第三章 第四节
A组·基础达标
1.电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现欲把这个电流表改装成量程为1.0 V的电压表,正确的方法是( )
A.应串联一个0.1 Ω的电阻
B.应并联一个0.1 Ω的电阻
C.应串联一个1 800 Ω的电阻
D.应并联一个1 800 Ω的电阻
【答案】C 【解析】把电流表改装成电压表需串联一个电阻R,改装后U=Ig(Rg+R),解得R=-Rg= Ω=1 800 Ω,即应串联一个1 800 Ω的电阻,C正确.
2.某同学用伏安法测电阻时,分别采用了内接法和外接法,测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值Rx之间的关系为( )
A.R1>Rx>R2 B.R1<Rx<R2
C.R1>R2>Rx D.R1<R2<Rx
【答案】A 【解析】内接法测量值大于真实值,即R1>Rx;外接法测量值小于真实值,即R2<Rx,所以R1>Rx>R2.
3.如图所示,两个定值电阻R1、R2串联后接在电压恒定的12 V直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1或R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为8 V,如果把此表改接在R2两端,则电压表的示数将( )
A.小于4 V
B.等于4 V
C.大于4 V,小于8 V
D.等于或大于8 V
【答案】A 【解析】由于电压表的内阻不是无穷大,其分流作用不能忽略,接上电压表后导致并联部分总电阻减小,分压值也减小,故R1两端的实际电压大于8 V,R2两端实际电压小于4 V,A正确.
4.(多选)如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A.S断开时,R1与R2的电压之比为1∶5
B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶1
C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1∶5
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2∶1
【答案】AB 【解析】设A、B间电压为U,S断开时,R1和R2串联,两端电压之比等于电阻之比,即为1∶5,R1两端的电压为,故A正确;S闭合时,R3与R2并联的阻值为5 Ω,R1与R并的电压之比为2∶5,R1两端的电压为,故C、D错误;S闭合时,通过R2与R3的电流相等,等于通过R1的电流的一半,故B正确.
5.(多选)如图所示的电路,将两个相同的表头分别改装成A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,则下列说法正确的是( )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
C.A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 A
D.A1的读数为1 A时,干路的电流为1.2 A
【答案】AD 【解析】A1和A2是由两个相同的表头改装而成的,只是它们并联的电阻不同.当两个电流表并联时,加在两电流表上的电压相等,所以,通过两表头的电流也相等,A正确,B错误;A1的读数为1 A时,A2的读数应为×0.6 A=0.2 A,所以干路电流为1.2 A,C错误,D正确.
6.(多选)一电流表的量程为100 μA,内阻为100 Ω.现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表(原电流表的表盘未改动).如果用改装后的电压表测量某一电路,电压表示数如图所示,则( )
A.该电压表的量程是0.1 V
B.该电压表的量程是1 V
C.此时的电压是0.08 V
D.此时的电压是0.8 V
【答案】BD 【解析】根据串联电路的电压特点有U=IgR+IgRg=Ig(R+Rg)=10-4×(100+9 900) V=1 V,此时指针所表示的电压为0.8 V,B、D正确.
7.一电流表由电流计G和电阻R并联而成,如图所示,在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些,采用下列措施可使读数变准确的是( )
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B.在R上串联一比R大得多的电阻
C.在R上并联一比R小得多的电阻
D.在R上并联一比R大得多的电阻
【答案】A 【解析】读数总比准确值偏小,说明流过表头的电流偏小,并联电阻稍小了些,要使电流表读数准确,应使并联电阻稍大些,故要在R上串联一个很小的电阻,A正确.
8.(多选)两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V1、V2,若将两表串联后去测某一线路的电压,则两只表( )
A.读数相同
B.指针偏转的角度相同
C.量程大的电压表读数大
D.量程大的电压表读数小
【答案】BC 【解析】电流表改装成电压表后,量程大的内阻大,两改装后的电压表串联在一起去测电压,每个表两端的电压与其内阻成正比,所以量程大的电压表读数大,A、D错误,C正确;两电压表串联,流过两电压表的电流相等,即流过电压表内部的表头的电流相等,所以指针偏转的角度相同,B正确.
B组·能力提升
9.如图所示是一个电路的一部分,其中R1=5 Ω,R2=1 Ω,R3=3 Ω,I1=0.2 A,I2=0.1 A,那么电流表测得电流为( )
A.0.2 A,方向向右 B.0.15 A,方向向左
C.0.2 A,方向向左 D.0.3 A,方向向右
【答案】C 【解析】由图示电流方向可计算出R1和R2两端电压降U1=1.0 V,U2=0.1 V,电势左高右低,比较U1、U2可判断R3两端电势下高上低,U3=0.9 V,通过R3的电流I3==0.3 A,电流方向由下向上.由图可知,R3上的电流是由I2和IA共同提供的,故IA=0.2 A,方向向左.
10.如图E=10 V,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,电池内阻可忽略.
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流;
(2)将开关S断开,求断开后流过R1的总电荷量.
【答案】(1)1 A (2)1.2×10-4 C
【解析】(1)闭合开关S,稳定后通过R1的电流为
I==1 A
(2)开关S断开前,电容器上电压为IR2,储存的电荷量为
Q1=CIR2=1.8×10-4 C.
开关S断开后,待稳定后,电容器上电压为E,储存的电荷量为Q2=CE=3×10-4 C,流过R1的总电荷量为ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-4 C.
11.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0~3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为0~15 V.已知电流表的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值.
【答案】2.95×104 Ω 1.2×105 Ω
【解析】在改装的电压表中,各量程达到满偏电压时,经过“表头”的电流均为满偏电流.
接O、A时:Ig=,即
R1=-Rg= Ω=2.95×104 Ω.
接O、B时:Ig=,即
R2=-Rg-R1= Ω=1.2×105 Ω.