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    专题13 电流表内阻及电表的改装 高考常考实验题精练(原卷版) 2020年高考物理

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    专题13 电流表内阻及电表的改装 高考常考实验题精练(原卷版) 2020年高考物理

    1、高中物理实验 测电流表内阻及电表的改装习题精练例1现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为,内阻约为800850,把它改装成、的两量程电流表。可供选择的器材有:滑动变阻器R1,最大阻值20;滑动变阻器,最大阻值电阻箱,最大阻值定值电阻,阻值;电池E1,电动势1.5V;电池,电动势;电池,电动势;(所有电池内阻均不计)标准电流表A,满偏电流;单刀单掷开关和,单刀双掷开关,电阻丝及导线若干。(1) 采用如图1所示电路用半偏法测电流表的内阻,写出主要实验步骤,及如何求得实验结果。(2) 为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为 ;选用的电池为 。图1(3)将G改装成两量程电流表。现有两种备

    2、选电路,示于图2和图3。图 为合理电路,另一电路不合理的理由是 。 图2 图3(4)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用来表示。例2利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中R1、R2为电阻,K1、K2为电键,B是电源(内阻可忽略)。 根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。 已知R1=140,R2=60。当电键K1闭合、K2断开时,电流表读数为6.4mA;当K1、K2均闭合时,电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA= 。(保留2位有效数字)例3. 利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv。图中B 为电源(内阻

    3、可忽略不计), R 为电阻箱,K 为电键。 将图中实物连接为测量所用的电路。 写出实验中必须记录的数据(用符号表示), 并指出各符号的意义:_ 用 中记录的数据表示RV的公式为RV=_。 例4将满偏电流Ig=300A、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R,使电流表指针偏转到满刻度的,读出此时R的阻值为200,则电流表内阻的测量值Rg= (2)将该表改装成量程为3V的电压表,需 (填“串联”或“并联”)阻值为R0= 的电阻 (3)把改装好的电压表与

    4、标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图例5(2010全国卷1。3)(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。所用器材有:量程不准的电流表,内阻=10.0,量程标称为5.0mA;标准电流表,内阻=45.0,量程1.0mA;标准电阻,阻值10.0;滑动变阻器R,总电阻为300.0;电源E,电动势3. 0V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。回答下列问题:(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表满偏;若此时电流表的读数为,则的量

    5、程= 。(4)若测量时,未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出的示数 = ,的示数 = ;由读出的数据计算得= 。(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。例6(2010北京卷21)(18分)()甲同学要把一个量程为200的直流电流计,改装成量度范围是04的直流电压表。她按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg,其中电阻0约为。为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源应选用_,电阻器1应选用_,电阻器2应选用_(选填器材前的字母)电源(电动势1.5)电源(电动势6)电阻箱(0999.9)滑动变阻器(0500)电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(05.1

    6、)电位器(051)该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_,_,_,_,最后记录1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母) 闭合闭合调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半调节的阻值,使电流计指针偏转到满刻度如果所得的的阻值为300.0,则图中被测电流计的内阻的测量值为_,该测量值_实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。给电流计_联(选填“串”或“并”)一个阻值为_的电阻,就可以将该电流计改装为量程的电压表。(2)乙同学要将另一个电流

    7、计改装成直流电压表,但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组、一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻。该同学从上述具体条件出发,先将带改装的表直接与电压表校准。请你画完图方框中的校准电路图。实验中,当定值电阻选用17.0时,调整滑动变阻器的阻值,电压表的示数是4.0时,表的指针恰好指到满量程的五分之二;当选用7.0时,调整的阻值,电压表的示数是2.0时,表的指针又指到满量程的五分之二。由此可以判定,表的内阻是_,满偏电流是_。若要将表改装为量程是15的电压表,应配备一个_的电阻。答案:(1)B C FB C A E300 略小于串 19.7(2)如图所示;3.0 0.50 27.0例7(2

    8、010天津卷9.(3)要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2K。实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,内阻约0.1;电压表V2,量程5V,内阻为5K;定值电阻R1,阻值30;定值电阻R2,阻值为3K;滑动变阻器R3,最大阻值100,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5;开关S一个,导线若干。有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号: 由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。归纳总结:1 电流表(表头)内阻的测量,有4种常用的方法(1)半偏法(2)半偏法的变化,如偏法等(3)安阻法(用安培表和已知电阻) (4)伏阻法(用伏特表和已知电阻)2把电流表改装为安培表(扩大量程到I),并联小电阻为,改装后的电流表的内阻为,很小。把电流表改装为电压表(量程为U),串联大电阻为,改装后的电压表的内阻为,很大。3对改装好的电表进行校准。改装好的电流表与标准表串联,改装好的电压表与标准表并联。8


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