仪表的电阻测量专题
1.现有一只量程3 mA、内阻约为100 Ω的灵敏电流表(表头).为了较准确地测量它的内阻,采用了如图甲所示的实验电路,实验室提供的器材除电源(电动势为2 V,内阻不计)、电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)、开关和若干导线外,还有多个滑动变阻器和定值电阻可供选择(如表).
A.滑动变阻器R1(0~5 Ω,1 A)B.滑动变阻器R2(0~200 Ω,0.5 A)C.滑动变阻器R3(0~1750 Ω,0.1 A)D.定值电阻R01(阻值为200 Ω)E.定值电阻R02(阻值为25 Ω)F.定值电阻R03(阻值为5 Ω)
(1)按照实验电路,用笔画线代替导线,在如图乙所示的方框中完成实物图连接(部分导线已画出).
(2)连接好电路之后,实验小组进行了以下操作:
第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;
第二,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使灵敏电流表满偏;
第三,保持滑片不动(可认为a、b间电压不变),调节电阻箱R′的阻值使灵敏电流表的示数恰好为满刻度的.若此时电阻箱的示数如图丙所示,则灵敏电流表内阻的测量值R g为Ω.
(3)为较好地完成实验,尽量减小实验误差,实验中应选择的滑动变阻器和定值电阻分别为和(填表格中器材前的字母).
(4)要临时把该灵敏电流表改装成3.0 V量程的电压表使用,则应将其与电阻箱(填“串联”或“并联”),并把电阻箱的电阻值调为Ω.
2.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G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图1所示.已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.
(1)实验步骤如下;
A.分别将R1和R2的阻值调至最大B.合上开关S1
C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数I1如图2甲所示,则I1=μA
D.合上开关S2
E.反复调节R1和R2的阻值,使G2的指针偏转到满刻度的一半,G1的示数仍为I1,此时电阻箱R2的示数r如图2乙所示,则r=Ω
(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“相等”);(3)若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出需在G2上并联的分流电阻R S的表达式,R S=.(用I、I1、r表示)
3.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R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(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“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630.0 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 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA
4.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),实验室提供材料器材如下:
待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 欧),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,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步骤____________________________
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′与内阻的真实值R V相比,R V′__________.R V(填“>”“=”或“<”),主要理由是________________.
5.实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω)②电流表G2(0~10 mA,内阻约100 Ω)③定值电阻R1(300 Ω),④定值电阻R2(10 Ω),⑤滑动变阻器R3(0~1 000 Ω),⑥滑动变阻器R4(0~20 Ω),
⑦干电池(1.5 V),⑧开关S及导线若干.
(1)定值电阻应选_____________,滑动变阻器应选_____________.(在空格内填写序号)
(2)补全实验步骤:
①按电路图连接实物图,并将滑动触头移至最左端;
②闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;③__________________;
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示.
(3)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻R1,写出待测电流表内阻的表达式r1=__________.
6.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来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示,已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.
(1)实验过程包含了以下步骤,其合理的顺序依次为____________(填步骤的字母代号)
A.合上开关S2 B.分别将R1和R2的阻值调至最大C.记下R2的最终读数
D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满偏刻度的一半,此时R2的最终读数为r E.合上开关S1
F.调节R1使G1的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数
(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”“相等”)
(3)若要将G2的量程扩大为I,并结合上述实验过程中测量的结果,写出在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=__________。