高考物理大全分類解析 專題40 電表內(nèi)阻的測量與改裝

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1、 2013年高考題 5. （2013全國新課標(biāo)理綜II第23題）（7分）某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按照圖（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}： （1）根據(jù)圖（a）所示的電路，在圖（b）所示的實物圖上連線。 （2）開關(guān)S閉合時，多用電表用于測量 （填“電流”、“ 電壓” 或“電阻”）； 開關(guān)S斷開時，多用電表用于測量 （填“電流”、“ 電壓” 或“電阻”）。 （3）表筆A應(yīng)為 色（填“紅”或“黑”）。 （4）定值電阻的阻值R1= Ω

2、，R2= Ω.(結(jié)果取3位有效數(shù)字) 5，（7分）【答案】（1）連線如圖所示。（2分）（2）電流（1分） 電壓（1分）。（3）黑（1分）（4）1.00（1分）880（1分） 【命題意圖】 本題主要考查多用電表的原理、使用和電流表電壓表的原理和改裝，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)電路知識分析解決問題能力。 2003~2012年高考題 1（2011·上海物理）實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示。供選擇的儀器如下： ①待測電流表G1 (0~5mA，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表G2 (0~10mA，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻R1

3、 (300Ω)，④定值電阻R2 (10Ω)，⑤滑動變阻器R3 (0~1000Ω)，⑥滑動變阻器R4(0~20Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。 (1)定值電阻應(yīng)選 ，滑動變阻器應(yīng)選 。(在空格內(nèi)填寫序號) (2)用連線連接實物圖。 (3)補全實驗步驟： ①按電路圖連接電路， ； ②閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1，G2的讀數(shù)I1，I2； ③ ； ④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。 (4)根據(jù)I2- I1圖線的斜率及定值電阻，寫出

4、待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式 。 2.（2011·海南物理）圖1是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知表頭μA的量程為Ig=600μA內(nèi)阻為Rg。mA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RP的阻值應(yīng)為___。 (2)在電表表改裝后的某次校準(zhǔn)測量中，mA表的示數(shù)如圖2所示，由此讀出流過電流表μA的電流為_______mA。此時流過分流電阻RP的電流為_______mA（保留一位小數(shù)） 2.【答案】（1）Rg/99 （2）0.5 49.0 【解析】：此題考查電流表改裝及其校準(zhǔn)的相關(guān)知識。要使量程為Ig=600μA內(nèi)

5、阻為Rg改裝成量程為I=60mA的電流表，由電流表改裝知識可知，IgRg=(I-Ig)RP,解得需要并聯(lián)的分流電阻RP=Rg/99.。由圖2可知mA表的示數(shù)為49.5mA；由此讀出流過電流表μA的電流為49.5mA ×1/100=0.5mA。此時流過分流電阻RP的電流為49.5mA ×99/100=49.0mA. 3．（2010北京理綜）（1）甲同學(xué)要把一個量程為200μA的直流電流計，改裝成量度范圍是0～4Ｖ的直流電壓表。 ①她按圖１所示電路、用半偏法測定電流計的內(nèi)電阻rg，其中電阻Ｒ0約為１kΩ。為使rg的測量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源Ｅ應(yīng)選用______________，電阻器Ｒ

6、1應(yīng)選用______________，電阻器Ｒ2應(yīng)選用______________（選填器材前的字母） Ａ．電源（電動勢1.5Ｖ）　　　　　　　　?。拢娫矗妱觿?Ｖ） Ｃ．電阻箱（0～999.9 Ω）　　　　　　?。模瑒幼冏杵鳎?～500 Ω） Ｅ．電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當(dāng)）（0～5.1 kΩ） Ｆ．電位器（0～51 kΩ） ②該同學(xué)在開關(guān)斷開情況下，檢查電路連接無誤后，將Ｒ２的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實驗操作步驟依次是______________，______________，______________，______________，最后記錄Ｒ1的阻值并整理好器材

7、。（請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母） Ａ．閉合Ｓ１ Ｂ．閉合Ｓ２ Ｃ．調(diào)節(jié)Ｒ２的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 Ｄ．調(diào)節(jié)Ｒ２的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 Ｅ．調(diào)節(jié)Ｒ１的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 Ｆ．調(diào)節(jié)Ｒ１的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 ③如果所得的Ｒ１的阻值為300.0Ω，則圖１中被測電流計的內(nèi)阻ｒ的測量值為______________Ω，該測量值__________實際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。 ④給電流計__________聯(lián)（選填“串”或“并”）一個阻值為__________kΩ的電阻，就可以將該電流計改裝為量程４

8、Ｖ的電壓表。 （2）乙同學(xué)要將另一個電流計改裝成直流電壓表，但他不僅借到一塊標(biāo)準(zhǔn)電壓表、一個電池組Ｅ、一個滑動變阻器R’和幾個待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻。 ①該同學(xué)從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表直接與電壓表校準(zhǔn)。請你畫完圖２方框中的校準(zhǔn)電路圖。 ②實驗中，當(dāng)定值電阻Ｒ選用17.0kΩ時，調(diào)整滑動變阻器的阻值，電壓表的示數(shù)是4.0Ｖ時，表的指針恰好指到滿量程的五分之二；當(dāng)Ｒ選用7.0kΩ時，調(diào)整R’的阻值，電壓表的示數(shù)是2.0Ｖ時，表的指針又指到滿量程的五分之二。 由此可以判定，表的內(nèi)阻ｒｇ是_______kΩ，滿偏電流Ig是_______ｍＡ。若要將表改裝為量程是15Ｖ的電壓表，應(yīng)配

9、備一個_______kΩ的電阻。 是滑動變阻器，不能選擇D和E只能選擇F。表頭滿偏時滑動變阻器的阻值越大，實 4.（2010天津卷）要測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2V，內(nèi)阻約2kΩ。實驗室提供的器材有： 電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω； 電壓表V2，量程5V，內(nèi)阻為5kΩ； 定值電阻R1，阻值30Ω； 定值電阻R2，阻值為3kΩ； 滑動變阻器R3，最大阻值100Ω，額定電流1.5A； 電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω； 開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。 ①有人擬將待測電壓表V1 和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1 的電壓和電流，再計算出RV。該方案實際

10、上不可行，其最主要的原因是 ②請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實驗電路。要求測量盡量準(zhǔn)確，實驗必須在同一電路中，且在不增減元件的條件下完成。試畫出符合要求的實驗電路圖（圖中電源與開關(guān)已連接好），并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號： ③由上問寫出V1內(nèi)阻RV的表達(dá)方式，說明式中各測量量的物理意義。 5. (2008·海南物理)一毫安表頭滿偏電流為9.90 mA，內(nèi)阻約為300 Ω．要求將此毫安表頭改裝成量程為1 A的電流表，其電路原理如圖所示．圖中是量程為2 A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑動變阻器，S為開關(guān)

11、，E為電源． ⑴完善下列實驗步驟： ①將虛線框內(nèi)的實物圖按電路原理圖連線； ②將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至 端（填“a”或“b”），電阻箱R0的阻值調(diào)至零； ③合上開關(guān)； ④調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭，增大回路中的電流， 使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1 A； ⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會 （填“增大”、“減小”或“不變”）； ⑥多次重復(fù)步驟④⑤，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為 ，同時毫安表指針滿偏． ⑵回答下列問題： ①在完成全部實驗步驟后，電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1 Ω，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為

12、 ． ②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時流過電阻箱的電流為 A． ③對于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素： 。 針接近滿偏，電路中總電阻增大，總電流減小，此時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會減小。6.（2008年全國理綜1）.一直流電壓表，量程為1 V，內(nèi)阻為1 000Ω,現(xiàn)將一阻值為5000~7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴大電壓表的量程.為求得擴大后量程的準(zhǔn)確值

13、，再給定一直流電源（電動勢E為6~7 V，內(nèi)阻可忽略不計），一阻值R2=2000Ω的固定電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干線. （1）為達(dá)到上述目的，將答題卡上對應(yīng)的圖連成一個完整的實驗電路圖. （2）連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90 V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70 V，由此可以計算出改裝后電壓表的量程為 V，電源電動勢為 V. 電壓表滿偏電流為1mA，改裝后電壓表的量程為U=1×10-3×(1000+6000)V=7V. A R1 R S2 S1 E 7. （2007·全國理綜2）有一電流

14、表，量程為1 mA，內(nèi)阻r1約為100 Ω。要求測量其內(nèi)阻。可選用器材有：電阻箱R0，最大阻值為99999.9 Ω；滑動變阻器甲，最大阻值為10 kΩ；滑動變阻器乙，最大阻值為2 kΩ；電源E1，電動勢約為2 V，內(nèi)阻不計；電源E2，電動勢約為6 V，內(nèi)阻不計；開關(guān)2個，導(dǎo)線若干。 A A 采用的測量電路圖如圖所示，實驗步驟如下：①斷開S1和S2，將R調(diào)到最大；②合上S1調(diào)節(jié)R使 滿偏；③合上S2，調(diào)節(jié)R1使半偏，此時可以認(rèn)為的內(nèi)阻rg＝R1，試問： ①在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選擇 ；為了使測量盡量精確，可變電阻R應(yīng)該選擇 ；電源E應(yīng)該選擇

15、 。 ②認(rèn)為內(nèi)阻rg＝R1，此結(jié)果與rg的真實值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 8.（2006·全國理綜1）現(xiàn)要測量某一電壓表的內(nèi)阻。給定的器材有：待測電壓表（量程2V，內(nèi)阻約為4kΩ）；電流表（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動勢約2.4V，內(nèi)阻不計）；固定電阻3個：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干 要求測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。 i.試從3個固定電阻中選用1個，與其它器材一起組成測量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號標(biāo)出。） ii.電路接通后，若電

16、壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV＝______________。 9. (12分)將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進(jìn)行核對． (1)利用如圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動勢E=4V )：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的，讀出此時R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg= Ω． (2)將該表改裝成量程為3V的電壓表，需 　 　 (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0=　　　Ω的電阻． (3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對，試在答題卡上畫出實驗電路圖和實物連接圖． 10（2003·廣東物理）要測量一塊多用電表直流10mA檔的內(nèi)阻RA（約40Ω）。除此多用電表外，還有下列器材：直流電源一個（電動勢E約為1.5V，內(nèi)阻可忽略不計），電阻一個（阻值R約為150Ω），電鍵一個，導(dǎo)線若干。 要求：⑴寫出實驗步驟。⑵給出RA的表達(dá)式。 答案：⑴實驗步驟：①用多用電表的直流電壓檔測量電源電動勢E。