初三物理 第十.doc

有志者事竟成典例分析课题：第十讲 欧姆定律（三）考点一：电流表与电压表（内阻）【例1】（09安徽）常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律。图1甲是一个量程为03mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。已知该电流表的电阻为Rg=10. (1)若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值? (2)如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样AB之间(虚线框内)就相当于一个量程为03V的电压表(图丙)，求串联的定值电阻R的大小。 图1 图2【变1-1】（2012安庆二模）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2甲所示，电流表G的量程是0-3mA，串联一个电阻后，改装成量程为015V的电压表（1）求这个电压表的电阻（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9V，并保持不变，R1=4k当闭合开关S1、S2时，电压表示数是多少？闭合开关S1，断开S2时，电压表的示数是多少？【变1-2】(2011甘肃兰州)电压表既是测量仪表，同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大，为测量某电压表的电阻，某同学连接了如图3所示的电路，电源电压保持不变，R1=3.0k。当闭合开关S1、S2时，电压表示数为4.5V；只闭合开关S1时，电压表的示数为3.0V。求电压表的电阻是多少？图3图4考点二：关于方程问题【例2】（2013重庆）在如图4所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R=20闭合开关s，当滑动变阻器R的滑片P在中点c时，电流表示数为0.4A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.3A则电源电压U与滑动变阻器R的最大阻值为（） A6V 10 B6V 20C12V 20 D12V 40 图5【变2-1】（09贵阳）如图5所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值R0=20，当只闭合开关S1，滑片P置于最左端a时，电流表示数为0.2A；当开关S1S2均闭合，滑片P置于最右端b时，电流表示数为0.6A，则定值电阻R1= ，电源电压U= V。 UrAS1S2R1R2乙UrUr甲图6【变2-2】（2010四中直升）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和电阻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，电阻为0的理想电源与一个电阻值为的电阻串联而成，如图6甲所示。在图乙中R1=14，R2=9。当只闭合S1时，电流表读数；当只闭合S2时，电流表读数，把电源按图甲中的等效方法处理。则电源的电压U= V，电阻= 。图7考点三、黑盒问题 【例3】如图7所示，电源电压为9V保持不变，R0=16.5，图中虚线框中有两个电阻，阻值分别是R1=6，R2=2.5当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为0.4A；当S1断开、S2和S3闭合时，电流表A的读数为0.36A请通过计算，在图中虚线框内画出R1和R2接入电路的情况 【变3-1】（2001长沙）如图所示，电源电压为4伏且保持不变，虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻，当开关S由闭合到断开时，电流表的示数减少了0.5安问： （1）开关S由闭合到断开，电路的总电阻是增加还是减少，为什么？ （2）画出虚线框内两种可能的连接电路图，并分别计算出每种接法相应的电阻R的值 【变3-2】某电路如图9所示，电源电压为4V且保持不变，虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻，当开关S由闭合到断开时，电流表示数减小了0.5A试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图，并标出相应的R的值图8 图9考点四、坐标图像问题 【例4】（2012成都二模）某课题小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，如图10所示是其原理图，放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R2接触良好且不计摩擦）已知物体A的质量为10kg，定值电阻R1=6，R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比）；其最大阻值为24，电源电压为6V，电流表的量程为00.6A、当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端己知该弹簧伸长的长度l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图所示，取g=10N/kg问： （1）电流表中的示数随着拉力的增大而 （选填“增大”或“减小”）（2）若将电流表的表盘改为拉力计的表盘，则该表盘的零刻度所对应的电流值是 A；拉力计的满刻度是 N；（3）能否将物体拉离地面？答：（选填“能”或“不能”），理由是 图10 【变4-1】（2010咸宁）如图11所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图12所示，则（1）根据图象可知：断点位置在x等于 cm处，电源电压U0等于 V（2）电阻R等于多少欧姆？（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？图11图12 【变4-2】（09烟台）学习了电学相关知识后，学校举办了一次综合实践活动，活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤图13是小红设计的电子秤原理图，其中E为干电池(2节)；A是电流表（电子秤示数表盘)；R0是定值电阻(5)；R是一根长为6cm阻值为15的均匀电阻丝c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量L的关系如图14所示(塑料盘的重力不计，g取10Nkg，制作时，调整弹簧的长度，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端该电子秤的最大称量是多大应选用的电流表最大量程是多少当电流表的指针指在O3A处时，所称重物的质量是多少从理论上说明该方案的最大不足，画出你的设计原理图图13图14 考点五、综合【例5】（2013河西区二模）学习了电学知识后，某中学物理兴趣小组的同学们发现，电学量的变化往往能用来反映力学、热学、光学等物理量的变化在老师的帮助下，他们共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量-距离变化的装置（1）如1所示是他们最初设计的装置原理图，图中R0是定值电阻，ab是沿竖直方向固定放置的长60cm粗细均匀的金属杆，其电阻Rab为9，电阻随长度变化均匀；M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上P移动的小物块，它左端用水平金属细杆（电阻不计）与滑片P相连，P与ab接触良好；除金属杆ab、小物块M，金属细杆和导轨外，他们还准备了以下器材：A电源（提供4V的稳定电压） B电源表A（量程00.6A）C电压表V1（量程03V）D电压表V2（量程015V）E定值电阻R0（1、3、5的电阻各一个）F开关S一个、导线（足够长）若干同学们认为，该装置应该尽可能地反映M移动的距离范围，同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出移动是距离值，要达到此目的，电压表应该选 （填器材序号字母）、定值电阻R的阻值应该选 的在他们的设计的设计方案中，P在ab的中点时，电压表的示数是 V（2）老师在充分肯定他们的设计方案后，提出一个建议，能否在上述实验方案的基础上再想想办法，使测量的距离范围更大？他们经过讨论后，决定增加一组滑轮组试试，图2所示的三个图分别是小明、小亮和小艳设计的滑轮组与M连接的示意图，他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离，且要求N点移动距离范围超过M小明的连接方式能够达到目的吗？ （选填“能”或“不能”），请你说明理由： （填“小明”、“小亮”、或“小艳”）的连接方式能使测量的N点移动距离范围最大 【变5-1】（09成都）小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图21（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在D点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。 (1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接人电路的电表的示数也随之而增大，则应该( ) A在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线 B只在a、b之间接电流表 C在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线 D只在c、d之间接电压表 (2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量。 小明利用测量的数据作出了原长为40 cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象见图21（乙）。由图可知：该弹簧每缩短10 cm，弹簧受到的压力将增加_ _N。 小亮和小敏设计了图21（丙）所示的电路，用来测量长度为50 cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有： A电源（能够提供3V的稳定电压） B电流表A（量程O0.6 A） C电压表V（量程03 V） D滑动变阻器R1，(阻值变化范围为05) E滑动变阻器R2（阻值变化范围为010）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。 根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是_ _（填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是_5_。 (3)三位同学最后根据(1)的要求，按图21（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3的定值电阻。 如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是_ _N。 (4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：_。 【变5-2】（2013上海）在如图1所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1为10欧，闭合电键S后，电流表A的示数如图2（a）所示求电阻R1两端的电压U1求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值现有标有“20，2A”“50，1A“字样的滑动变阻器可供选择，有一个表盘如图2（b）所示的电压表可接入电路当选用标有 字样的变阻器替换R2，并把电压表接入 两点间时（选填“AB”，“CD”，“AB或CD”），在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量U最大求电压表示数的最大变化量U最大 A组（中考对接）轻巧夺冠1（2013海陵区模拟）图甲是一个拉力计的原理图，硬质金属弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），R0是定值电阻，ab是一根长4cm的均匀电阻丝，其阻值为40，电源电压U=6V，电流表的量程00.6A请回答： （1）为保护电流表，R0的阻值至少为 （2）若R0=20，当拉环不受力时，滑片处于a端，闭合开关S后电流表的读数是多少？ （3）若R0=20，已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示，通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？ 图15 2 （2012黔东南州）小芳和小强所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪如图16甲乙所示，两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是电压表改装而成，R1为10的定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大值为20，金属指针OP可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计M为弹簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比，当托盘所受压力为零时，P恰好位于R2的最上端，当托盘所受的压力为60N时，P恰好位于R2的最下端，此时弹簧的形变仍在弹性限度内图16 3（2013烟台）图17甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量