高中物理鲁科版选修3-1课时作业 第3章 恒定电流 专题专项训练 Word版含解析

一、选择题
1．(多选)如图所示，电压表和电流表的读数分别为20 V和0.1 A，电压表的内阻为1 000 Ω，电流表内阻为10 Ω，则待测电阻Rx的(　　)
A．测量值为200 Ω　　　 B．测量值为250 Ω
C．真实值为250 Ω D．真实值为190 Ω
解析：R测＝，＝Ω＝200Ω，R测＝R并＝，得Rx＝250 Ω，A、C正确．
答案：AC
2．某待测电阻估计值在100 Ω左右，电压表内阻为3000 Ω，电流表内阻为0.2 Ω，采用伏安法测电阻时选择电流表何种接法，测量误差小(　　)
A．内接 B．外接
C．内接、外接均可 D．无法确定
解析：比较和的大小可知，＜，故采用内接．
答案：A
3．(多选)已知电流表的内阻约为0.1 Ω，电压表内阻为10 kΩ，待测电阻R1约为5 Ω，待测电阻R2约为500 Ω，用伏安法测其电阻，则(　　)
A．测R1采用电流表外接法
B．测R1采用电流表内接法
C．测R2采用电流表外接法
D．测R2采用电流表内接法
解析：当Rx?RA时，采用电流表内接法，当Rx?RV时，采用电流表外接法，故A、D正确．
答案：AD
4．(多选)用伏安法测电阻时，则下列说法正确的是(　　)
A．电流表外接时，由于电压表的分流，电流表测出电流比通过电阻的电流大
B．电流表外接时，用欧姆定律算出的电阻值比真实值小
C．电流表内接时，由于电流表的分压，电压表测出的电压比电阻两端的电压大
D．电流表内接时，用欧姆定律算出的电阻值比真实值小
答案：ABC
5．用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V；按照(b)图时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是(　　)
A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω
C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω
D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
解析：比较(a)、(b)两图的电压表读数，可知ΔU＝0.20 V，测＝＝0.08；电流变化ΔI＝0.40 mA，则＝＝0.087，可见＞，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，Rx＝＝543 Ω，此法测量值偏大，故B正确．
答案：B
6．用电流表内接法和外接法测量某电阻R的阻值，测得的结果分别为R内和R外，则所测阻值与其真实值Rx的关系应是(　　)
A．R内＜R外＜Rx　　　　　　　 B．R内＞R外＞Rx
C．R内＞Rx＞R外 D．R内＜Rx＜R外
解析：采用电流表内接法时，所测得的电流为通过Rx的电流真实值，R内＝＞R实＝＝，采用电流表外接法时，所测得电压为Rx两端电压真实值．R外＝＜R实＝，所以R内＞Rx＞R外．
答案：C
7．下图是滑动变阻器的一些接法，属于分压接法的是(　　)
解析：C、D图中变阻器起分流作用，既不是限流也不是分压，故A正确．
答案：A
8．用伏安法较准确测定约50 Ω的电阻，备用器材有：
①电流表(0～0.6 A，内阻2 Ω)；
②电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)；
③滑线变阻器(0～10 Ω)；
④蓄电池(12 V)；
⑤开关和导线．
为减小误差，应采用的电路图是(　　)
解析：Rx≈50 Ω没有远大于RA＝2 Ω，且Rx≈50 Ω?RV＝15 kΩ，应外接法，又
R滑＝10Ω＜Rx≈50 Ω，“滑小必分”，即用分压供电才能得到较大的测量范围，
以减小误差，故D正确．
答案：D
9．(选做题)如图所示，测电阻Rx值，按图(甲)连接，表示数为13 mA，表示数为7.8 V；若按图(乙)连接，表示数为2 mA，表示数为3.6 V．那么Rx的真实值为(　　)
A．600 Ω B．900 Ω
C．1 200 Ω D．1 800 Ω
解析：由乙图对V得：RV＝＝Ω＝1.8×103 Ω，由甲图对并联电阻得：I＝，R并＝，解得Rx＝900 Ω，B对．
答案：B
二、非选择题
10．某中学探究小组在尝试用不同的方法测量电阻的实验，其中一个成员用以下器材测量待测电阻Rx的阻值．
A．待测电阻Rx：阻值约为100 Ω；
B．电源E：电动势约为6.0 V、内阻忽略不计；
C．电流表1：量程0～50 mA、内阻r1＝20 Ω；
D．电流表2：量程0～300 mA、内阻r2约为4 Ω；
E．定值电阻R0：阻值为20 Ω；
F．滑动变阻器R：最大阻值为10 Ω；
G．单刀单掷开关S、导线若干．
他测量电阻Rx所用的电路图如图所示．
(1)电路图中的电流表A1应该选择电流表__________(填“1”或“2”)，开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应该移到__________端(填“A”“B”或“无要求”)．
(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx＝__________．
解析：(1)电流表1内阻已知，如果选择电流表1，那么就可以计算出待测电阻Rx两端的电压，即U＝(I2－I1)R0－I1r1，从而得出Rx的阻值；开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应移到A端，这样做可以保证开关S闭合后电路的安全．
(2)根据欧姆定律可知，待测电阻Rx＝，由电路特点可得U＝(I2－I1)R0－I1r1，I＝I1，代入公式可得Rx＝－r1.
答案：(1)1　A　(2)－r1
11．某同学用伏安法测定侍测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)
C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用__________，电流表选用__________，电源选用__________．(均填器材的字母代号)
(2)画出测量Rx阻值的实验电路图．
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会__________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是__________．
解析：(1)由于Rx的阻值约为10 kΩ，电压表内阻应远大于10 kΩ，故电压表应选B；若电源选E，则电路中的电流太小，无法利用电流表准确测量，故电源应选F；电路电流最大值约为1 mA，故电流表应选C.
(2)因Rx>，属于大电阻，故电流表采用内接法，而滑动变阻器R0的阻值远小于Rx，故滑动变阻器R0采用分压式接法．
(3)由于电压表的读数为电阻Rx和电流表内阻的分压和，而电流表的读数是流过Rx的实际电流，故待测电阻测量值会大于其真实值．
答案：(1)B　C　F　(2)图见解析
③大于　电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
(选做题)为了测量未知电阻Rx的值，使用内阻为2 000 Ω的电压表和内阻为4 Ω的电流表，但误将电压表串联，电流表并联如图(a)所示，此时电压表读数为2 V，电流表的读数为1.5 A，Rx的阻值为多大？当正确连接如(b)图所示时，若电路两端总电压不变，电压表和电流表的读数分别为多大？
解析：由图(a)有：电路两端总电压U＝IARA＝1.5×4 V＝6 V.
流过Rx的电流Ix＝IV＝UV/RV＝2/2 000 A＝10－3A.
加在Rx两端的电压Ux＝U－UV＝6 V－2 V＝4 V.
Rx＝Ux/Ix＝ Ω＝4 000 Ω.
若正确连接，如图(b)，电路两端的总电压不变，故电压表的读数为6.0 V，而电流表的读数IA′＝＝ A＝1.498×10－3A.
答案：4 000 Ω　6.0 V　1.498×10－3A