1、专项训练(九)_“内阻”的相关计算1利用“伏安法”测电阻的部分电路如图 ZX91 所示，关于测量误差和产生原因，下列说法正确的是( )A测量值偏大，测得值可等效为电压表内阻和电阻 R 并联的总电阻B测量值偏大，测得值可等效为电流表内阻和电阻 R 的总电阻C测量值偏小，测得值可等效为电压表内阻和电阻 R 并联的总电阻D测量值偏小，测得值可等效为电流表内阻和电阻 R 的总电阻图 ZX91 图 ZX922如图 ZX92 所示是某同学用“伏安法”测量定值电阻 R(阻值未知)的实验电路图。如果电流表的内阻为 RA，示数为 I；电压表的内阻为 RV，示数为 U，则待测电阻 R 的阻值为_。3实际的电源都有
2、一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压 U 和电阻 r 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 U、电阻为 0 的理想电源与一个电阻值为 r 的电阻串联而成，如图 ZX93 甲所示。在图乙中 R114 ，R 29 。当只闭合 S1时，电流表示数 I10.2 A；当只闭合 S2时，电流表示数 I20.3 A，把电源按图甲中的等效方法处理。求电源电压 U 和电阻 r。图 ZX934干电池本身有一定的电阻，可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个定值电阻串联而成，如图 ZX94 甲所示。某校物理课外兴趣小组的同学想利用“伏安法测电阻”的方法对电源的内阻进行测量，他们设计了图
3、乙所示的电路对一节旧干电池进行测量，闭合开关 S，在滑动变阻器滑片 P 从 B 端滑到 A 端的过程中，电压表示数与电流表示数的对应关系图线如图丙所示。(图中电表均为理想电表)(1)请画出图乙对应的等效电路图。(2)请根据图丙的相关数据求出本节干电池的内阻 r 和电源电压 U。图 ZX945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 ZX95 甲所示，电流表 G 的量程是 03 mA，串联一个电阻后，改装成量程为 015 V 的电压表。(1)求这个电压表的电阻是多少。(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 9 V 并保持不变，R 14 k。当闭合开
4、关 S1、S 2时，电压表的示数是多少？闭合开关 S1、断开开关 S2时，电压表的示数是多少？ 图 ZX956在进行某些电学测量时，可把电流表看成能显示其通过电流大小的小电阻，将它与一个阻值很小的待测电阻Rx并联接入电路，根据电流表的示数可以测出 Rx的阻值，这是一种测量小电阻的方法。在如图 ZX96 所示的电路中，电源电压约为 3 V，电流表的内阻 RA0.1 ，量程为 00.6 A，最小分度值为 0.02 A。当开关 S1闭合、S 2断开时，电流表的示数为 0.4 A；当开关 S1、S 2都闭合时，电流表的示数为 0.3 A。设电阻 Rx接入电路对电源输出电流的影响可忽略不计。(1)求开关
5、 S1闭合、S 2断开时，电流表获得的电压大小。(2)求待测电阻 Rx的阻值。(3)上述电路中，若将 Rx换成阻值约为 10 的大电阻，用这种测量方法能否准确测出它的阻值？写出判断依据。图 ZX967用电压表(03 V)、电流表(00.6 A)、滑动变阻器(“30 1 A”)和定值电阻 R 组成如图 ZX97 甲所示的电路，电源电压不变，闭合开关后滑片 P 由最右端开始向左滑的过程中，记录下了一组电压表和对应电流表的示数，其 UI 的关系如图乙所示。(1)求定值电阻 R 的阻值和电源电压。(2)为保证电路各元件安全的工作，滑动变阻器阻值的调节范围是多少？(3)如图丙，若电流表与电压表中也有内阻
6、(R A0.15 、R V3 k)，刚闭合开关时定值电阻 R 即发生断路故障，此时流过电流表的电流是多大？(结果保留到小数点后三位) 图 ZX97参考答案1C 解析 电压表和电阻 R 并联，所以电压表的示数与 R 两端的电压相等，而电流表测得的是总电流，比通过电阻 R 的电流要大，故由 R 测 可知，测得值 R 测 偏小，可等效为电压表内阻和电阻 R 并联后的总电阻，C 正确。 UVIA2.URVIRV U解析 由题中电路图可知，考虑电表的内阻时，R 与 RV并联后再与电流表串联，电压表测并联部分的电压，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过 RV的电流 IV ，通过 R
7、 的电流URVIRII VI ，则待测电阻 R 的阻值 R 。URV IRV URV UIR UIRV URV URVIRV U3解：由题意得 UI 1(R1r)，UI 2(R2r)，代入数据得 0.2 A(14 r)0.3 A(9 r)，解得 r1 ，U3 V。4解：(1)如图所示(2)根据欧姆定律和串联电路知识得UU VIr，根据题图丙，当 UV0 时，I1.5 A，则 U1.5r；当 UV1 V 时，I0.5 A，则 U1 V0.5r；联立两式解得 r1 ，U1.5 V。5解：(1)这个电压表的电阻 R 5000 。UI 15 V310 3 A(2)当闭合开关 S1、S 2时，电压表测电
8、源电压，则电压表的示数为 9 V。当闭合开关 S1、断开 S2时，R 1与电压表的电阻串联，则电路中的电流 I 0.001 UR R1 9 V5000 4000 A，电压表的示数 UVIR0.001 A5000 5 V。6解：(1)当开关 S1闭合、S 2断开时，电流表与滑动变阻器串联，电流表获得的电压为UAIR A0.4 A0.1 0.04 V。(2)当开关 S1、S 2都闭合时，电阻 Rx与电流表并联后再与滑动变阻器串联，由题意可知，电源输出电流不变仍为0.4 A，此时通过电流表的电流 IA0.3 A，所以通过待测电阻的电流 IxII A0.4 A0.3 A0.1 A，由并联电路电压特点可
9、知 UAU Rx，即 IxRxI ARA，所以 Rx 0.3 。IARAIx 0.3 A0.1 0.1 A(3)由题(2)中 Rx 变形可得 IAI 。 IARAI IA RxRx RA设待测电阻为 10 ，那么 I A0.396 A，电流表的变化量 III A0.4 A0.396 A0.004 A，远小于电流表的分度值 0.02 A，所以待测电阻较大时再闭合开关 S2看不出电流表示数的变化，因此不能准确测出其电阻。7解：(1)由题图乙可知，当电路电流 I10.4 A 时，定值电阻 R 两端电压 U2.4 V，则 R 6 UI1 2.4 V0.4 A。由图乙可知，当滑动变阻器刚开始以最大阻值接
10、入电路时，电路电流 I20.25 A，电源电压 U0I 2(RR P)0.25 A(6 30 )9 V。(2)因为电流表允许通过的最大电流为 0.6 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为 1 A，而电压表达到最大值 3 V时，电路的电流 I3 0.5 A；U大R 3 V6 为保证电路元件安全，电路的最大电流为 0.5 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R P 12 ，U0 U大I3 9 V 3 V0.5 A则滑动变阻器的调节范围为 1230 。(3)因刚闭合开关 R 断路后，电路由电流表、滑动变阻器和电压表串联而成，且滑动变阻器接入电路的阻值为其最大值，则此时电流表的示数为I4 0.003 A。U0RA RV RP 9 V0.15 3000 30
