高考物理100考点最新模拟题电学实验精选训练专题04 电表内阻测量和改装解析版.docx

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高考物理100考点最新模拟题电学实验精选训练专题04电表内阻测量和改装解析版

1．（11分）（2016东北三校联考）实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1000Ω，满偏电流为100μA，将它改装成量程为1mA、10mA双量程电流表。

现有器材如下：

A．滑动变阻器R1，最大阻值50Ω；

B．滑动变阻器R2，最大阻值50kΩ；

C．电阻箱R＇，最大阻值9999Ω；

D．电池E1，电动势3.0V；

E．电池E2，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）；

F．单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，及导线若干。

（1）采用如图甲所示电路测量电流表G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（填器材前的字母序号）；采用此种方法电流表G内阻的测量值真实值（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（2）如果在步骤

（1）中测得电流表G的内阻为900Ω，将流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R1=Ω，R2=Ω。

【参考答案】

（1）B（2分），E（2分），“＜”（3分）

（2）R1=10Ω（2分），R2=90Ω（2分）

【命题意图】本题考查电流表内阻测量、误差分析、电流表改装及其相关知识点。

的一半，则电阻箱中电流将稍大于原来电流的一半，也就是说，电阻箱电阻值稍小于电流表内阻，而实验中把电阻箱读数看作电流表内阻测量值，所以采用此种方法，电流表G内阻的测量值＜真实值。

2.（2016全国理综甲）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表

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99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）。

开关1个，导线若干。

图（a）图（b）

实验步骤如下

1按电路原理图（a）连接线路；

2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；

3调节滑动变阻器，使电压表满偏；

4保持滑动变阻器的滑片位置不变，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“R1”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630.0Ω，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_______Ω（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为_____（填正确答案标号）。

A.100μA      B.250μA    C.500μA     D.1mA

【参考答案】：

（1）R1

（2）实物图连线如图

。

（3）2520（4）D

3.（2016高考海南物理）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。

（1）已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω。

R1、R2和R3是定值电阻。

利用R1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R1=___Ω，R2=______Ω，,R3=_______Ω。

（2）用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表

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50Ω和5kΩ。

为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。

（3）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。

（4）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”）900Ω。

【参考答案】

（1）1009102000（3分。

每空1分）

（2）50（2分）

（3）M（2分）

（4）大于（2分）

【名师解析】

（2）校准电压表电路必须设计成滑动变阻器分压接法，所以为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器。

（3）校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，这样可使电压表从最小值可使逐格校对。

（4）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，说明通过表头的电流偏小，说明表头G内阻的真实值大于900Ω。

4.（2015·新课标全国卷Ⅱ，23）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：

待测电压表

（量程3V，内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关2个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。

（2）根据设计的电路，写出实验步骤：

___________________________________

__________________________________________________________________。

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV（填“＞”、“＝”或“＜”），主要理由是________________。

【参考答案】　　

（1）实验电路图如图所示。

（2）见解析　（3）＞　电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大

（3）断开S2，调节电阻箱R0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R0两端的电压大于电压表的半偏电压，RV′＞RV

6.　电流表A1的量程为0～200μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：

电流表A2：

与A1规格相同

滑动变阻器R1：

阻值0～20Ω

电阻箱R2：

阻值0～9999Ω

保护电阻R3：

阻值约为3kΩ

电源：

电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω

（1）如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，他设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。

（2）电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。

a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到________（填“最大”或“最小”）。

b.闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I。

c.断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表A2的示数________，读出此时电阻箱的示数R2，则电流表A1内电阻r＝________。

【参考答案】　

（1）如图所示　

（2）a.最大　c.再次为I（或仍为I）　R2

【名师解析】　

（1）滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压接法，电路图如图所示。

（2）a.实验前R2应该调节到最大，以保证电表安全；c.替代法最简单的操作是让A2示数不变，则可直接从R2的读数得到电流表的内阻值。

7.[2014·安徽卷，21，Ⅱ

（1）]某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验。

他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图4所示，得到电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。

已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V（结果保留两位有效数字）。

【参考答案】　

（1）60.10　4.20　

（2）B　0.410　（3）1.0

8.（20分）（2015·新课标全国卷Ⅰ，23）图14（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。

图14

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，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，可以求出R1＝________Ω，R2＝________Ω。

（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表

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300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。

则R0应选用阻值为________Ω的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。

（3）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：

________________________________________________________________。

【参考答案】　

（1）15Ω　35Ω　

（2）300　3000　

（3）c　若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路。

电表量程为10mA，通过R1的电流为9mA，电流比为1∶9，可得电阻比

＝

，即R1＝

（Rg＋R2），整理可得R1＝15Ω，R2＝35Ω。

（3）为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连；若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路。