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2020-2021学年沪科选修3-1 典型案例分析 作业

2020-01-12 来源:步旅网
课时分层作业(十五) 典型案例分析

[根底达标练] (15分钟 50分)

一、选择题(此题共6小题,每题6分,共36分)

1.关于欧姆表及其使用中的问题,以下说法正确的选项是( ) A.接表内电源负极的应是黑表笔

B.换挡后,都要重新调节调零电阻,使指针指向右边“0〞刻度处 C.表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的 D.表盘刻度最左边所表示的电阻阻值为零

B [根据红进黑出原理可得电源正极接黑表笔,A错误;每次换挡后都必须重新进展短接调零,故B正确;电流I=

E

,电流与电阻不成反比,所以刻度R+r

盘上的刻度是不均匀的,左边密右边疏,故C错误;表盘刻度最左边表示电流为零,而电阻阻值那么为无穷大,故D错误.]

2.(多项选择)以下关于多用电表欧姆挡的说法中正确的选项是( ) A.每一个倍率挡的测量范围都是0~∞

B.用不同倍率挡测量同一个电阻的阻值,误差大小都是一样的 C.测电阻时,指针越接近刻度盘中央,误差越小 D.选择不同倍率挡时,指针越靠近右边,误差越小

AC [根据欧姆表原理,当Rx=0时,调节可变电阻R,得Ig=

Er+Rg+R+Rx

E

r+Rg+R

,每个这时电流表满偏.当接入被测电阻Rx时,表头上的电流I=

Rx都对应刻度盘上的一个电流值,可见测量范围是0~∞,选项A正确.测量电阻时,选择适宜的倍率挡,且中值电阻附近的误差最小,应选项B、D错误,C正确.]

3.在如图4-3-12所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下挪动时,关于

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电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化,以下判断正确的选项是( )

图4-3-12

A.L变暗,Q增大 C.L变亮,Q增大

B.L变暗,Q减小 D.L变亮,Q减小

B [滑动变阻器滑片P向下挪动时,R2变小,I总变大,UL变小,L变暗,因UR1增大,故UC=UR2变小,再由Q=CUC可知Q减小,故只有B正确.]

4.有两个一样的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,电路中的电4I

流为I.将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为3,那么电源的内阻为( )

A.R C.4R

RB.2 RD.8

C [由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E=I(2R+r),E4R

=I(+r),由以上两式可得r=4R.] 32

5.如图4-3-13所示,电路中灯泡A、B均正常发光.突然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些.电路中出现的故障可能是( )

【导学号:69682209】

图4-3-13

A.R2发生断路 B.R3发生断路 C.R2、R3同时发生断路 D.R1、R3同时发生断路

A [假设R2断路,那么灯泡A所在并联支路的总电阻增大,导致外电路总电阻增大,干路电流减小,路端电压U增大,流过R1的电流I1增大,流过灯泡所在并联支路的总电流I2(I2=I总-I1)减小,灯泡B的电压UB=I2RB3并减小,灯泡B变暗.A灯的电压UA(UA=U-UB)增大,A灯变亮.选项A正确,同理分

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析可得选项B、C、D错误.]

6. (多项选择)如图4-3-14所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,以下说法正确的选项是( )

图4-3-14

A.小灯泡L1、L2均变暗

B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗

C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大 D.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小

BC [滑动触片向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路局部的阻值变大,电路中的总电阻变大,总电流变小,路端电压变大,故电流表A的读数变小,电压表V的读数变大,小灯泡L2变暗,L1两端电压变大,小灯泡L1变亮,B、C正确.]

二、非选择题(14分)

7.如图4-3-15所示为欧姆表的原理示意图.其中,电流表的满偏电流为300 μA,内阻Rg=100 Ω,调零电阻最大值R=50 kΩ,串联的定值电阻R0=50 Ω,电源电动势E=1.5 V,当电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是多少?

【导学号:69682210】

图4-3-15

【解析】 使用欧姆表测量电阻时,对电路应用闭合电路欧姆定律,当电流表满偏时有:

Ig=

E

,其中R内为欧姆表的内阻. R内

1.5

Ω=5 000 Ω 6-300×10

E

所以有:R内=I=g

用它测量电阻Rx时,当指针指在表盘中央时有

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1EI g=2R内+Rx

2E

得:Rx=I-R内=5 000 Ω

g

故测得的电阻Rx是5 000 Ω. 【答案】 5 000 Ω

[才能提升练] (25分钟 50分)

一、选择题(此题共4小题,每题6分,共24分)

1.如图4-3-16为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻rg=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能较准确测量的阻值范围是( )

图4-3-16

A.30 kΩ~80 kΩ B.3 kΩ~8 kΩ C.300 kΩ~800 kΩ D.3 000 kΩ~8 000 kΩ

B [当红、黑表笔短接调零时Ig=

EE1.5

,R+Rg+R0=I= Ω6-gR+Rg+R0300×10

=5 000 Ω,使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确,所以能准确测量的阻值范围为3 kΩ~8 kΩ.故B正确.]

2.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图4-3-17所示.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( )

【导学号:69682211】

图4-3-17

A.RM变大,且R越大,U增大越明显 B.RM变大,且R越小,U增大越明显 C.RM变小,且R越大,U增大越明显

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D.RM变小,且R越小,U增大越明显

E

C [当RM变大时,回路的总电阻R总变大,根据I总=,得干路中的电

R总流变小,S两端的电压U=I总RS变小,应选项A、B错误;当RM变小时,回路1E

的总电阻R总=11+RS变小,根据I总=,得干路中的电流变大,S两端

R总

+RRM的电压U=I总RS变大,而且R越大,RM变小时,对回路的总电阻变化的影响越明显,应选项C正确,选项D错误.]

3.将一个电流表改装成欧姆表,并将欧姆表调零,用此欧姆表测一阻值为4

R的电阻时,指针偏转至满刻度的5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满1

刻度的5处,那么该电阻的阻值为( )

A.4R C.10R

B.5R D.16R

4

D [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54IgR+R内IgRx+R内1

时有E=;指针偏转到满刻度的5时有E=.联立三式可解得

55Rx=16R,D正确,A、B、C错误.]

4.如图4-3-18所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态,当变阻器R0的滑动触头向左挪动时,带电粒子将( )

图4-3-18

A.向上运动 B.向下运动 C.静止不动

D.不能确定运动状态的变化

B [当滑动触头向左挪动时,R0接入电路的电阻值变大,那么R总变大,总

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电流变小,R两端的电压变小,电容器中的电场强度变小,所以粒子将向下运动,故B正确.]

二、非选择题(此题共2小题,共26分)

5.(10分)用多用电表的电阻挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为电阻挡调零旋钮.

a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上电阻的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Rx的阻值后,断开两表笔 c.旋转S使其尖端对准电阻挡×1 k d.旋转S使其尖端对准电阻挡×100

e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔

(1)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. ______________________________________________________________ (2)根据如图4-3-19所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω.

图4-3-19

【解析】 (1)使用欧姆表的步骤是:选挡、电阻挡调零、测量读数、将选择开关拨至交流电压的最高挡或off挡.

(2)根据被测电阻的阻值知,应选×1 k挡,读数为30×1 kΩ=30 kΩ. 【答案】 (1)cabe (2)30 k(或30 000)

6.(16分)如图4-3-20甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图4-3-20乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:

图4-3-20

(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值.

【解析】 (1)题中图乙中AB延长线,交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处,

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所以电源的电动势为E=20 V,内阻r=

EI短

=20 Ω.

(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应图乙中的B点,即U2=4 V、I2=U2

0.8 A,得R2=I=5 Ω.

2

(3)当P滑到R3的左端时,由图乙知此时U外=16 V, I总=0.2 A 所以R外=因为R外=

U外I总

=80 Ω

+R2, R1+R3

R1R3

所以滑动变阻器的最大阻值为:R3=300 Ω. 【答案】 见解析

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