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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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