中考物理二轮专题复习专项训练09《“内阻”的相关计算》复习题（含详解）

这是一份中考物理二轮专题复习专项训练09《“内阻”的相关计算》复习题（含详解），共4页。

A．测量值偏大，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻
B．测量值偏大，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻
C．测量值偏小，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻
D．测量值偏小，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻

图ZX9－1 图ZX9－2
2．如图ZX9－2所示是某同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)的实验电路图。如果电流表的内阻为RA，示数为I；电压表的内阻为RV，示数为U，则待测电阻R的阻值为____________。
3．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图ZX9－3甲所示。在图乙中R1＝14 Ω，R2＝9 Ω。当只闭合S1时，电流表示数I1＝0.2 A；当只闭合S2时，电流表示数I2＝0.3 A，把电源按图甲中的等效方法处理。求电源电压U和电阻r。
图ZX9－3
4．干电池本身有一定的电阻，可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个定值电阻串联而成，如图ZX9－4甲所示。某校物理课外兴趣小组的同学想利用“伏安法测电阻”的方法对电源的内阻进行测量，他们设计了图乙所示的电路对一节旧干电池进行测量，闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从B端滑到A端的过程中，电压表示数与电流表示数的对应关系图线如图丙所示。(图中电表均为理想电表)
(1)请画出图乙对应的等效电路图。
(2)请根据图丙的相关数据求出本节干电池的内阻r和电源电压U。
图ZX9－4
5．常用的电压表是由小量程的电流表G和阻值很大的电阻串联改装而成。如图ZX9－5甲所示，电流表G的量程是0～3 mA，串联一个电阻后，改装成量程为0～15 V的电压表。
(1)求这个电压表的电阻是多少。
(2)某同学用这个电压表连接了如图乙所示电路，电源电压为9 V并保持不变，R1＝4 kΩ。当闭合开关S1、S2时，电压表的示数是多少？闭合开关S1、断开开关S2时，电压表的示数是多少？
图ZX9－5
6．在进行某些电学测量时，可把电流表看成能显示其通过电流大小的小电阻，将它与一个阻值很小的待测电阻Rx并联接入电路，根据电流表的示数可以测出Rx的阻值，这是一种测量小电阻的方法。在如图ZX9－6所示的电路中，电源电压约为3 V，电流表的内阻RA＝0.1 Ω，量程为0～0.6 A，最小分度值为0.02 A。当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4 A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.3 A。设电阻Rx接入电路对电源输出电流的影响可忽略不计。
(1)求开关S1闭合、S2断开时，电流表获得的电压大小。
(2)求待测电阻Rx的阻值。
(3)上述电路中，若将Rx换成阻值约为10 Ω的大电阻，用这种测量方法能否准确测出它的阻值？写出判断依据。
图ZX9－6
7．用电压表(0～3 V)、电流表(0～0.6 A)、滑动变阻器(“30 Ω 1 A”)和定值电阻R组成如图ZX9－7甲所示的电路，电源电压不变，闭合开关后滑片P由最右端开始向左滑的过程中，记录下了一组电压表和对应电流表的示数，其U－I的关系如图乙所示。
(1)求定值电阻R的阻值和电源电压。
(2)为保证电路各元件安全的工作，滑动变阻器阻值的调节范围是多少？
(3)如图丙，若电流表与电压表中也有内阻(RA＝0.15 Ω、RV＝3 kΩ)，刚闭合开关时定值电阻R即发生断路故障，此时流过电流表的电流是多大？(结果保留到小数点后三位)
图ZX9－7
参考答案
1．C [解析] 电压表和电阻R并联，所以电压表的示数与R两端的电压相等，而电流表测得的是总电流，比通过电阻R的电流要大，故由R测＝eq \f(UV,IA)可知，测得值R测偏小，可等效为电压表内阻和电阻R并联后的总电阻，C正确。
2.eq \f(URV,IRV－U)
[解析] 由题中电路图可知，考虑电表的内阻时，R与RV并联后再与电流表串联，电压表测并联部分的电压，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过RV的电流IV＝eq \f(U,RV)，通过R的电流IR＝I－IV＝I－eq \f(U,RV)＝eq \f(IRV－U,RV)，则待测电阻R的阻值R＝eq \f(U,IR)＝eq \f(U,\f(IRV－U,RV))＝eq \f(URV,IRV－U)。
3．解：由题意得U＝I1(R1＋r)，U＝I2(R2＋r)，代入数据得0.2 A×(14 Ω＋r)＝0.3 A×(9 Ω＋r)，
解得r＝1 Ω，U＝3 V。
4．解：(1)如图所示
(2)根据欧姆定律和串联电路知识得
U＝UV＋Ir，
根据题图丙，当UV＝0时，I＝1.5 A，则U＝1.5r①；
当UV′＝1 V时，I′＝0.5 A，则U＝1 V＋0.5r②；
联立①②两式解得r＝1 Ω，U＝1.5 V。
5．解：(1)这个电压表的电阻R＝eq \f(U,I)＝eq \f(15 V,3×10－3 A)＝5000 Ω。
(2)当闭合开关S1、S2时，电压表测电源电压，则电压表的示数为9 V。
当闭合开关S1、断开S2时，R1与电压表的电阻串联，则电路中的电流I′＝eq \f(U,R＋R1)＝eq \f(9 V,5000 Ω＋4000 Ω)＝0.001 A，
电压表的示数UV＝I′R＝0.001 A×5000 Ω＝5 V。
6．解：(1)当开关S1闭合、S2断开时，电流表与滑动变阻器串联，电流表获得的电压为
UA＝IRA＝0.4 A×0.1 Ω＝0.04 V。
(2)当开关S1、S2都闭合时，电阻Rx与电流表并联后再与滑动变阻器串联，由题意可知，电源输出电流不变仍为0.4 A，此时通过电流表的电流IA＝0.3 A，所以通过待测电阻的电流Ix＝I－IA＝0.4 A－0.3 A＝0.1 A，由并联电路电压特点可知UA＝URx，即IxRx＝IARA，所以Rx＝eq \f(IARA,Ix)＝eq \f(0.3 A×0.1 Ω,0.1 A)＝0.3 Ω。
(3)由题(2)中Rx＝eq \f(IARA,I－IA)变形可得IA＝Ieq \f(Rx,Rx＋RA)。
设待测电阻为10 Ω，那么I′A≈0.396 A，
电流表的变化量ΔI＝I－I′A＝0.4 A－0.396 A＝0.004 A，远小于电流表的分度值0.02 A，所以待测电阻较大时再闭合开关S2看不出电流表示数的变化，因此不能准确测出其电阻。
7．解：(1)由题图乙可知，当电路电流I1＝0.4 A时，定值电阻R两端电压U＝2.4 V，则R＝eq \f(U,I1)＝eq \f(2.4 V,0.4 A)＝6 Ω。
由图乙可知，当滑动变阻器刚开始以最大阻值接入电路时，电路电流I2＝0.25 A，电源电压U0＝I2(R＋RP)＝0.25 A×(6 Ω＋30 Ω)＝9 V。
(2)因为电流表允许通过的最大电流为0.6 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，而电压表达到最大值3 V时，电路的电流I3＝eq \f(U大,R)＝eq \f(3 V,6 Ω)＝0.5 A；
为保证电路元件安全，电路的最大电流为0.5 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
R′P＝eq \f(U0－U大,I3)＝eq \f(9 V－3 V,0.5 A)＝12 Ω，
则滑动变阻器的调节范围为12～30 Ω。
(3)因刚闭合开关R断路后，电路由电流表、滑动变阻器和电压表串联而成，且滑动变阻器接入电路的阻值为其最大值，则此时电流表的示数为
I4＝eq \f(U0,RA＋RV＋RP)＝eq \f(9 V,0.15 Ω＋3000 Ω＋30 Ω)≈0.003 A。