2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第八章 恒定电流 专题8.4 电表的改装和应用

专题8.4 电表的改装和应用一．选择题1. (2018·江苏联考)如图所示,电源电动势为E ,内阻为r ,电动机M 的线圈电阻为R 1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I ,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则( )A. 电流大小I=ER rB. 电动机两端的电压U=IR 1C. 电源的效率η=×100%D. 电动机的机械功率P=IE-I 2(R 1+R 2+r ) 【参考答案】D2．如图所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈电阻R M ＝1 Ω，则下列说法中正确的是：（ ）A ．通过电动机的电流为10 AB ．电动机的输入功率为20 WC ．电动机的热功率为4 WD ．电动机的输出功率为16 W 【参考答案】BCD3．（2016湖南十三校联考）如图所示，电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接人电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是：A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A l、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A l、A2的指针偏转角度之比为1∶5【参考答案】BC【命题立意】本题旨在考查电表的改装【名师解析】电流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为5：1，即总电阻之比为1：5，所以并为联时读数之5：1【举一反三】当串联时读数之比、偏转角度之比各是多少？4．(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，下列说法正确的是( )A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程增大D．乙表是电压表，R增大时量程减小【参考答案】BC3【名师解析】由电表的改装原理可知，电流表应是G 与R 并联，改装后加在G 两端的最大电压U g ＝I g R g 不变，所以并联电阻R 越大，I ＝I g ＋I R 越小，即量程越小，B 正确，A 错误；对于电压表应是G 与R 串联，改装后量程U ＝I g R g ＋I g R ，可知R 越大，量程越大，C 正确，D 错误．5.在如图甲所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器，闭合开关S ，在滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。

图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况。

则下列说法正确的是()A.图线a 表示的是电压表V 1的示数的变化情况B.图线c 表示的是电压表V 2的示数的变化情况C.此过程中电压表V 1示数的变化量ΔU 1和电流表A 示数的变化量ΔI 的比值的绝对值变大D.此过程中电压表V 3示数的变化量ΔU 3和电流表A 示数的变化量ΔI 的比值的绝对值不变 【参考答案】BD6．用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A 和电压表V ，分别将其串联和并联在一起，然后接入电路中。

通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是（ ）A ．图甲中电压表的指针偏角比电流表的大B ．图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C ．图乙中电压表的指针偏角比电流表的大D．图乙中电压表的指针偏角比电流表的小【参考答案】AD7.将两个相同的灵敏电流计表头，分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则( )A.两表头指针都不偏转B.两表头指针偏角相同C.改装成电流表的表头指针有偏转，改装成电压表的表头指针几乎不偏转D.改装成电压表的表头指针有偏转，改装成电流表的表头指针几乎不偏转【参考答案】D【名师解析】灵敏电流计表头，改装成一只较大量程电流表需要并联一个小电阻；灵敏电流计表头，改装成一只较大量程电压表，需要串联一个大电阻。

做实验时误将这两个表串联起来，这两表头指针都偏转，电流表指针偏转角度很小，即改装成电压表的表头指针有偏转，改装成电流表的表头指针几乎不偏转，选项ABC错误D正确。

8.小宇同学在探究电表改装时，取了两个满偏电流均为Ig=1mA、内阻r g=30Ω的表头，分别改装成量程为0~3V的电压表和量程为0~0.6A的电流表。

下列操作正确的是A．改装成电压表应该串联一个2990Ω的定值电阻，改装成电流表应该并联一个0.15Ω的定值电阻B．改装成电压表应该并联一个2990Ω的定值电阻，改装成电流表应该串联一个0.15Ω的定值电阻C．改装成电压表应该串联一个2970Ω的定值电阻，改装成电流表应该并联一个0.05Ω的定值电阻D．改装成电压表应该并联一个2990Ω的定值电阻，改装成电流表应该串联一个0.05Ω的定值电阻【参考答案】D5【名师解析】根据串联分压原理，改装成电压表应该串联的定值电阻阻值为，R=gUI -r g =3000Ω-30Ω= 2970Ω。

根据并联分流原理，改装成电流表应该并联的定值电阻为R=g g gI r I I -=0.05Ω，选项C 正确。

9.如图所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R 0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R 1时可使甲电路输出功率最大，调节R 2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P 0＝2 W)，则R 1和R 2的值分别为()A ．2 Ω，2 ΩB ．2 Ω，1.5 ΩC ．1.5 Ω，1.5 ΩD ．1.5 Ω，2 Ω 【参考答案】C由UI= P 0+ I 2R 0′,解得电动机两端电压可表示为U=22I I+,根据闭合电路欧姆定律可得电动机两端电压可表示为U=E-Ir+U R 2=12-3I+ U R 2， 联立解得：I=2A ，R 2＝1.5Ω。

选项B 正确。

10．(2016·南昌质检)如图所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机绕线电阻R 2＝10 Ω，当开关S 断开时，电流表的示数I 1＝0.5 A ；当开关S 合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应满足( )A ．I ＝1.5 AB ．I <1.5 AC ．P ＝15 WD ．P <15 W 【参考答案】BD11．(2016·武汉调研)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成。

当闭合开关S 1、S 2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。

已知电吹风的额定电压为220 V ，吹冷风时的功率为120 W ，吹热风时的功率为 1 000 W 。

关于该电吹风，下列说法正确的是( )A ．电热丝的电阻为55 ΩB ．电动机线圈的电阻为 1 2103ΩC ．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为 1 000 JD ．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J 【参考答案】AD【名师解析】电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P ＝1 000 W －120 W ＝880 W ，对电热丝由P ＝U 2R 可得其电阻R ＝U 2P ＝2202880Ω＝55 Ω，选项A 正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无7法计算，选项B 错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J ，选项C 错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J ，选项D 正确。

12.如图所示，用输出电压为1.4 V 、输电电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电。

下列说法正确的是()A ．电能转化为化学能的功率为0.12 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.12 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内 【参考答案】AB13．通常一次闪电过程历时约 0.2 s ～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成。

每个闪击持续时间仅40 μs ～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。

在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为 60 μs 。

假定闪电前云地间的电场是均匀的。

根据以上数据，判断下列说法正确的是( ) A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105A B ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014W C ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m D ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J 【参考答案】AC二．计算题1．（2015武汉部分重点中学第一次联考）电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m =200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05Ω,直接对超导电动机（线圈为超导材料,电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率η=90％的传动装置带动车轮转动。

保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f=653N，g=10m/s2,试求:(1) 若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？(2) 已知某斜坡路面的倾角为θ，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（sin0.2585θ=）【名师解析】（1）电源输出电压：U=E-Ir=200V-100×0.05V=195V电动机功率：P=UI=195×100W=19500W由动能定理：ηP t-fs=12mv2，代入数据解得：s=100m。

（2）当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：F=mg sinθ+f，又 F v max=ηP代入数据解得：v max=15m/s.2..如果人或牲畜站在距离电线落地点8～10 m以内或雷雨天的大树附近,就可能发生触电事故，这种触电叫做跨步电压触电.人受到较高的跨步电压作用时，双脚会抽筋而身体倒地.经验证明，人倒地后电流在体内持续作用2 s，就会致命. 当人发觉跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或尽快用一条腿跳着离开危险区.跨步电压示意图如图所示，人受到跨步电压时,电流是沿着人的下身，从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路，若站在湿地上某人两脚间距离为0.5 m，一只脚的电阻是300Ω，躯干内部电阻为1000Ω，设每米湿地的电阻为100Ω.9（1）若通过人体躯干电流为0.1 A 时，则跨步电压、通过人体和湿地的总电流各为多大？（2）若人两脚之间距离增大为1.0 m 过程中通过人体和湿地的总电流不变，则跨步电压和通过人体产生的电功率各为多少？如果通过躯干的电流达到0.1 A 至1.0 A 时就能使心脏进入纤维性颤动而对人体产生伤害甚至导致死亡，那么以上两种情况对人体有危险吗？【名师解析】（1）把人体两脚之间和两脚之间湿地分别看成一个电阻，则两电阻并联。