高考物理13個搶分實驗 專題13.1 測量電表的內(nèi)阻搶分精講

1、實驗13.1 測量電表的內(nèi)阻【高考導(dǎo)航】搶分題型題型1 電流半偏法題型2 電壓半偏法題型3等效替代法題型4 伏安法實驗?zāi)康臏y量電流表或電壓表的內(nèi)阻。實驗原理測量電阻的理論是歐姆定律的變性公式，只要知道電壓u和電流i即可求得電阻，在實際操作中，要用電壓表、電流表測量電壓、電流，根據(jù)被測電阻的大小，我們分別選擇電流表內(nèi)接、外接，以減小測量誤差。測電表的內(nèi)阻與測定值電阻的阻值原理相同，對于電表的“身份”我們做一下轉(zhuǎn)換：認(rèn)為它是一個“會說話的電阻”，會說自己的電壓值（電壓表）、電流值（電流表），即測量自身分得的電壓和通過自身的電流。我們需要做的工作就是想辦法測量另一未知的物理量。實驗方法與步驟方法實驗

2、步驟電路圖電流半偏法將阻值調(diào)最大（保護(hù)電路），斷開，閉合，調(diào)節(jié)使電流表指針滿偏；保持不變，閉合，調(diào)節(jié)使電流表指針半偏，記下電阻箱讀數(shù)，則（要求）。s2s1g:電位器（或電阻箱）；:電阻箱電壓半偏法將調(diào)零，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置使電壓表所在支路分壓較小（保護(hù)電路，滑片向左滑動），閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置使電壓表指針滿偏；保持滑片位置不變，調(diào)節(jié)使電壓表指針半偏，記下電阻箱讀數(shù)，則（要求）vs:滑動變阻器；:電阻箱等效替代法如圖甲所示，先將撥至，閉合，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表a2指示某一值i0；再將撥至，保持不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使a2恢復(fù)原來的值i0，則被測電流表a1的內(nèi)阻等于電阻箱的值。同理將電流表

3、換成電壓表v就可測出電壓表的內(nèi)阻，如圖乙所示。伏安法如圖甲所示，將電壓表與電流表串聯(lián)，根據(jù)，求出電壓表內(nèi)阻；如圖乙所示，將電流表a與定值電阻串聯(lián)再與電壓表v并聯(lián)，根據(jù)，求出電流表a的內(nèi)阻。題型1 電流半偏法例1 在把電流表改裝成電壓表的實驗中,測定電流表的內(nèi)阻時,備有如下器材:電流表(量程02 ma,內(nèi)阻約幾十歐)滑動變阻器(阻值范圍050 ,額定電流1.5a)電阻箱(阻值范圍0999 )電阻箱(阻值范圍09999 )電源(電動勢2v,有內(nèi)阻)電源(電動勢6v,有內(nèi)阻)另外有開關(guān)和導(dǎo)線若干. （1）如果采用如圖所示的電路測電流表的內(nèi)阻,并且要得到較高的精確度,那么從以上備用器材中,r1應(yīng)選用_

4、,r2應(yīng)選用_,電源應(yīng)選用_(用所給器材的代號填寫)（2）實驗時要進(jìn)行的步驟有a. 合上s1b. 合上s2c. 將r1的阻值調(diào)到最大d. 調(diào)節(jié)r1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度e. 調(diào)節(jié)r2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半f. 記下r2的阻值g. 按圖所示的電路圖連接好電路以上步驟的合理順序是_.（3）若步驟f中記錄的r2阻值為,則被測電流表的內(nèi)阻rg的測量值為_.（4）電流表內(nèi)阻的測量值與其真實值的大小關(guān)系是r測 _r真:(填“>”“<”或“=”)。答案：（1） （2）gcadbef （3）100 （4）<題型2 電壓半偏法例2 （黑龍江大慶實驗中學(xué)2016模擬）(

5、1)用多用電表的歐姆擋測量量程為3v電壓表的內(nèi)阻值,紅表筆接電壓表的_(填“正”或“負(fù)”)接線柱。用歐姆”×100“擋測量，表盤示數(shù)如圖1所示，則阻值約為_，電壓表示數(shù)為_v。(2)要進(jìn)一步精確測量電壓表其阻值，實驗室中可提供的器材有：電阻箱r，最大電阻為9999.9，定值電阻r=6k，電動勢約為12v，內(nèi)阻不計的電源e，開關(guān)、導(dǎo)線若干。實驗的電路圖如圖2所示,先正確連好電路,再調(diào)節(jié)電阻箱r的電阻值,使得電壓表的指針半偏,記下此時電阻箱r有電阻值r1;然后調(diào)節(jié)電阻箱r的值,使電壓表的指針滿偏,記下此時電阻釘r的電阻值r2.此實驗計算電壓表內(nèi)阻rv的表達(dá)式為rv =_(用字母表示).若

6、電源的內(nèi)阻忽略不計,則電壓表內(nèi)阻rv的測量值將_.a. 偏大  b.不變  c.偏小  d.不能確定，要示電壓表內(nèi)阻的大小而定。答案：(1)負(fù) 2200 2.20 (2)r12r2r a解析：(1)用多用電表的歐姆擋測量量程為3v電壓表的內(nèi)阻值，多用電表的紅表筆接內(nèi)置電源的負(fù)極，紅表筆接電壓表的負(fù)接線柱。題型3等效替代法例3 某同學(xué)準(zhǔn)備用500a的電流表改裝成一塊量程為2.0v的電壓表他為了能夠更精確地測量電流表的內(nèi)電阻，設(shè)計了如圖l所示的實驗電路，圖中各元件及儀表的參數(shù)如下：a電流表g1 （量程01.0 ma，內(nèi)阻約100 ）b電流表g2 &

7、#160;（量程0500 a，內(nèi)阻約200 ）c電池組e（電動勢為3.0 v，內(nèi)阻未知）d滑線變阻器r（025 ）e電阻箱r1 （總阻值9 999 ）f保護(hù)電阻r2 （阻值約100 ）g單刀單擲開關(guān)s1 ，單刀雙擲開關(guān)s2（1）實驗中該同學(xué)先合上開關(guān)sl ，再將開關(guān)s2 與a相連，調(diào)節(jié)滑線變阻器r，當(dāng)電流表g2 有某一合理的示數(shù)時，記下電流表g1 的示數(shù)i；然后將開關(guān)s2 與b相連，保持          

8、            不變，調(diào)節(jié)                     ，使電流表gl 的示數(shù)仍為i時，讀取電阻箱的讀數(shù)r（2）由上述測量過程可知，電流表g2 內(nèi)電阻的測量值rg =    

9、60;                （3）若該同學(xué)通過測量得到電流表g2 的內(nèi)電阻值為190，他必須將一個                 k的電阻與電流表g2 串聯(lián)，才能改裝為一塊量程為2.0v的電壓表（4）該同學(xué)把改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表v&#

10、160;進(jìn)行了核對，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改裝的電壓表的指針剛好指向滿刻度時，標(biāo)準(zhǔn)電壓表v 的指針恰好如圖2所示由此可知，該改裝電壓表的百分誤差為             %題型4 伏安法例4 （河北唐山2015二模）某同學(xué)欲準(zhǔn)確測定一個量程為3v，內(nèi)阻約為2k的電壓表的內(nèi)阻。所備器材有：a. 待測電壓表：量程3v，內(nèi)阻約為2kb. 電流表：量程10ma，內(nèi)阻約為50c. 定值電阻：r1=400      

11、60;        d. 滑動變阻器r2：最大阻值20e. 直流電源：電動勢e=6v，內(nèi)阻可不計f. 開關(guān)，導(dǎo)線若干為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，實驗要求兩表指針偏轉(zhuǎn)的最大刻度都要超過總量程的12。（1） 在圖甲空格中補全實驗電路；（2）改變滑動變阻器的阻值，讀取實驗數(shù)據(jù)填入如下表格，依據(jù)表格中的u，i數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)紙上畫出u-i圖線；電壓u/v00.501.001.502.002.503.00電流i/ma01.493.004.526.006.988.96（2） 根據(jù)圖線，計算電壓表的內(nèi)阻為              k（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。答案：（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）2.0。解析：（1）由題意可知，要使最大刻度都超過總量程的12，將電壓表與一電阻并聯(lián)，再與電流表串聯(lián)的方法進(jìn)行測量；該電路采用滑動變阻器分壓接法，電流表采用外接法；故電路如圖：（2）由表中數(shù)據(jù)設(shè)立如圖所示標(biāo)度，采用描點法作圖如圖所示；6edbc31