2023高中物理章末核心訓(xùn)練（四）第四章閉合電路粵教版

章末核心訓(xùn)練（四）閉合電路1.（2020·黃山高二期末質(zhì)檢）利用多用表測(cè)量電阻，主要步驟如下：（1）把紅表筆插入插孔，黑表筆插入插孔.（2）把選擇開關(guān)旋至“×100”擋.（3）把紅表筆和黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行.（4）然后測(cè)量電阻，多用電表示數(shù)如圖，則該電阻的阻值為Ω.解析：（1）根據(jù)多用電表的使用方法，為了操作簡單，紅表筆插入正極，黑表筆插入負(fù)極.（3）使用歐姆表之前要進(jìn)行歐姆調(diào)零.（4）讀數(shù)為22，然后乘以擋位倍數(shù)，阻值為2.2×103Ω.答案：（1）正極負(fù)極（3）歐姆調(diào)零（寫調(diào)零即可）（4）2.2×1032.要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，給定下列實(shí)驗(yàn)器材：A.待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約8V，內(nèi)阻約2Ω）；B.電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；C.電壓表V（量程3V，內(nèi)阻為2kΩ）；D.滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～20Ω）；E.定值電阻R1＝4kΩ；F.定值電阻R2＝20Ω；G.開關(guān)及導(dǎo)線.實(shí)驗(yàn)要求電流表和電壓表的最大讀數(shù)都要超過量程的一半.（1）若定值電阻選R1，畫出其實(shí)驗(yàn)電路.（2）若定值電阻選R2，畫出其實(shí)驗(yàn)電路.第（1）題圖第（2）題圖（3）若選電阻R2設(shè)計(jì)電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，分別得到兩組電壓、電流對(duì)應(yīng)值U1、I1和U2、I2，則待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E＝；內(nèi)阻r＝.由此計(jì)算出的電源內(nèi)阻相對(duì)真實(shí)值（選填“偏大”“偏小”或“不變”）.解析：（1）因電源電動(dòng)勢(shì)為8V，而電壓表量程為3V，若定值電阻選R1，則需將定值電阻與電壓表串聯(lián)，相當(dāng)于將電壓表擴(kuò)大量程，則其實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示.（2）若定值電阻選R2，則由于電壓表和電流表的量程都相對(duì)較小，可將R2與電源串聯(lián)，相當(dāng)于增加了電源內(nèi)阻值，電路如圖2所示.（3）由閉合電路的歐姆定律：U1＝E－I1（R2＋r）；U2＝E－I2（R2＋r）；聯(lián)立解得：E＝eq\f(U1I2－U2I1,I2－I1)；r＝eq\f(U1－U2,I2－I1)－R2；由電路圖可得，電壓表測(cè)路端電壓，但由于電壓表的分流作用，使電流表的測(cè)量值小于真實(shí)值；實(shí)驗(yàn)誤差是由于電壓表的分流造成的；當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表不分流，故短路電流相同；而測(cè)量的電壓值要小于真實(shí)值；故作出測(cè)量值和真實(shí)值的圖像如圖3所示；由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖像如圖所示，由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值.答案：（1）（2）圖見解析（3）eq\f(U1I2－U2I1,I2－I1)eq\f(U1－U2,I2－I1)－R2偏小3.某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻及電阻絲的電阻率，設(shè)計(jì)電路如圖甲所示：MN為一段粗細(xì)均勻的電阻絲，定值電阻R0＝1.0Ω，電壓表內(nèi)阻很大.調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長度x，繪制了UI圖像如圖乙所示.（1）由圖丙可知電流表的內(nèi)阻為Ω；若已知電阻絲的橫截面積S＝5.0×10－8m2，則電阻絲的電阻率ρ＝Ω·m.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）由圖乙可得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r＝Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.解析：（1）由題圖丙可知，PN間的距離x＝0時(shí)，電流表的電阻rg＝1.0Ω.定值電阻R0與電流表內(nèi)阻的并聯(lián)電阻R并＝0.5Ω，由公式R＋R并＝eq\f(U,2I)，R＝ρeq\f(x,S)，解得eq\f(U,I)＝2ρeq\f(x,S)＋2R并，題圖丙中圖線的斜率為eq\f(2ρ,S)＝eq\f(2.0Ω,10×10－2m)，解得ρ＝5×10－7Ω·m.（2）由閉合電路歐姆定律有E＝U＋2Ir，即U＝－2rI＋E