高考物理实验专题 电表的改装及内阻的测定

高考实验专题电表的改装及内阻的测定（含答案）某同学要将一量程为250yA的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表内阻为12000,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而。（填正确答案标号）A．18mAA．21mAC．25mAD．28mA100丨甸图Cc）（3）产生上述问题的原因可能。（填正确答案标号）微安表内阻测量错误，实际内阻大于12000微安表内阻测量错误，实际内阻小于12000C．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=。【答案】(1).(2).C99(3).AC(4).79【答案】(1).(2).C99(3).AC(4).79某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头（量程100uA，内阻900Q）；电阻箱R（阻值范围0〜999.9Q）；电阻箱R（阻值范围0〜99999.9Q）；导线若干。12要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。回答下列问题：（1）在虚线框内画出电路图并标出R和R，其中*为公共接12线柱，Q和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。（2）电阻箱的阻值应取R］=Q,R2=Q。（保留到个位）答案：（1）如图所示（2）1002910解析：（1）对的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示：（2）改装电流表时需要并联一个电阻，要改装成1mA的电流表需要并联的电阻R］。R=丄丄=0.1X900=1000，所以电阻箱的阻值R］应取100Q;1I-11-0..11gR1与表头并联电阻为R'=—=100X900=9001R+R10001g要改装成3V的电压表需要串联一个电阻R2，R=U-Ua=3-0.09=29100。2I1X10-3图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头◎的量程为Ig=600〃A，内阻为Rg,也是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。（1）图1中分流电阻R的阻值应为（用I、R和I表示）。pgg图2图2在电表改装完成后的某次校准测量中,QA表的示数如图2所示，由此读出流过(mA：电流表的电流为mA。此时流过分流电阻Rp的电流为mA(保留1位小数)1答：(1)R(2)49.549.099g某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。已知表头G满偏电流为100A，表头上标记的内阻值为900Q。R］、R2和R3是定值电阻。利用R］和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R=—Q,R2=Q,R3=Q。用量程为3V,内阻为2500Q的标准电压表V对改装表3V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50Q和5kQ。为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为Q的滑动变阻臾右器。校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近(填“M或“N”)端。若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值(填“大于”或“小于”)900Q。(4)大于【答案】(1)1009102000(2)50(3)(4)大于某同学用量程为1mA、内阻为120Q的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。⑵开关S闭合时，多用电表用于测量(填“电流”、“电压，或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量（填“电流”、“电压”或“电阻”）。⑶表笔A应为色（开关S断开时，多用电表用于测量（填“电流”、“电压”或“电阻”）。⑶表笔A应为色（填“红”或“黑”）。（4）定值电阻的阻值R1=Q,R2=0。（结果取3位有效数字）答案：（1）连线如图所示（2）电流电压⑶黑（4）1.00880S表笔B图(b)6.某同学将量程为200gA、内阻为5000的表头yA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=5000,R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔a的颜色为色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为mA；（4）定值电阻的阻值R2=0，R=0。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流Z=O+|==|~RiR3R2S?爪图(a)%R3R1£±=^.r2理一^第s的值为mA。答案：⑴如图；⑵黑；（3）10；（4）225,25.0；（5）0.780（0.78同样给分）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G]来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路’如图所示。已知G]的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器。R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为合上开关S2分别将R1和R2的阻值调至最大记下R2的最终读数反复调节R1和R2的阻值，使G］的示数仍为人，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为尸合上开关S］F调节R］使G2的指针偏转到满刻度，此时G］的示数为/］,记下此时G］的示数仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与其真实值相比(填偏大、偏小或相等)若要将g2的量程扩大为/,并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在g2上并联的分流电阻RS的表达式，R亍.答案：①正确顺序为B、E、F、A、D、Co②相等③R=丁rSI—I1图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。(1)已知毫安表表头的内阻为1000,满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R1=0，R2=0。图R0R图图R0R图3mA、内阻为1500的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为3000和10000；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为7500和30000。则R0应选用阻值为0的电阻，R应选用最大阻值为0的滑动变阻器。若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R，为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱(填”b”或”c”)相连。判断依据是：o答案：(1)1535(2)3003000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是对；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2图（b）确答案标号）。A.100yA图（b）确答案标号）。A.100yA【答案】（1）R1B.250yA（2）连线如下图C.500yA(3)2520D.(4)D答图某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表①的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.90）,滑动变阻器R1（最大阻值500）,滑动变阻器R2（最大阻值5k0）,直流电源E（电动势3V）。开关1个，导线若干。实验步骤如下按电路原理图（a）连接线路；将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实验中应选择滑动变阻器（填鶴”或“R2”）（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.00,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为0（结果保留到个位）。（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流（填正电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供的材料器材如下：待测电压表V（量程3V,内阻约为30000），电阻箱R0（最大阻值为99999.90），滑动变阻器R1

（最大阻值100。，额定电流2A）,电源E（电动势6V,内阻不计），开关两个，导线若干（1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的-部分，将电路图补充完整（2）根据设计的电路，写出实验步骤RRv（填（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R'V，与电压表内阻的真实值Rv相比，RV主要理由是.解析：（1）实验电路如右图所示（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S、S，调节R,使电压表的指针满偏；121保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S，调节电阻箱R使电20压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。（3）断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时Ro两端的电压大于电压表的半偏电压，故Rv>Rv。11・实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G]内阻G的电路如图所示。供选择的仪器如下：①待测电流表G]（0〜5mA，内阻约300。），电流表G2（0~10mA，内阻约100。），定值电阻Ri（300。），④定值电阻R2（10。），⑤滑动变阻器r3（0〜1000。），滑动变阻器R4（0〜20。），干电池（1.5V