资源描述
实验13.2 测量电表的内阻考题实战 掌握高考脉搏1(2015课标卷，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3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，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_.【解析】(1)实验电路图如图所示(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，RVRV.【答案】(1)见解析图(2)见解析(3)理由见解析2(2016课标卷，23)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V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99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干图(a)实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；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；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，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)中实物图连线图(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，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_(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)A100 A B250 AC500 A D1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差(2)滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：【答案】(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D3(2016海南卷，12)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 A，表头上标记的内阻值为900 .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_，R2_，R3_.(2)用量程为3 V，内阻为2 500 的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 和5 k.为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为_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”)900 .【解析】(1)根据题意，R1与表头G构成1 mA的电流表，则IgRg(IIg)R1，整理可得，R1 100 ；若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V，则R2 910 【答案】(1)1009102 000(2)50(3)M(4)大于4(2017课标卷，23)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为2 500 )的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ，另一个阻值为2 000 )；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 )；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片图(a)(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线图(b)(2)完成下列填空：R1的阻值为_(填“20”或“2 000”)为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的_端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”)将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_.【解析】(1)根据原理图(a)，将图(b)中的实物连线如图所示图甲图乙由于B、D两点的电势相等，对于图甲，I1RAI2RI1Rz1I2R，即对于图乙，I1Rz2I2RI1RAI2R，即所以所以RA 2 550 .(3)提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【答案】(1)见解析图(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程考法模拟 悟透破题之道5(2017云南统测)要测量电压表V1的内阻RV1，其量程为2 V，内阻约2 k.实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6 A，内阻约为0.1 电压表V2，量程5 V，内阻约为5 定值电阻R1，阻值为30 定值电阻R2，阻值为3 k滑动变阻器R3，最大阻值为100 ，额定电流为1.5 A电源E，电动势6 V，内阻约0.5 开关S一个，导线若干(1)某同学设想按图(甲)所示电路进行测量，读出电压表V1和电流表A的示数后，用欧姆定律计算出RV1.该方案实际上不可行，最主要的原因是_(2)另一同学设计出如图(乙)所示的电路来测量电压表V1的内阻RV1.图中R0应选_(选填“R1”或“R2”)在图(丙)中完成实物连线接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，电压表V1的读数为U1，电压表V2的读数为U2，定值电阻的阻值为R0，则计算电压表V1的内阻RV1的表达式为RV1_.根据电路图，由串并联电路特点及欧姆定律可得U2U1，则RV1.【答案】(1)电流表量程太大(2) R2见解析6(2015唐山模拟)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7甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：按电路图接好电路，将滑动变阻器R调至最大；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；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的示数甲乙图7(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 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)(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，请你在给定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 ，说明各测量量的物理意义 【答案】(1)偏小(2)如图所示(3)I2为G2的示数，I1为G1的示数，R为电阻箱的示数7要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：甲A待测电压表(量程为3 V，内阻未知)；B电流表(量程为3 A，内阻为0.01 )；C定值电阻R(阻值为2 k，额定电流为50 mA)；D蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)；E多用电表；F开关S1、S2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作(1)首先用多用电表进行粗测，选用“100 ”倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_(2)为了更精确地测出此电压表的内阻，该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是_，理由是_乙丙(3) 用你选择的电路进行实验时，用所测物理量的符号表示电压表的内阻，即RV_【解析】【答案】(1)3000(2)丙图乙中电流表测量时的示数太小，误差太大；图丙中R的阻值与电压表内阻接近，误差小(3)R8现有一块灵敏电流表，量程为200 A，内阻约为1000 ，要精确测出其内阻R1，提供的器材有：电流表(量程为1 mA，内阻R250 )；电压表(量程为3 V，内阻RV约为3 k)；滑动变阻器R(阻值范围为020 )；定值电阻R0(阻值R0100 )；电源E(电动势约为4.5 V，内阻很小)；单刀单掷开关S一个，导线若干(1)请将上述器材全部用上，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的将电路图画在下面的虚框中(4) 在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算表的内阻，表达式为R1_，表达式中各符号表示的意义是_【解析】【答案】(1)如图乙所示(2)I2表示表的示数，I1表示表的示数，R2表示表内阻，R0表示定值电阻9. 灵敏电流计G,量程为100 A,内阻1 k左右,现要求测出该电流计的内阻值,实验室中可提供下列器材:A.电阻箱Ra,最大阻值9 999.9 ,最大电流0.2 A;B.滑动变阻器Rb,最大阻值1 000 ,最大电流0.6 A;C.滑动变阻器Rc,最大阻值100 k,最大电流0.2 A;D.普通干电池Ea,电动势1.5 V,内阻未知;E.普通干电池组Eb,电动势6 V,内阻未知;F.开关、导线足够.(1)选用这些器材设计一个测量电路,画出电路图并标出所选用的器材代号。(2)列出主要操作步骤并写出测量结果。【解析】(1)如图所示,因为Rc总=100 kRg=1 k,所以可用恒流半偏法(因电源内阻未知,故不能用恒压半偏),为达到RcRg目的,电源电动势要适当大些. 【答案】（1）如图： （2）见解析10某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r.除待测干电池外，实验室可供选择的主要器材有：A电流表G：测量范围010 mA，内电阻未知；B电流表A：测量范围00.5 A，内电阻很小；C电阻箱R0：电阻变化范围0999.9 ，最小精度0.1 ；D滑动变阻器R：电阻变化范围020 ；E开关一个、导线若干(1)实验中，首先需将电流表G改装成电压表该同学采用图10所示的电路测定电流表G的内阻，其主要实验步骤如下，请完成步骤中的填空：图10将R0调到某一设定值，滑动变阻器R的滑动触头移到 (选填“左端”、“右端”或“任意”)位置，然后闭合开关；多次改变R0的大小，反复调节滑动变阻器的滑动触头位置，发现当R05.0 时，电流表G的示数为10.0 mA，电流表A的示数为0.210 A，则电流表G的内电阻为 ；拆开电路，采用电阻箱R0与电流表G串联的方式，将电流表G改装成量程为2 V的电压表V，则R0的值应调为 .(2)用改装成的电压表V和电流表A，采用图11甲的电路测量干电池的电动势和内电阻根据电压表V的示数U与电流表A的示数I，经描点、连线得到UI图象如图11乙所示根据图象可求得该干电池的电动势E V；内电阻r .(保留三位有效数字)甲乙图11【答案】(1)左端100100(2)1.46(1.451.47)0.920(0.9000.940)11.（河北省定州中学2017届高三上学期第一次月考）实验室备有以下实验器材：一个已校准的电流表A（量程lmA，内阻约几百欧）一个标准电压表V（量程3V）一个电源E（电动势约为4 V）一个电阻箱R1（阻值范围：09999 ）一个滑动变阻器R2（阻值范围：020 ）一个单刀单掷开关S、另有导线若干（）现要先测出电流表A的内阻，然后将其改装成量程也为3V的电压表，最后利用上述标准电压表对改装成的电压表V进行校对，则标准电压表与改装的电压表 。（串联或并联）（）若要求只设计一个电路，既可以较精确地测量A表的内阻，又能对改装后的电压表进行校对。请在虚线框中画出你设计的实验电路图若在测A表内阻的实验中，调节电阻箱R1，使其接入电路中的电阻为R时，读出A表和V表的示数分别为I和U，则电流表内阻的大小表达式为_。（用I、U和R表示）将A表改装成量程为3V的电压表后，在进行校对时，发现改装后的电压表的示数总比标准电压表的示数小，这可能是因为电流表A的内阻测量值比实际值_（填“大”或“小”），应适当调节电阻箱使其接入的电阻值_（填“增大”或“减小”）。【解析】（I）利用标准电压表对改装成的电压表V进行校对时，标准电压表与改装的电压表应该并联；（II）电路图如图；又欧姆定律可知，电流表内阻的大小为；电压表的示数偏小，则所串联的电阻阻值太大，则电流表内阻测量值偏小，要纠正则应减小电阻箱阻值。【答案】（I）并联（II）电路图如图； 小；减小12现要测量电流表G1的内阻，给出下列器材：电流表G1(量程5 mA，内阻r1约为150 )电流表G2(量程10 mA，内阻r2约为100 )定值电阻R1100 定值电阻R210 滑动变阻器R3(0200 )干电池E(1.5 V，内阻未知)单刀单掷开关S导线若干(1)定值电阻选_；(2)如图所示，在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；(3)若选测量数据中的一组计算r1，所用的表达式为r1_，式中各符号的意义是_.【解析】(1)若选R2，则其阻值太小，电流过大，而R1与G1内阻相当，故选R1.(2)电路图如图所示G2的示数减去G1的示数为通过R1的电流值【答案】(1)R1(2)见解析图(3)I1、I2分别表示电流表G1、G2的读数，R1表示定值电阻R1的阻值 13(2016河北三市联考)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 A、内阻r1约为100 ，表盘刻度均匀、总格数为N)B电流表(量程为0.6 A、内阻r20.1 )C电压表(量程为3 V、内阻RV3 k)D滑动变阻器R(最大阻值为20 )E电源E(电动势为3 V、内阻r约为1.5 )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_。【答案】(1)图乙(2)C(3)b(4)(也对)14理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为03 V、内阻约为3 k的电压表的阻值实验室备有以下器材：A待测电压表V1：量程为03 V、内阻约为3 kB电压表V2：量程为06 V、内阻约为6 kC滑动变阻器R1：最大值20 、额定电流1 AD定值电阻R0E电源：电动势6 V，内阻约为1 F开关一个、导线若干 (1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路，请你按图示电路将图乙的实验仪器连接起来(2)请写出按该电路测量电压表V1内阻RV的表达式，并指出表达式中各物理量的含义：_.(3)在正确连接电路后，闭合开关S，不断地调节变阻器R1滑片位置，记录多组电压表V1、V2示数，作出U2U1图线如图丙所示若R01 480 ，由图线上的数据可得RV_.【解析】（1）如图所示：【答案】(1)见解析(2)RVR0，其中U1、U2分别为电压表V1、V2的示数，R0是定值电阻的阻值(3)2 96015. 测定电流表内阻的实验中备用的器材如下：A电流表（量程0100 A，内阻约为几百欧）；B标准伏特表（量程05 V）；C电阻箱（阻值范围0999.9 ）；D电阻箱（阻值范围099999.9 ）；E电源（电动势2 V，内阻不为零）；F电源（电动势6 V，内阻不为零）；G滑动变阻器（阻值范围050 ，额定电流1.5 A）；电键和导线若干。（1）采用图所示的电路测定电流表A的内阻，且要求较高的测量精确，那么从以上备用的器材中，电阻箱R1应选用_，电阻箱R2应选用_，电源E应选用_。（填写字母代号）S2S1G（2）实验时要进行的步骤有：A闭合S1；B闭合S2；C将R1的阻值调至最大；D调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；E调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；F记下R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上的空白处：_；_；_；_；_；_。（3）如果在步骤F中R2的阻值为600 ，则图1中电流表内阻Rg的测量值为_。（4）如果要将第（3）小题中的电流表A改装成量程为05 V的伏特表，则改装的方法是与电流表_联一个阻值为_的电阻。（5）图所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的（要求对05 V的所有刻度都能在实验中进行核对）。试在图的实物图中画出连线。【解析】（1）从上述原理可知，S2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是RRg故实验器材选择应满足电源电动势尽可能大，R尽可能大所以R1选用大量程的电阻箱D，R2选用较小的电阻箱C，电源选用电动势较大的F（2）根据半偏法测量原理，则操作步骤为：按图所示的电路图连接好电路；将R1的阻值调到最大；合上【答案】(1)D C F (2)C A D B E F (3) 600 (4)串 49400 (5) 16（2016湖南省长沙市第一中学高三上期月考五）某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表：欧姆表 （1）先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3k时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12k时，电压表指针指在如图b所示位置，则电压表的读数为_V.由以上数据可得电压表的内阻=_k（2）将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为_（填“0”或“”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为_k，（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时条件电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将_A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定【解析】（1）由图（b）所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V，示数为1.50V；电源内阻不计，由图（a）所示电路图可知，电源电动势为：，由题意可知：，解得：；（2）两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为，当指针指欧姆表用一段时间调零时有，测量电阻时比较可知，所以若电流相同则，即测量结果不变，C正确；【答案】（1）1.50V、（2）、1（3）C
展开阅读全文