高考物理實(shí)驗(yàn)專題 電表的改裝及內(nèi)阻的測(cè)定

高考實(shí)驗(yàn)專題電表的改裝及內(nèi)阻的測(cè)定（含答案）某同學(xué)要將一量程為250yA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為12000,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖（a）所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)（虛線框內(nèi)是改裝后的電表）。（1）根據(jù)圖（a）和題給條件，將（b）中的實(shí)物連接。（2）當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時(shí)，微安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測(cè)出改裝的電表量程不是預(yù)期值，而。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．18mAA．21mAC．25mAD．28mA100丨甸圖Cc）（3）產(chǎn)生上述問題的原因可能。（填正確答案標(biāo)號(hào)）微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于12000微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于12000C．R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小D．R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大（4）要達(dá)到預(yù)期目的，無論測(cè)得的內(nèi)阻值是都正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為kR的電阻即可，其中k=?！敬鸢浮?1).(2).C99(3).AC(4).79【答案】(1).(2).C99(3).AC(4).79某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表。可選用的器材有：微安表頭（量程100uA，內(nèi)阻900Q）；電阻箱R（阻值范圍0?999.9Q）；電阻箱R（阻值范圍0?99999.9Q）；導(dǎo)線若干。12要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R和R，其中*為公共接12線柱，Q和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。（2）電阻箱的阻值應(yīng)取R］=Q,R2=Q。（保留到個(gè)位）答案：（1）如圖所示（2）1002910解析：（1）對(duì)的電阻比較小，所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的的電流表，R2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表，設(shè)計(jì)電路圖如圖所示：（2）改裝電流表時(shí)需要并聯(lián)一個(gè)電阻，要改裝成1mA的電流表需要并聯(lián)的電阻R］。R=丄丄=0.1X900=1000，所以電阻箱的阻值R］應(yīng)取100Q;1I-11-0..11gR1與表頭并聯(lián)電阻為R'=—=100X900=9001R+R10001g要改裝成3V的電壓表需要串聯(lián)一個(gè)電阻R2，R=U-Ua=3-0.09=29100。2I1X10-3圖1是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知表頭◎的量程為Ig=600〃A，內(nèi)阻為Rg,也是標(biāo)準(zhǔn)電流表，要求改裝后的電流表量程為I=60mA。完成下列填空。（1）圖1中分流電阻R的阻值應(yīng)為（用I、R和I表示）。pgg圖2圖2在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測(cè)量中,QA表的示數(shù)如圖2所示，由此讀出流過(mA：電流表的電流為mA。此時(shí)流過分流電阻Rp的電流為mA(保留1位小數(shù))1答：(1)R(2)49.549.099g某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。已知表頭G滿偏電流為100A，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900Q。R］、R2和R3是定值電阻。利用R］和表頭構(gòu)成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個(gè)量程的電壓表。若使用a、b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為3V。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選R=—Q,R2=Q,R3=Q。用量程為3V,內(nèi)阻為2500Q的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝表3V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動(dòng)勢(shì)E為5V；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50Q和5kQ。為了方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應(yīng)選用最大阻值為Q的滑動(dòng)變阻臾右器。校準(zhǔn)時(shí)，在閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P應(yīng)靠近(填“M或“N”)端。若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn)，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值(填“大于”或“小于”)900Q。(4)大于【答案】(1)1009102000(2)50(3)(4)大于某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Q的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)?；卮鹣铝袉栴}：根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實(shí)物圖上連線。⑵開關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測(cè)量(填“電流”、“電壓，或“電阻”)；開關(guān)S斷開時(shí)，多用電表用于測(cè)量（填“電流”、“電壓”或“電阻”）。⑶表筆A應(yīng)為色（開關(guān)S斷開時(shí)，多用電表用于測(cè)量（填“電流”、“電壓”或“電阻”）。⑶表筆A應(yīng)為色（填“紅”或“黑”）。（4）定值電阻的阻值R1=Q,R2=0。（結(jié)果取3位有效數(shù)字）答案：（1）連線如圖所示（2）電流電壓⑶黑（4）1.00880S表筆B圖(b)6.某同學(xué)將量程為200gA、內(nèi)阻為5000的表頭yA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表，設(shè)計(jì)電路如圖（a）所示。定值電阻R1=5000,R2和R3的值待定，S為單刀雙擲開關(guān)，A、B為接線柱。回答下列問題：（1）按圖（a）在圖（b）中將實(shí)物連線；（2）表筆a的顏色為色（填“紅”或“黑”）（3）將開關(guān)S置于“1”擋時(shí)，量程為mA；（4）定值電阻的阻值R2=0，R=0。（結(jié)果取3位有效數(shù)字）（5）利用改裝的電流表進(jìn)行某次測(cè)量時(shí)，S置于“2”擋，表頭指示如圖（c）所示，則所測(cè)量電流Z=O+|==|~RiR3R2S?爪圖(a)%R3R1￡±=^.r2理一^第s的值為mA。答案：⑴如圖；⑵黑；（3）10；（4）225,25.0；（5）0.780（0.78同樣給分）某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻。他設(shè)計(jì)了一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)電流表G]來校對(duì)待測(cè)電流表G2的滿偏電流和測(cè)定G2內(nèi)阻的電路’如圖所示。已知G]的量程略大于G2的量程，圖中R1為滑動(dòng)變阻器。R2為電阻箱。該同學(xué)順利完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程包含以下步驟，其合理的順序依次為合上開關(guān)S2分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大記下R2的最終讀數(shù)反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G］的示數(shù)仍為人，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)R2的最終讀數(shù)為尸合上開關(guān)S］F調(diào)節(jié)R］使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，此時(shí)G］的示數(shù)為/］,記下此時(shí)G］的示數(shù)僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測(cè)量值與其真實(shí)值相比(填偏大、偏小或相等)若要將g2的量程擴(kuò)大為/,并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)量的結(jié)果，寫出須在g2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達(dá)式，R亍.答案：①正確順序?yàn)锽、E、F、A、D、Co②相等③R=丁rSI—I1圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為1000,滿偏電流為1mA；R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表量程為3mA；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù)，可求出R1=0，R2=0。圖R0R圖圖R0R圖3mA、內(nèi)阻為1500的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為3000和10000；滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為7500和30000。則R0應(yīng)選用阻值為0的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為0的滑動(dòng)變阻器。若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R，為保護(hù)電阻，虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱(填”b”或”c”)相連。判斷依據(jù)是：o答案：(1)1535(2)3003000(3)c閉合開關(guān)時(shí)，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是對(duì)；若電表指針不動(dòng)，則損壞的電阻是R2圖（b）確答案標(biāo)號(hào)）。A.100yA圖（b）確答案標(biāo)號(hào)）。A.100yA【答案】（1）R1B.250yA（2）連線如下圖C.500yA(3)2520D.(4)D答圖某同學(xué)利用圖（a）所示電路測(cè)量量程為2.5V的電壓表①的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999.90）,滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值500）,滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值5k0）,直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V）。開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下按電路原理圖（a）連接線路；將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器（填鶴”或“R2”）（2）根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實(shí)物圖連線。（3）實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.00,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為0（結(jié)果保留到個(gè)位）。（4）如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流（填正電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表的電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實(shí)驗(yàn)室提供的材料器材如下：待測(cè)電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約為30000），電阻箱R0（最大阻值為99999.90），滑動(dòng)變阻器R1

（最大阻值100。，額定電流2A）,電源E（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干（1）虛線框內(nèi)為同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的-部分，將電路圖補(bǔ)充完整（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟RRv（填（3）將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R'V，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值Rv相比，RV主要理由是.解析：（1）實(shí)驗(yàn)電路如右圖所示（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最??；閉合開關(guān)S、S，調(diào)節(jié)R,使電壓表的指針滿偏；121保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開S，調(diào)節(jié)電阻箱R使電20壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻。（3）斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大；此時(shí)Ro兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故Rv>Rv。11?實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表G]內(nèi)阻G的電路如圖所示。供選擇的儀器如下：①待測(cè)電流表G]（0?5mA，內(nèi)阻約300。），電流表G2（0~10mA，內(nèi)阻約100。），定值電阻Ri（300。），④定值電阻R2（10。），⑤滑動(dòng)變阻器r3（0?1000。），滑動(dòng)變阻器R4（0?20。），干電池（1.5V