专题13-4+电表内阻的测量和改装-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练 11页

100 考点最新模拟题千题精练 13- 4 1.(10 分)（2018 广州一模） 为了测量一个量程为 3.0V 的直流电压表的内阻 RV（约为几千欧），所用的电路如图甲所示． (1)请将图乙的器材连成完整的电路； (2)该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是_____________(用步骤前的字母表示) A．闭合开关 S B．将电阻箱 R0 的阻值调到零 C．调节滑动变阻器 R 的阻值，使电压表的示数为 3.0V D．断开开关 S E．调节电阻箱 R0 的阻值使电压表示数为 1.5V，读出此时电阻箱 R0 的阻值 F．把滑动变阻器的滑片 P 滑到 a 端 (3)若在实验步骤 E 中，如图丙读出 R0 的阻值为 Ω，则该电压表的内阻 RV 的测量值 为______Ω，由于系统误差，测量值______（选填“偏大”或“偏小”）。 【参考答案】．(1) 如答图 (2) BFACED 或者 FBACED (3)2900；2900；偏大 【命题意图】本题考查电压表内阻的测量、实物图连线、误差分析及其相关的知识点。 2．(2018·河南名校联考)某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选 择的实验器材有： A．待测电流表 G1； B．一个标准电流表 G2(G2 的量程大于 G1 的量程)； C．电阻箱 R′； D．滑动变阻器 R； E．电池组、导线、开关。 采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为： ①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器 R 调至最大； ②闭合 S1，断开 S2，调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 表头指针满偏； ③再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R′，使表头指针半偏。读出此时电阻箱 R′的示数，则电流表内阻可看做此示数。 (1)用上述方法得到的电流表 G1 内阻的测量值与真实值相比________。 (2)为了使测量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上 述实验中的系统误差，请你在图乙中完成实验电路图。 (3)使用重新设计的实验电路的测量数据，写出电流表 G1 内阻表达式 Rg＝________，说明各 测量值的意义：________________________________。 【参考答案】(1)偏小 (2)如图所示 (3) （I2－I1）R′ I1 I1 为 G1 的示数，I2 为 G2 的示数，R′为电阻箱电阻 3．（2018 东北名校联考）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 3.0 V； E．电池 E2，电动势 4.5 V；(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。 【答案】（1）B（2 分），E（2 分），“＜”（3 分） （2）R1=10Ω（2 分），R2=90Ω（2 分） （2）电流表 G 的内阻为 Rg=900Ω，将流表 G 改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示， 对于 I1=1mA 量程来讲，则有：RgIg=（I1- Ig）（R1+ R2）；对于 I2=10mA 量程来讲，则有：（Rg+ R2） Ig=（I2- Ig）R1；联立解得：R1=10Ω，R2=90Ω。 4.（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 V 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。 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 5. （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 100 μA，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 1 mA 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 1 V；若使用 a、c 两个接线柱，电压表的量程为 3 V。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）100 910 2 000（3 分。每空 1 分） （2）50 （2 分） （3）M（2 分） （4）大于（2 分） 【名师解析】 （1）利用 R1 和表头构成 1 mA 的电流表，由欧姆定律和并联电路规律可得 100×10-6×900=(1 ×10-3-100×10-6) R1，解得： R1=100Ω。表头两端电压 Ug=100×10-6×900V=0.09V。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 1 V，由欧姆定律和串联 电路规律可得：1×10-3×R2=1-0.09，解得：R2=910Ω。若使用 a、c 两个接线柱，电压表的 量程为 3 V，由欧姆定律和串联电路规律可得：1×10-3×R3=3-1，解得：R2=2000Ω。 5．（9 分）（2018 黄冈测试）实验室有一种灵敏电流计 G，满偏刻度为 30 格。某兴趣小组想 要较精确地测出它的满偏电流 Ig 和内阻 Rg，实验室中可供利用的器材有： 待测灵敏电流计 G1 、G2 电流表 A： (量程为 1mA、内阻约为 100Ω) 定值电阻 R1：（阻值为 400Ω） 定值电阻 R2：（阻值为 600Ω） 电阻箱 R：（0~9999.9Ω，最小调节量 0.1Ω） 滑动变阻器 R3：（最大电阻 2000Ω，额定电流 1.5A） 直流电源：电动势 1.5V，内阻不计； 开关一个，导线若干。 该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。 （1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当。 （2）若灵敏电流计 G2 中的电流由 b 流向 a，再调节电阻箱，使电阻箱 R 的阻值 （选 填“增大”或“减小”），直到 G2 中的电流为 0。 （3）读出电阻箱连入电路的电阻为 1200Ω，电流表的示数为 0.6 mA，灵敏电流计 G1 的指针 指在 20 格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流 Ig= μA，内阻 Rg= Ω。 【参考答案】（9 分）减小 300 800 6．(2016·河北三市联考)(9 分)某探究小组要尽可能精确地测量电流表 的满偏电流，可供 选用的器材如下： A．待测电流表 (满偏电流 Im 约为 800 μA、内阻 r1 约为 100 Ω，表盘刻度均匀、总格数为 N) B．电流表 (量程为 0.6 A、内阻 r2＝0.1 Ω) C．电压表 (量程为 3 V、内阻 RV＝3 kΩ) D．滑动变阻器 R(最大阻值为 20 Ω) E．电源 E(电动势为 3 V、内阻 r 约为 1.5 Ω) F．开关 S 一个，导线若干 (1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”)。 (2)所选合理电路中虚线图处应接入电表________(选填“B”或“C”)。 (3)在开关 S 闭合前，应把滑动变阻器的滑片 P 置于________端(选填“a”或“b”)。 (4)在实验中，若所选电表的读数为 Z，电流表 的指针偏转了 n 格，则可算出待测电流表 的满偏电流 Im＝________。 【参考答案】 (1)图乙 (2)C (3)b (4) ZN nRV( ZN 3 000n也对) 7．(2016·河北唐山高三期末)某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可 供选择的实验器材有： A．待测电流表 G1； B．一个标准电流表 G2(G2 的量程大于 G1 的量程)； C．电阻箱 R′； D．滑动变阻器 R； E．电池组、导线、开关。 采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为： ①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器 R 调至最大； ②闭合 S1，断开 S2，调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 表头指针满偏； ③再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R′，使表头指针半偏。读出此时电阻箱 R′的示数，则电流表内阻可看做此示数。 (1)用上述方法得到的电流表 G1 内阻的测量值与真实值相比________。 (2)为了使测量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上 述实验中的系统误差，请你在图乙中完成实验电路图。 (3)使用重新设计的实验电路的测量数据，写出电流表 G1 内阻表达式 Rg＝________，说明各 测量值的意义：________________________________。 (3)I1 为 G1 的示数，I2 为 G2 的示数，R′为电阻箱电阻；由串、并联电路规律可知 Rg＝ （I2－I1）R′ I1 。 【参考答案】(1)偏小 (2)如图所示 (3) （I2－I1）R′ I1 I1 为 G1 的示数，I2 为 G2 的示数，R′为电阻箱电阻