2011届高三物理一轮复习单元检测：实验：把电流

把电流表改装为电压表1．(2010·南昌一摸)如图实－3－7所示，R1、R2是两定值电阻，R1的阻值很小，R2的阻值很大；G是一灵敏电流计，S1、S2为开关，下列判断正图实－3－7确的是()A．只闭合S1时，M、N间是一个电压表B．S1、S2都闭合时，M、N间是一个电流表C．只闭合S1时，M、N间是一个电流表D．S1、S2都断开时，M、N间是一个电流表解析：本题考查的是对电流表的改装，电流表改装成电压表时，要串联上一个较大的电阻；改装成电流表时，必须并联上一个较小的电阻．所以分析本题，只闭合S1时，既不能成为电流表也不能成为电压表，所以选项A、C是错误的．两个开关都断开时，应该是一个电压表，所以选项D错．两个开关都闭合则是一个电流表，所以选项B正确．答案：B2．如图实－3－8所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些．若表头G的Ig是准确的，出现的误差可能是因为()图实－3－8①Rg的测量值比真实值偏大②Rg的测量值比真实值偏小③并联的R并比公式R并′＝eq\f(IgRg,I－Ig)计算出的R并′小④并联的R并比公式R并′＝eq\f(IgRg,I－Ig)计算出的R并′大A．①③B．②④C．①④D．②③解析：待测电流表读数偏大，说明并联的分流电阻R0阻值偏大．由于IgRg＝(I－Ig)R0，所以R0＝eq\f(IgRg,I－Ig)，可见，Rg测量值比真实值大时，按该式求出的R0值偏大．同样，在Rg测定准确的情况下，实际并联的R0比应该并联阻值eq\f(IgRg,I－Ig)偏大，也会使待测电流表读数偏大．答案：C3．图实－3－9中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表mA具有一定的内阻，电压表V的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻．当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流图实－3－9表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2.(1)根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R＝________.(2)根据所给出的电路，在图实－3－10的各器件实物图之间画出连接的导线．图实－3－10解析：(1)据电路分析，设电流表内阻为RmA.S向电压表闭合时：eq\f(E－U1,I1)＝RmA①S向R闭合时：eq\f(E,I2)＝R＋RmA②由①②两式解得：R＝eq\f(E,I2)－eq\f(E－U1,I1).(2)如图所示：答案：(1)eq\f(E,I2)－eq\f(E－U1,I1)(2)见解析4．(2010·郑州模拟)用半偏法测量电流表的内阻．已知电流表满偏电流Ig＝300μA，实验电路如图实－3－11甲所示．图实－3－11(1)部分实验步骤为：a．按电路图接好电路，将R1、R2调节至最大；b．断开S2，闭合S1，调节R1，使表头指针________；c．闭合S2，调节R2，使表头指针________．(2)上述实验步骤完成时，电阻箱R2的示数如图乙所示，则电流表内阻rg＝________Ω.(3)按图实－3－11甲所示的电路，将图实－3－12中的器材连成实验电路．图实－3－12解析：由半偏法测电阻原理可知，首先使电流表指针满偏，再调节电阻箱使电流表指针半偏．电阻箱的读数即为电流表内阻．答案：(1)b.指向满刻度c．指向满刻度的一半(2)140(3)如图5．将满偏电流Ig＝300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行核对．(1)利用如图实－3－13所示的电路测量电流表G的内阻(图中电源的电动势E＝4V)；先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；图实－3－13再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的eq\f(3,4)，读出此时R′的阻值为450Ω，则电流表内阻的测量值为________．(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0＝________Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在虚线框中画出实验原理图并根据画出的实验原理图在图实－3－14中将实物连接．图实－3－14解析：(1)闭合S1，断开S2时，根据闭合电路欧姆定律E＝IgR总得：总电阻R总＝eq\f(E,Ig)＝eq\f(4,300×10－6)Ω，显然变阻器R的阻值很大，远大于Rg，因此，在第二步操作中可认为干路电流仍为Ig，根据并联电路的电流分配关系．有eq\f(3,4)IgRg＝eq\f(1,4)IgR′，则Rg＝eq\f(R′,3)＝150Ω.(2)将该电流表改装成电压表的电路，则U＝Ig(Rg＋R0)，解得R0＝eq\f(U,Ig)－Rg＝9850Ω即应串联的分压电阻为9850Ω.(3)核对的实验电路如图(a)所示，实物连接如图(b)所示．答案：(1)150Ω(2)串联9850(3)见解析图6．现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50μA，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V(所有电池内阻均不计)；标准电流表A，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，导线丝及导线若干．图实－3－15(1)采用如图实－3－15甲所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为__________；选用的电池为________．(2)将G改装成两量程电流表．现有两种备选电路，如图实－3－15中图乙和图丙所示．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程)，画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用A′来表示．答案：(1)R2(或最大阻值100kΩ)E3(或电动势4.5V)(2)乙图丙电路在通电状态下，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏(3)见下图：7．要将量程为10mA的电流表改装为量程为10V的电压表(电流表内阻Rg约为200Ω)．除此电流表外，还有下列器材：A．电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计的干电池一节B．量程为15V的标准电压表C．学生电源D．标准电阻：150ΩE．电阻箱0～9999.9ΩF．滑动变阻器0～100Ω，1AG．电键、导线若干(1)在下面的方框中画出实验电路图．(2)写出改装和校对电表的主要步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)计算电流表内阻的表达式为________；将电流表改装成电压表，串联电阻箱所取阻值的计算式为____________．解析：(1)如图所示(2)①按照图甲所示连接电路．闭合S1和S2，读出电流表读数I1，断开S2，读出电流表读数I2，计算出电流表电阻Rg；得E＝I1Rg，E＝I2(Rg＋R)故Rg＝eq\f(I2R,I1－I2).②根据改装电压表的量程