即换“×100”挡重新调零测量,故A、C错误,B、D正确。
    答案:BD
    6.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA处,则被测电阻的阻值为( )
    A.1 000 Ω B.5 000 Ω
    C.1 500 Ω D.2 000 Ω
    解析:依题意可知欧姆表内阻R内=500 Ω,当测R1=500 Ω时,eq \f(1,2)Ig=eq \f(E,R内+R1),当测未知电阻R2时,eq \f(1,3)Ig=eq \f(E,R内+R2),解得:R2=1 000 Ω。
    答案:A
    7.在商店选购一个10 μF电容器,在只有一台多用电表的情况下,为了挑选一个优质产品,应选用哪个量程:①直流电压挡;②直流电流挡;③欧姆挡;④交流电压挡。选好量程以后,再将多用电表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该:⑤不偏转;⑥偏转至最右边;⑦偏转至中值;⑧偏转一下又返回最左边。正确的选项是( )
    A.①⑤ B.①⑥
    C.③⑤ D.③⑧
    解析:若用电压、电流挡,则因无电源无法检测,故要用欧姆挡,刚接通时是充电过程,充电完毕后,相当于断路,电阻无穷大,故测量时指针先偏转一下又返回到最左边。
    答案:D
    8.在如图3所示的电路中,闭合开关时,灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断如下表所示:图 3
    以上操作和判断正确的是( )
    A.1 B.2
    C.3 D.4
    解析:选直流电压挡时,红、黑表笔分别接高、低电势点,若指针偏转,说明a、b两点有电压,其他地方完好而a、b之间有断路;若指针不偏转,说明a、b两点电势相等,a、b之间必短路,1正确;选直流电流挡时,指针若偏转说明有电流流过表头,而灯不亮,则灯必断路;若不偏转,a、b两点电势相等,灯必短路,2正确;选欧姆挡时,已启用欧姆表内电源,必须将外电路电源断开,故3是错误的,而4显然正确,故选项A、B、D正确。
    答案:ABD
    二、非选择题(本题共2小题,共18分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
    9.(8分)如图4所示,一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D,盒内有四个阻值都是6 Ω的电阻,分别通过导线接在接线柱上。当用多用电表欧姆挡测得各接线柱间的电阻值如下:RAB=6 Ω,RAC=RAD=10 Ω,RCD=RBC=RBD=4 Ω。试画出暗盒内电阻的连接图。
    图 4
    解析:由测量数据判断盒内电阻的连接情况。当RAB=6 Ω时,说明A、B之间只有一个6 Ω的电阻与A、B两个接线柱连接;当RAC=RAD=10 Ω,说明在A、C及A、D两组接线柱间除有上面分析的一只6 Ω的电阻外,还接有其他电阻。其他电阻的总阻值为10 Ω-6 Ω=4 Ω,要用6 Ω的电阻组合成4 Ω的总阻值,只有从剩下的三只电阻来串并联了,三个串联或三个并联都不行,只有两只串联再与另外一只并联后才可得到4 Ω的阻值。这种连接又要顾及到RCD=RBC=RBD=4 Ω,不能造成任何两个接线柱间短路现象。故B、D之间,B、C之间,C、D之间都接了一只6 Ω的电阻,盒内电路如图所示。
    答案:见解析
    10.(10分)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图5所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
    图 5
    (1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是 (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
    (2)若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 挡(填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”),再将 (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是 、 、 。
    解析:若电流表示数为零,电压表示数为E,说明电压表与电源构成闭合回路,发生故障的是待测金属丝。利用多用电表检测含电源电路故障,应先将开关旋转至直流电压10 V挡,再将红表笔固定在电源正极a接线柱上,若只有滑动变阻器断路,把另一支表笔接b时,多用电表示数为0;把另一支表笔接c时,多用电表示数为E;把另一支表笔接d时,多用电表示数为E。
    答案:(1)待测金属丝
    (2)直流电压10 V 红 0 E E
    黑笔触点
    1
    1
    2
    红笔触点
    2
    3
    1
    表头读数
    0
    0.5 kΩ
    2 kΩ
    次序
    操作步骤
    现象和结论
    1
    闭合开关,选直流电压挡,红、黑表笔分别接a、b
    指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短路
    2
    闭合开关,选直流电流挡,红、黑表笔分别接a、b
    指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短路
    3
    闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b
    指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路
    4
    断开开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b
    指针不动,灯断路;指针偏转最大,灯短路
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