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2026年高考物理一轮专项练习(福建专用)第34讲实验:半偏法测电表内阻(专项训练)(学生版+解析)
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这是一份2026年高考物理一轮专项练习(福建专用)第34讲实验:半偏法测电表内阻(专项训练)(学生版+解析),共2页。
\l "_Tc17943" 01 课标达标练TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc200568558" PAGEREF _Tc200568558 \h 1
\l "_Tc200568559" 题型01 电流表半偏法 PAGEREF _Tc200568559 \h 1
\l "_Tc200568560" 题型02 电压表半偏法 PAGEREF _Tc200568560 \h 3
\l "_Tc200568561" 题型03 电表校准 PAGEREF _Tc200568561 \h 6
\l "_Tc20184" 02 核心突破练 \l "_Tc200568570" PAGEREF _Tc200568570 \h 7
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练 \l "_Tc200568571" PAGEREF _Tc200568571 \h 10
01 电流表半偏法
1.(2023·福建泉州·一模)在“把电流表改装为电压表”的实验中,测电流表G的内阻时备有下列器材:
A.待测电流表(量程1 mA,内阻约几十欧)
B.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω)
C.滑动变阻器(阻值范围0~20 kΩ)
D.电阻箱(0~999.9 Ω)
E.电阻箱(0~9 999 Ω)
F.电源(电动势2 V,有内阻)
G.电源(电动势9 V,有内阻)
H.开关、导线
(1)若采用如图所示电路测定电流表G的内阻,并要求有较高的精确度,以上器材中,R1应选用 ,R2应选用 ,电源应选用 (用器材前的字母表示)。
(2)实验要进行的步骤有:
A.合上开关S1
B.合上开关S2
C.将R1的阻值调到最大
D.调节R1的阻值,使电流表指针满偏
E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处
F.记下R2的阻值并断开S1
G.按如图所示连接好实验电路
以上步骤中,合理的顺序是 (用步骤前字母表示)。
2.(2023·福建厦门·二模)某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,测定电源的电动势和内阻。实验中使用的器材有:待测电池E、电流表A、电阻箱R、滑动变阻器R′、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2及导线若干。
(1)请在图乙中将实物图补充完整 。
(2)该同学连接好电路后,按以下步骤进行操作:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R′使电流表指针满偏;
②保持滑片P不动,把开关S2与C接通,调节电阻箱R使电流表指针半偏,读出电阻箱的阻值R0,得到电流表的内阻RA=R0。用该方法测得的电流表内阻 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”);
③断开开关S1,把开关S2与D接通,多次调节电阻箱阻值,记下电流表的示数I和电阻箱相应的数值R;
④以为纵坐标,R为横坐标,作出-R图线如图丙所示,图线纵坐标截距为b,斜率为k;
⑤根据图线求得电动势E= ,内阻r= 。(用b,k,R0表示)
3.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电流表A的电阻﹐并测量电源的电动势和内阻,电流表的量程足够大,请你帮助他完成一些实验步骤。
(1)将电阻箱的电阻适当调 (填“大”或“小”),单刀双掷开关接2,闭合开关S。
(2)调节电阻箱使电流表A满偏,记下电流表的示数。
(3)闭合开关,反复调节电阻箱、,若直至电流表A半偏,电流表的示数为 ,则读出电阻箱 (填“”、“”)的示数即为电流表A的电阻﹐测量结果如图乙所示,电流表A的电阻为 Ω。
(4)单刀双掷开关接1,保持电阻箱的电阻不变,调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值和电流表的示数I。
(5)作出图像如图丙所示,则电源的电动势为 V,内阻为 Ω。
02 电压表半偏法
4.(2023·福建厦门·三模)用伏安法测量电源电动势和内阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。按如图甲所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。利用这个电路还可以对电压表、电流表的内阻进行测量。实验室提供的器材有:
两个相同的待测电源内阻,
电阻箱R1(最大阻值为)
电阻箱R2(最大阻值为),
电压表(内阻约为),
电流表(内阻约为),
灵敏电流计,两个开关。
主要实验步骤如下:
①按图甲连接好电路,调节电阻箱和至最大,闭合开关和,再反复调节和,使电流计的示数为0,读出电流表、电压表、电阻箱电阻箱的示数分别为、;
②重复①操作,反复调节电阻箱和(与①中的电阻值不同),使电流计的示数为0,得到了多组;
③根据实验得到的多组数据作出的图线如图乙所示。
回答下列问题:
(1)电流计的示数为0时,电路中和两点的电势和的关系为 ;
(2)由操作①,可求得电压表的内阻为 ;(用表示)
(3)由图乙可得电源的电动势 ,内阻 。(结果均保留2位有效数字)
5.某同学将小量程电流表G改装为双量程电压表,并用标准电压表进行校准,如下图。已知小量程电流表G满偏电流为,表上标记的内阻值为,、和是定值电阻,其中。图甲中,若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为。
(1)则根据题给条件,定值电阻的阻值应选 Ω, Ω。
(2)用量程为,内阻为的标准电压表对改装表挡的不同刻度进行校准,如图乙。所用电池的电动势E为;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为和。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)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”)。
6.要测量一个量程3V为的电压表的内阻(约为几千欧),除了待测电压表,提供的器材还有:
A.电阻箱R(最大阻值)
B.滑动变阻器(最大阻值)
C.滑动变阻器(最大阻值)
D.量程为6V的电压表(内阻约为几千欧)
E.直流电源E(电动势4V)
F.开关一个,导线若干
(1)小王同学根据提供的器材,设计了如图甲所示电路。电路中滑动变阻器应选用 (填“”或“”)。实验时,将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端,电阻箱的电阻调为零,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,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2.5V,若此时电阻箱的示数为,则电压表的内阻为 ;
(2)小李同学设计了如图乙所示的电路,实验时,将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端,闭合开关S,调节滑动变阻器,同时调节电阻箱,使两个电压表均有合适的示数,若电压表的示数为,电压表的示数为,电阻箱的阻值为R,则电压表的内阻为 ;
(3)分析可知, (填“小王”或“小李”)同学的测量结果存在系统误差。
03 电表校准
7.(2025·江西吉安·一模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。毫安表G量程Ig=3mA,内阻Rg约60Ω~90Ω,可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器R1(最大阻值500Ω);
B.滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ);
C.电阻箱R(0~999.9Ω);
D.电压表(量程0~300mV);
E.电源E(电动势约为6V);
F.开关、导线若干
(1)实验中,滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”);
(2)闭合开关S1,开关S2接a,调节滑动变阻器的滑片,电表示数如图所示,毫安表G内阻的测量值Rg= Ω;(结果保留三位有效数字)
(3)闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表G的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处,记下电阻箱的阻值R=76.8Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg′= Ω;
(4)该小组认为在(3)中测得毫安表G的内阻较为准确,你 (选填“同意”或“不同意”)该观点,理由是 。
8.某同学把量程为500mV但内阻未知的电压表改装成量程为5V的电压表,步骤如下:
(1)测量电压表的内阻,测量电路如图甲所示,将R1的滑片移至最左侧闭合开关S1、S2,滑动R1的滑片,使电压表的指针指在500mV处;断开S2,调节电阻箱R2,使电压表的指针指在300mV处,此时电阻箱R2的示数如乙图所示为 ,则电压表的内阻RV= ;
(2)为把电压表改装成量程为5V的电压表需要 (选填“并”或“串”)联一个电阻R0的阻值为 的电阻;
(3)用丙图所示电路对改装电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为5V时,改装电压表示数为0.49V。为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至 (小数点后面保留一位)。
1.(2023·福建漳州·二模)用半偏法测量电流表G的内阻,某同学设计了如图甲所示电路,器材如下:
A.待测电流表(量程);
B.干电池一节,电动势;
C.电阻箱:;
D.滑动变阻器:;
E.滑动变阻器:;
F.开关两个,导线若干;
(1)连接电路时,图甲中的应选择滑动变阻器 (选填“D”或“E”);
(2)用画线代替导线,按图甲电路在图乙中把实物图连接完整;( )
(3)操作步骤如下:
①断开、,将调到最大,连接好电路;
②闭合,调节,使电流表G满偏;
③保持的滑片不动,再闭合,调节,使电流表G的示数为,此时,电阻箱示数如图丙,由此可得出电流表G的内阻 ;
(4)为修正上述测量的系统误差,该同学再找来量程为的电流表,将其串接在干路上,重复上述步骤①②,再闭合,调节 (选填“”、“”或“和”),使电流表G的示数为时,电流表的示数为,此时,由上述半偏法可更准确得出的值。
2.(2024·福建·二模)某同学设计了如图所示电路,不仅可测量毫安表的内阻,还可以测量电源的电动势和内阻,使用的器材有:待测电源E、毫安表mA(满偏电流1mA、内阻未知)、电阻箱R0(0~999.9)、电阻箱R(0~99999)、两个开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图中完成实物电路的连接 ;
(2)测量毫安表的阻值时,先调节R至 (选填“最大值”或“最小值”),闭合开关S1,调节R使电流表示数为1mA;然后闭合开关S2,调节R0使电流表示数为0.5mA;此时R0的值为99.0(已知)。则的测量值为 ;
(3)用该电路来测量电源电动势E和内阻r时,将R0调节到1.0,闭合开关S1、S2,调节R,得到R和对应毫安表电流I的多组数据,作出的图象,如图所示。则电源电动势 V,内阻 。
3.要测量一电动势约为12V的直流电源的电动势和内阻,实验室提供的器材有:电流表G(量程为10mA,内阻约为100Ω);电阻箱(总阻值为999.9Ω,额定电流为1A);电阻箱(总阻值为99.9Ω,额定电流为2A);滑动变阻器(最大阻值约为100Ω,额定电流为2A);滑动变阻器(最大阻值约为2000Ω,额定电流为1A);开关两个,导线若干。
(1)用图甲所示电路测电流表G的内阻,滑动变阻器应选用 (填“R₃”或“R₄”),测量时,将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大,断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表G满偏。保持滑动变阻器不变,将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,若这时电阻箱的示数如图乙所示,则测得电流表的内阻为 Ω。
(2)用电流表G和两个电阻箱组成如图丙所示的电路测电源的电动势和内阻。将电流表G改装成量程为0.6A的电流表,电阻箱接入电路的电阻R2= (保留三位有效数字)。
(3)在图丙所示的电路中,将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关,多次调节电阻箱,测得多组调节后电阻箱接入电路的电阻及对应的电流表G的示数I,作图像得到图像与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则得到电源的电动势。 ,内阻 。
(山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势,内阻r约为);
电阻箱R(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻等于);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用 (填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路 。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为 (结果保留到个位),该测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐 (填“增大”或“减小”)。
第34讲 实验:半偏法测电表内阻
目录
\l "_Tc17943" 01 课标达标练TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc200568558" PAGEREF _Tc200568558 \h 2
\l "_Tc200568559" 题型01 电流表半偏法 PAGEREF _Tc200568559 \h 2
\l "_Tc200568560" 题型02 电压表半偏法 PAGEREF _Tc200568560 \h 3
\l "_Tc200568561" 题型03 电表校准 PAGEREF _Tc200568561 \h 3
\l "_Tc20184" 02 核心突破练 \l "_Tc200568570" PAGEREF _Tc200568570 \h 9
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练 \l "_Tc200568571" PAGEREF _Tc200568571 \h 11
01 电流表半偏法
1.(2023·福建泉州·一模)在“把电流表改装为电压表”的实验中,测电流表G的内阻时备有下列器材:
A.待测电流表(量程1 mA,内阻约几十欧)
B.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω)
C.滑动变阻器(阻值范围0~20 kΩ)
D.电阻箱(0~999.9 Ω)
E.电阻箱(0~9 999 Ω)
F.电源(电动势2 V,有内阻)
G.电源(电动势9 V,有内阻)
H.开关、导线
(1)若采用如图所示电路测定电流表G的内阻,并要求有较高的精确度,以上器材中,R1应选用 ,R2应选用 ,电源应选用 (用器材前的字母表示)。
(2)实验要进行的步骤有:
A.合上开关S1
B.合上开关S2
C.将R1的阻值调到最大
D.调节R1的阻值,使电流表指针满偏
E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处
F.记下R2的阻值并断开S1
G.按如图所示连接好实验电路
以上步骤中,合理的顺序是 (用步骤前字母表示)。
【答案】 C D G GCADBEF
【详解】(1)[1][2][3]本实验在的条件下进行,则R1应选用C,R2应选用D,电源应选用G。
(2)[4]选接好电路,先闭合S1,R1必须调节到最高阻值,使电流表指针满偏,再闭合开关S2,调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处,记下R2的阻值并断开S1,确定阻值,故合理的顺序是GCADBEF。
2.(2023·福建厦门·二模)某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,测定电源的电动势和内阻。实验中使用的器材有:待测电池E、电流表A、电阻箱R、滑动变阻器R′、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2及导线若干。
(1)请在图乙中将实物图补充完整 。
(2)该同学连接好电路后,按以下步骤进行操作:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R′使电流表指针满偏;
②保持滑片P不动,把开关S2与C接通,调节电阻箱R使电流表指针半偏,读出电阻箱的阻值R0,得到电流表的内阻RA=R0。用该方法测得的电流表内阻 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”);
③断开开关S1,把开关S2与D接通,多次调节电阻箱阻值,记下电流表的示数I和电阻箱相应的数值R;
④以为纵坐标,R为横坐标,作出-R图线如图丙所示,图线纵坐标截距为b,斜率为k;
⑤根据图线求得电动势E= ,内阻r= 。(用b,k,R0表示)
【答案】 小于
【详解】(1)[1]由电路图可得实物图如图
(2)②[2]由题意知,当保持滑片P不动,把开关S2与C接通时,电阻箱R与电流表并联,电路总电阻减小,则干路电流增大,所以电流表指针半偏时,电阻箱R上分到的电流大于满偏电流的一半,因为并联时,电流与电阻成反比,所以电流表内阻大于电阻箱阻值,故用该方法测得的电流表内阻小于真实值;
⑤[3][4]由题意得
即
故
解得
3.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电流表A的电阻﹐并测量电源的电动势和内阻,电流表的量程足够大,请你帮助他完成一些实验步骤。
(1)将电阻箱的电阻适当调 (填“大”或“小”),单刀双掷开关接2,闭合开关S。
(2)调节电阻箱使电流表A满偏,记下电流表的示数。
(3)闭合开关,反复调节电阻箱、,若直至电流表A半偏,电流表的示数为 ,则读出电阻箱 (填“”、“”)的示数即为电流表A的电阻﹐测量结果如图乙所示,电流表A的电阻为 Ω。
(4)单刀双掷开关接1,保持电阻箱的电阻不变,调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值和电流表的示数I。
(5)作出图像如图丙所示,则电源的电动势为 V,内阻为 Ω。
【答案】 大 5 8 3.5
【详解】(1)[1]为了防止电流表A超量程,先将电阻箱的电阻适当调大。
(3)[2][3]根据半偏法测电阻原理可知,此时电流表A的电阻等于,电流表A的读数为,又因为电流表A与并联,所以电流表的示数为。
[4]根据图片可知电流表A的电阻为5Ω。
(5)[5][6]根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律可得经过变化可得
将图丙的数据代入可得;解得;
02 电压表半偏法
4.(2023·福建厦门·三模)用伏安法测量电源电动势和内阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。按如图甲所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。利用这个电路还可以对电压表、电流表的内阻进行测量。实验室提供的器材有:
两个相同的待测电源内阻,
电阻箱R1(最大阻值为)
电阻箱R2(最大阻值为),
电压表(内阻约为),
电流表(内阻约为),
灵敏电流计,两个开关。
主要实验步骤如下:
①按图甲连接好电路,调节电阻箱和至最大,闭合开关和,再反复调节和,使电流计的示数为0,读出电流表、电压表、电阻箱电阻箱的示数分别为、;
②重复①操作,反复调节电阻箱和(与①中的电阻值不同),使电流计的示数为0,得到了多组;
③根据实验得到的多组数据作出的图线如图乙所示。
回答下列问题:
(1)电流计的示数为0时,电路中和两点的电势和的关系为 ;
(2)由操作①,可求得电压表的内阻为 ;(用表示)
(3)由图乙可得电源的电动势 ,内阻 。(结果均保留2位有效数字)
【答案】 2.0 1.0
【详解】(1)[1]电流计的示数为0时,由欧姆定律知,的电压为零,说明和两点的电势相等,即
(2)[2]由于电流计的示数为零,所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻的电流之和,则在操作①中,通过电压表的电流
电压表的内阻为
解得
(3)[3] [4]根据闭合电路欧姆定律有
结合图像上的两点坐标(1.9V,0.1A)(1.6V,0.4A)可知
E=1.9+0.1r
E=1.6+0.4r
解得
5.某同学将小量程电流表G改装为双量程电压表,并用标准电压表进行校准,如下图。已知小量程电流表G满偏电流为,表上标记的内阻值为,、和是定值电阻,其中。图甲中,若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为。
(1)则根据题给条件,定值电阻的阻值应选 Ω, Ω。
(2)用量程为,内阻为的标准电压表对改装表挡的不同刻度进行校准,如图乙。所用电池的电动势E为;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为和。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)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”)。
【答案】(1) 910 2000
(2)50
(3)大于
【详解】(1)[1]若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为,由欧姆定律得
解得
[2]若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为,由欧姆定律得
解得
(2)把改装电压表和标准电压表组成的并联部分看成一个整体,这个整体的总电阻约为,这个整体和滑动变阻器的一部分电阻丝并联,再和剩下的部分电阻丝串联,电池的电动势E为,如果选择的滑动变阻器,为了使电压表两端的电压能达到3V,则需小于,即滑动变阻器只有五分之一的调节空间,不利于控制电压表两端的电压;如果选择的滑动变阻器,因为电压表并联后的总电阻远大于,可将其当作理想电压表来处理,则滑动变阻器就有五分之三的调节空间,有利于精确调节电压,故选择最大阻值为的滑动变阻器。
(3)改装电压表的读数比标准电压表的读数偏小,即在相同的电压下,流过改装表的电流偏小,说明改装表的电阻偏大,表头G内阻的真实值大于。
6.要测量一个量程3V为的电压表的内阻(约为几千欧),除了待测电压表,提供的器材还有:
A.电阻箱R(最大阻值)
B.滑动变阻器(最大阻值)
C.滑动变阻器(最大阻值)
D.量程为6V的电压表(内阻约为几千欧)
E.直流电源E(电动势4V)
F.开关一个,导线若干
(1)小王同学根据提供的器材,设计了如图甲所示电路。电路中滑动变阻器应选用 (填“”或“”)。实验时,将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端,电阻箱的电阻调为零,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,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2.5V,若此时电阻箱的示数为,则电压表的内阻为 ;
(2)小李同学设计了如图乙所示的电路,实验时,将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端,闭合开关S,调节滑动变阻器,同时调节电阻箱,使两个电压表均有合适的示数,若电压表的示数为,电压表的示数为,电阻箱的阻值为R,则电压表的内阻为 ;
(3)分析可知, (填“小王”或“小李”)同学的测量结果存在系统误差。
【答案】 小王
【详解】(1)[1]图甲电路采用半偏法测电压表内阻,实验中认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成分压略微增大,从而造成系统误差,为了能尽量减小这一误差,需要使分压部分的等效电阻(即滑动变阻器负责分压部分的电阻与支路电阻的并联电阻)的电压近似不变,根据电阻并联规律可知,需要滑动变阻器负责分压部分的电阻远小于支路电阻,所以滑动变阻器应选择阻值较小的;
[2]闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,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2.5V,若此时电阻箱的示数为,根据分压原理可知,电压表的内阻为
(2)[3]根据图乙电路可得可得内阻为
(3)[4]小王同学的测量结果存在系统误差, 当改变电阻箱的电阻时,电压表和电阻箱串联支路的总电压变大,则当电压表的示数为2.5V时,电阻箱两端实际电压大于0.5V,则有由图乙电路图可知小李同学的实验结果不存在系统误差。
03 电表校准
7.(2025·江西吉安·一模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。毫安表G量程Ig=3mA,内阻Rg约60Ω~90Ω,可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器R1(最大阻值500Ω);
B.滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ);
C.电阻箱R(0~999.9Ω);
D.电压表(量程0~300mV);
E.电源E(电动势约为6V);
F.开关、导线若干
(1)实验中,滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”);
(2)闭合开关S1,开关S2接a,调节滑动变阻器的滑片,电表示数如图所示,毫安表G内阻的测量值Rg= Ω;(结果保留三位有效数字)
(3)闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表G的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处,记下电阻箱的阻值R=76.8Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg′= Ω;
(4)该小组认为在(3)中测得毫安表G的内阻较为准确,你 (选填“同意”或“不同意”)该观点,理由是 。
【答案】(1)R2
(2)80.0
(3)76.8
(4) 不同意 见解析
【详解】(1)电路最小电阻约为
故滑动变阻器应选择R2;
(2)由图示毫伏表可知,其分度值是10mV,读数是160mV
由图示毫安表可知,其分度值是0.1mA,读数是2.00mA毫安表内阻测量值
(3)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,电路电流不变,当毫安表指针指在1.50mA处时,流过电阻箱的电流为1.50mA,由并联电路特点可知,毫安表内阻等于电阻箱阻值,即毫安表内阻76.8Ω。
(4)[1]不同意。
[2]保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,毫安表与电阻箱并联,电路总电阻减小,电路电流变大,干路电流大于3mA,当毫安表指针指在1.50mA处时,流过电阻箱的电流大于1.50mA,电阻箱阻值小于毫安表内阻,实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值,则毫安表内阻测量值小于真实值。
8.某同学把量程为500mV但内阻未知的电压表改装成量程为5V的电压表,步骤如下:
(1)测量电压表的内阻,测量电路如图甲所示,将R1的滑片移至最左侧闭合开关S1、S2,滑动R1的滑片,使电压表的指针指在500mV处;断开S2,调节电阻箱R2,使电压表的指针指在300mV处,此时电阻箱R2的示数如乙图所示为 ,则电压表的内阻RV= ;
(2)为把电压表改装成量程为5V的电压表需要 (选填“并”或“串”)联一个电阻R0的阻值为 的电阻;
(3)用丙图所示电路对改装电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为5V时,改装电压表示数为0.49V。为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至 (小数点后面保留一位)。
【答案】 580 870 串 7830 7656.4
【详解】(1)[1][2]此时电阻箱R2的示数如乙图所示为580,由欧姆定律可得可得电压表的内阻RV=870。
(2)[3][4]由欧姆定律可得可得R0=7830,即要串联一个分压电阻R0,阻值为7830。
(3)[5]当电压表示数为0.49V时,电压表所在支路电流为电压表的实际内阻为当电压表正常显示0.5V时应满足联立解得故R0的阻值应调至7656.4。
1.(2023·福建漳州·二模)用半偏法测量电流表G的内阻,某同学设计了如图甲所示电路,器材如下:
A.待测电流表(量程);
B.干电池一节,电动势;
C.电阻箱:;
D.滑动变阻器:;
E.滑动变阻器:;
F.开关两个,导线若干;
(1)连接电路时,图甲中的应选择滑动变阻器 (选填“D”或“E”);
(2)用画线代替导线,按图甲电路在图乙中把实物图连接完整;( )
(3)操作步骤如下:
①断开、,将调到最大,连接好电路;
②闭合,调节,使电流表G满偏;
③保持的滑片不动,再闭合,调节,使电流表G的示数为,此时,电阻箱示数如图丙,由此可得出电流表G的内阻 ;
(4)为修正上述测量的系统误差,该同学再找来量程为的电流表,将其串接在干路上,重复上述步骤①②,再闭合,调节 (选填“”、“”或“和”),使电流表G的示数为时,电流表的示数为,此时,由上述半偏法可更准确得出的值。
【答案】 D 422.7 和
【详解】(1)[1]待测电流表电流最大时,电路的最小电阻为
所以图甲中的应选择滑动变阻器选D。
(2)[2]实物图连接如图所示
(3)③[3]根据电流半偏法特点,电阻箱的阻值与电流表G的内阻相等,由图丙可知,电阻箱连入电路的阻值为
则
(4)[4]根据欧姆定律可得
利用此法测电流表G的内阻时,没有系统误差,测量的内阻更准确。则可以同时调节和,使电流表G的示数为时,电流表的示数为,此时,由上述半偏法可更准确得出的值。
2.(2024·福建·二模)某同学设计了如图所示电路,不仅可测量毫安表的内阻,还可以测量电源的电动势和内阻,使用的器材有:待测电源E、毫安表mA(满偏电流1mA、内阻未知)、电阻箱R0(0~999.9)、电阻箱R(0~99999)、两个开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图中完成实物电路的连接 ;
(2)测量毫安表的阻值时,先调节R至 (选填“最大值”或“最小值”),闭合开关S1,调节R使电流表示数为1mA;然后闭合开关S2,调节R0使电流表示数为0.5mA;此时R0的值为99.0(已知)。则的测量值为 ;
(3)用该电路来测量电源电动势E和内阻r时,将R0调节到1.0,闭合开关S1、S2,调节R,得到R和对应毫安表电流I的多组数据,作出的图象,如图所示。则电源电动势 V,内阻 。
【答案】 最大值 99.0 20 4.01
【详解】(1)[1]由电路图可知,毫安表和电阻箱并联,所以接线图如图所示
(2)[2]对于可变电阻R,在闭合开关S1之前,为了保护电路,让电路中电流尽量小,所以先调节R至最大值;
[3]由题可知,当闭合开关S2,调节R0使电流表示数为0.5mA,即R0分去一半的电流,所以可知此时毫安表的阻值等于R0的阻值,所以的测量值为99.0。
(3)[4][5]将调为,则可知流过的电流为流过电流表的电流的99倍,因此电路的总电流为100,由闭合电路欧姆定律可得
可得
结合图象可得
3.要测量一电动势约为12V的直流电源的电动势和内阻,实验室提供的器材有:电流表G(量程为10mA,内阻约为100Ω);电阻箱(总阻值为999.9Ω,额定电流为1A);电阻箱(总阻值为99.9Ω,额定电流为2A);滑动变阻器(最大阻值约为100Ω,额定电流为2A);滑动变阻器(最大阻值约为2000Ω,额定电流为1A);开关两个,导线若干。
(1)用图甲所示电路测电流表G的内阻,滑动变阻器应选用 (填“R₃”或“R₄”),测量时,将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大,断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表G满偏。保持滑动变阻器不变,将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,若这时电阻箱的示数如图乙所示,则测得电流表的内阻为 Ω。
(2)用电流表G和两个电阻箱组成如图丙所示的电路测电源的电动势和内阻。将电流表G改装成量程为0.6A的电流表,电阻箱接入电路的电阻R2= (保留三位有效数字)。
(3)在图丙所示的电路中,将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关,多次调节电阻箱,测得多组调节后电阻箱接入电路的电阻及对应的电流表G的示数I,作图像得到图像与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则得到电源的电动势。 ,内阻 。
【答案】(1) 96.3
(2)1.63
(3)
【详解】(1)[1][2]为了保护用电器,电路中的最小电阻为
因此滑动变阻器应选用;根据半偏法可知,电流表的内阻。
(2)电阻箱接入电路的电阻。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律,有
得到
则,
解得
(山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势,内阻r约为);
电阻箱R(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻等于);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用 (填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路 。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为 (结果保留到个位),该测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐 (填“增大”或“减小”)。
【答案】 3500 大于 减小
【详解】(1)[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。
(2)[2]电路连接图如图所示
(3)[3]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即
可得
[4]当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
(4)[5]由于是图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出减小,从而减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。
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