高考实验专题电表的改装及内阻的测定(含答案)1.某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是。
(填正确答案标号)A.18 mA A.21 mAC.25mA D.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是。
(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 ΩB.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 ΩC.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是都正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。
【答案】 (1). (2). C (3). AC (4).99792. 某同学组装一个多用电表。
可选用的器材有:微安表头(量程100μA ,内阻900Ω);电阻箱1R (阻值范围09999Ω~.);电阻箱2R (阻值范围0999999Ω~.);导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1mA 的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V 的直流电压表。
组装好的多用电表有电流1mA 和电压3V 两挡。
回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出1R 和2R ,其中 * 为公共接线柱,a 和b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。
(2)电阻箱的阻值应取R 1= Ω,R 2= Ω。
(保留到个位)答案:(1)如图所示(2)100 2910解析:(1)R 1的电阻比较小,所以R 1与表头并联构成大量程的的电流表,R 2的阻值比较大,与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表,设计电路图如图所示:(2)改装电流表时需要并联一个电阻,要改装成1mA 的电流表需要并联的电阻R 1。
Ω=-⨯=-=1001..019001.01gg g I I R I R ,所以电阻箱的阻值R 1应取100Ω;R 1与表头并联电阻为Ω=⨯=+⋅='90100090010011gg R R R R R要改装成3V 的电压表需要串联一个电阻R 2,Ω=⨯-=-=-291010109.0332I U U R A 。
3. 图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头的量程为I g =600μA ,内阻为R g ,是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I =60mA 。
完成下列填空。
(1)图1中分流电阻R p 的阻值应为 (用I g 、R g 和I 表示)。
μA mA *abμAR 2*bμAR 1(2)在电表改装完成后的某次校准测量中,表的示数如图2所示,由此读出流过电流表的电流为_______mA 。
此时流过分流电阻R P 的电流为_______mA (保留1位小数) 答:(1)g R 991(2)49.5 49.0 4. 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,表头上标记的内阻值为900Ω。
R 1、R 2和R 3是定值电阻。
利用R 1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R 1=___Ω,R 2=______Ω,R 3=_______Ω。
(2)用量程为3V ,内阻为2500Ω的标准电压表○V 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。
【答案】(1)100 910 2 000 (2)50 (3)M (4)大于5. 某同学用量程为1 mA 、内阻为120Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V 和1A 的多用电表。
图中R 1和R 2为定值电阻,S 为开关。
回答下列问题: (1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线。
(2)开关S 闭合时,多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压,或“电阻”);100 A μAmAR P ESR图1图2 mA 010 2030405060mA mA GR 1R 2R 3 V acbM NP ES R开关S 断开时,多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)。
(3)表笔A 应为_______色(填“红”或“黑”)。
(4)定值电阻的阻值R 1=________Ω, R 2=________Ω。
(结果取3位有效数字) 答案: (1)连线如图所示(2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 8806. 某同学将量程为200μA 、内阻为500Ω的表头μA 改装成量程为1mA 和10mA 的双量程电流表,设计电路如图(a )所示。
定值电阻R 1=500Ω,R 2和R 3的值待定,S 为单刀双掷开关,A 、B 为接线柱。
回答下列问题: (1)按图(a )在图(b )中将实物连线; (2)表笔a 的颜色为 色(填“红”或“黑”) (3)将开关S 置于“1”挡时,量程为 mA ;(4)定值电阻的阻值R 2= Ω,R 3= Ω。
(结果取3位有效数字)(5)利用改装的电流表进行某次测量时,S 置于“2”挡,表头指示如图(c )所示,则所测量电流的值为 mA 。
答案:(1)如图; (2)黑; (3)10; (4)225,25.0; (5)0.780(0.78同样给分)7. 某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。
他设计了一个用标准电流表G 1来校对待测电流表G 2的满偏电流和测定G 2内阻的电路,如图所示。
已知G 1的量程略大于G 2的量程,图中R 1为滑动变阻器。
R 2为电阻箱。
该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为__________________mA表笔A表笔BR 2R 1S图(b)mA+ R 2R 1S表笔A表笔B图(a)SR 3R 2 3- +μA表笔a图(b)表笔bR 1 AB图(c)μA R 1 R 2R 312 ABS图(a)+A.合上开关S 2B.分别将R 1和R 2的阻值调至最大C.记下R 2的最终读数D.反复调节R 1和R 2的阻值,使G 1的示数仍为I 1,使G 2的指针偏转到满刻度的一半,此时R 2的最终读数为rE.合上开关S 1F.调节R 1使G 2的指针偏转到满刻度,此时G 1的示数为I 1,记下此时G 1的示数②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G 2内阻的测量值与其真实值相比_______(填偏大、偏小或相等)③若要将G 2的量程扩大为I ,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G 2上并联的分流电阻R S 的表达式,R S =________________ .答案:①正确顺序为B 、E 、F 、A 、D 、C 。
②相等 ③r I I I R S 11-=8. 图(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。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA ;R 1和R 2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,可求出R 1= Ω,R 2= Ω。
(2)现用—量程为3mA 、内阻为150Ω的标准电流表A 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R 0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R 0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R 1和R 2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: 。
答案:(1)15 35 (2)300 3000(3)c 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R 1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R 2R 1ES 1R 1 S 2G 2G 1 图R′ b c admA AR 1R 2RRab c9. 某同学利用图(a )所示电路测量量程为2.5 V 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99 999.9 Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ),直流电源E (电动势3 V )。
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“R 1”或“R 2”)。
(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630.0 Ω,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 .100 μAB .250 μAC .500 μAD .1 mA 【答案】(1)R 1 (2)连线如下图 (3)2 520 (4)D10. 电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。
某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供的材料器材如下:待测电压表V (量程3V ,内阻约为3000Ω),电阻箱R 0(最大阻值为99999.9Ω),滑动变阻器R 1图(a )RSEVV12351015ES图(b )V12351015ES答图(最大阻值100Ω,额定电流2A ),电源E (电动势6V ,内阻不计),开关两个,导线若干 (1)虚线框内为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。