2023版新教材高中物理第二章电路及其应用专项4电流表的两种不同接法内外接法课时作业教科版必修第三册

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 4　电流表的两种不同接法(内、外接法)提能力　1．小李在实验室测量一电阻Rx的阻值．(1)因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接．正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置．单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65 V，电流表的示数如图乙所示，其读数I1＝________ A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75 V，I2＝0.33 A．由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验：①器材与连线如图所示，请画出对应的电路图．     ②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图所示，则待测电阻Rx＝________ Ω.此方法，________(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是________________________________________________________________________．2．在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度为50.00 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量如图甲所示，其读数为________ mm.(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材为：电池组(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)，电流表(0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)，电压表(0～3 V，内阻约为3 kΩ)，滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流为2 A)，开关，导线若干．某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.502.102.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上数据可知，他采用下图中的图________(填“a”或“b”)(3)如下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据上图所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表的示数为最小．(4)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为________(填选项前的字母)A．1×10－2 Ω·m    B．1×10－3 Ω·mC．1×10－6 Ω·m    D．1×10－8 Ω·m    专项4　电流表的两种不同接法(内、外接法)1．答案：(1)0.33～0.34　外(2)①如图所示　②5　有　电阻箱的最小分度与待测电阻阻值比较接近(或其他合理解释)解析：(1)已知电流表的量程为0.6 A，其分度值为0.02 A，利用电流表表盘刻度可知电流大小为0.34 A，当电流表外接时其电压表读数为1.65 V，当电流表内接时其电压表读数为1.75 V；则可得：电压表的百分比变化为η1＝×100%＝5.7%当电流表外接时其电流表读数为0.34 A，当电流表内接时其电流表读数为0.33 A；电流表的百分比变化为η2＝×100%＝3.0%从百分比的大小可知电压表的示数变化更明显，说明电流表内接时分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法。(2)①已知电阻箱和待测电阻并联，再与单刀双掷开关、电源、滑动变阻器、电流表串联，电路图如图②由于两次实验中电路电流相同，根据欧姆定律有：I＝＝根据表达式可得：Rx＝R0根据电阻箱的读数可得：Rx＝5 Ω电阻箱在测量阻值时，只能测量到最小分度值，测量阻值只能与电阻值接近，所以存在误差，例如待测电阻为5.3 Ω，则实验只能测得其为Rx＝5 Ω，误差较大．2．答案：(1)0.400(0.399～0.401均可)　(2)a　(3)如答图甲所示　(4)C解析：(1)由图甲可知，螺旋测微器的固定刻度读数为0，可动刻度读数为40.0×0.01 mm＝0.400 mm，所以金属丝直径为d＝0＋0.400 mm＝0.400 mm.(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约为5 Ω.如果滑动变阻器与金属丝串联，最小电流为Imin＝＝0.12 A，而表格数据最小电流为0.02 A，则电路采用图a.(3)根据电路图连接的实物图如图甲所示．(4)以U为纵轴，I为横轴建立坐标系，根据表格数据在坐标系中描点，然后用平滑的直线连接，得出U­I图线如图乙所示．U­I图线的斜率即为金属丝电阻，即Rx＝ Ω＝4.4 Ω，根据电阻定律可得ρ＝Rx·＝Rx·，代入数据可得ρ≈1×10－6 Ω·m，故选C.