2022十年高考物理大全分类解析 专题40 电表内阻的测量与改装

2022-2022十年高考物理大全分类解析专题40电表内阻的测量与改装2022年高考题5.（2022全国新课标理综II第23题）（7分）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按照图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2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”）；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R1=Ω，R2=Ω.(结果取3位有效数字)5，（7分）【答案】（1）连线如图所示。（2分）（2）电流（1分）电压（1分）。（3）黑（1分）（4）1.00（1分）880（1分）【命题意图】本题主要考查多用电表的原理、使用和电流表电压表的原理和改装，意在考查考生应用相关电路知识分析解决问题能力。12\n2022~2022年高考题1（2022·上海物理）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(0~5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2(0~10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1(300Ω)，④定值电阻R2(10Ω)，⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(0~20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键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)用连线连接实物图。(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；12\n③；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。(4)根据I2-I1图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式。2.（2022·海南物理）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA的量程为Ig=600μA内阻为Rg。mA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RP的阻值应为___。(2)在电表表改装后的某次校准测量中，mA表的示数如图2所示，由此读出流过电流表μA的电流为_______mA。此时流过分流电阻RP的电流为_______mA（保留一位小数）2.【答案】（1）Rg/99（2）0.549.0【解析】：此题考查电流表改装及其校准的相关知识。要使量程为Ig=600μA内阻为Rg改装成量程为I=60mA的电流表，由电流表改装知识可知，IgRg=(I-Ig)RP,解得需要并联的分流电阻RP=Rg/99.。由图2可知mA表的示数为49.5mA；由此读出流过电流表μA的电流为49.5mA×1/100=0.5mA。此时流过分流电阻RP的电流为49.5mA×99/100=49.0mA.3．（2022北京理综）（1）甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计，改装成量度范围是0～4Ｖ的直流电压表。12\n①她按图１所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻Ｒ0约为１kΩ。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源Ｅ应选用______________，电阻器Ｒ1应选用______________，电阻器Ｒ2应选用______________（选填器材前的字母）Ａ．电源（电动势1.5Ｖ）　　　　　　　　　Ｂ．电源（电动势6Ｖ）Ｃ．电阻箱（0～999.9Ω）　　　　　　　Ｄ．滑动变阻器（0～500Ω）Ｅ．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1kΩ）Ｆ．电位器（0～51kΩ）②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将Ｒ２的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是______________，______________，______________，______________，最后记录Ｒ1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）Ａ．闭合Ｓ１Ｂ．闭合Ｓ２Ｃ．调节Ｒ２的阻值，使电流计指针偏转到满刻度Ｄ．调节Ｒ２的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半Ｅ．调节Ｒ１的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半Ｆ．调节Ｒ１的阻值，使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的Ｒ１的阻值为300.0Ω，则图１中被测电流计的内阻ｒ的测量值为______________Ω，该测量值__________实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。④给电流计__________联（选填“串”或“并”）一个阻值为__________kΩ的电阻，就可以将该电流计改装为量程４Ｖ的电压表。（2）乙同学要将另一个电流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Ｅ、一个滑动变阻器R’和几个待用的阻值准确的定值电阻。①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表直接与电压表校准。请你画完图２方框中的校准电路图。②实验中，当定值电阻Ｒ选用17.0k12\nΩ时，调整滑动变阻器的阻值，电压表的示数是4.0Ｖ时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当Ｒ选用7.0kΩ时，调整R’的阻值，电压表的示数是2.0Ｖ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ｒｇ是_______kΩ，满偏电流Ig是_______ｍＡ。若要将表改装为量程是15Ｖ的电压表，应配备一个_______kΩ的电阻。是滑动变阻器，不能选择D和E只能选择F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实12\n4.（2022天津卷）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻为5kΩ；定值电阻R1，阻值30Ω；定值电阻R2，阻值为3kΩ；滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；12\n电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；开关S一个，导线若干。①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②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：③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。5.(2022·海南物理)一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表，其电路原理如图所示．图中是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源．⑴完善下列实验步骤：①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；②将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；③合上开关；④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，12\n使标准电流表读数为1A；⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏．⑵回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为．②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为A．③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。针接近满偏，电路中总电阻增大，总电流减小，此时标准电流表的读数会减小。12\n6.（2022年全国理综1）.一直流电压表，量程为1V，内阻为1000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干线.（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70V，由此可以计算出改装后电压表的量程为V，电源电动势为V.电压表满偏电流为1mA，改装后电压表的量程为U=1×10-3×(1000+6000)V=7V.AR1RS2S1E7.（2022·全国理综2）有一电流表，量程为1mA，内阻r1约为100Ω。要求测量其内阻。可选用器材有：电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；电源E1，电动势约为2V，内阻不计；电源E2，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。AA采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：①断开S1和S2，将R调到最大；②合上S1调节R使满偏；③合上S2，调节R1使半偏，此时可以认为的内阻rg＝R1，试问：①在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择；电源E应该选择。②认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）12\n8.（2022·全国理综1）现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有：待测电压表（量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。i.试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）ii.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝______________。9.(12分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对．12\n(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200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=Ω．(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=　　　Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与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．12\n10（2022·广东物理）要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA（约40Ω）。除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约为150Ω），电键一个，导线若干。要求：⑴写出实验步骤。⑵给出RA的表达式。答案：⑴实验步骤：①用多用电表的直流电压档测量电源电动势E。12