高考物理二轮考点精练专题13.4《电表内阻的测量和改装》（含答案解析）

1.(10分)（2018广州一模）

为了测量一个量程为3.0V的直流电压表的内阻RV（约为几千欧），所用的电路如图甲所示．

(1)请将图乙的器材连成完整的电路；

(2)该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是_____________(用步骤前的字母表示)

A．闭合开关S

B．将电阻箱R0的阻值调到零

C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0V

D．断开开关S

E．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值

F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端

(3)若在实验步骤E中，如图丙读出R0的阻值为      Ω，则该电压表的内阻RV的测量值为______Ω，由于系统误差，测量值______（选填“偏大”或“偏小”）。

【参考答案】．(1) 如答图

(2) BFACED或者FBACED

(3)2900；2900；偏大

【命题意图】本题考查电压表内阻的测量、实物图连线、误差分析及其相关的知识点。

2．(2018·河南名校联考)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；[来源:学#科#网Z#X#X#K]

E．电池组、导线、开关。

采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：

①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器R调至最大；

②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；

③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，则电流表内阻可看做此示数。

(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________。

(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＝________，说明各测量值的意义：________________________________。

【参考答案】(1)偏小　(2)如图所示

(3)　I1为G1的示数，I2为G2的示数，R′为电阻箱电阻

3．（2018东北名校联考）实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1000Ω，满偏电流为100μA，将它改装成量程为1mA、10mA双量程电流表。现有器材如下：

A．滑动变阻器R1，最大阻值50Ω；

B．滑动变阻器R2，最大阻值50kΩ；

C．电阻箱R＇，最大阻值9999Ω；

D．电池E1，电动势3.0 V；

E．电池E2，电动势4.5 V；(所有电池内阻均不计)；

F．单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，及导线若干。

（1）采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为         ，选用的电池为           （填器材前的字母序号）；采用此种方法电流表G内阻的测量值         真实值(填“＞”、“＝”或“＜”)。[来源:Z。xx。k.Com]

（2）如果在步骤（1）中测得电流表G的内阻为900Ω，将流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R1=     Ω，R2=    Ω。

【答案】（1）B（2分），E（2分），“＜”（3分）  

（2）R1=10Ω（2分），R2=90Ω（2分）

（2）电流表G的内阻为Rg=900Ω，将流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，对于I1=1mA量程来讲，则有：RgIg=（I1- Ig）（R1+ R2）；对于I2=10mA量程来讲，则有：（Rg+ R2）Ig=（I2- Ig）R1；联立解得：R1=10Ω，R2=90Ω。

4.（2016全国理综甲）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V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99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E(电动势3V)。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保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，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630.0Ω，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.100μA      B.250μA    C.500μA     D.1mA

【参考答案】（1）R1（2）实物图连线如图。

（3）2520（4）D

5. （2016高考海南物理）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 μA，表头上标记的内阻值为900Ω。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=___Ω，R2=______Ω，,R3=_______Ω。

（2）用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表对改装表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。

【参考答案】

（1）100   910    2 000（3分。每空1分）

（2）50                 （2分）

（3）M（2分）

（4）大于（2分）

【名师解析】

（1）利用R1和表头构成1 mA的电流表，由欧姆定律和并联电路规律可得100×10-6×900=(1×10-3-100×10-6) R1，解得： R1=100Ω。表头两端电压Ug=100×10-6×900V=0.09V。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，由欧姆定律和串联电路规律可得：1×10-3×R2=1-0.09，解得：R2=910Ω。若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V，由欧姆定律和串联电路规律可得：1×10-3×R3=3-1，解得：R2=2000Ω。

5．（9分）（2018黄冈测试）实验室有一种灵敏电流计G，满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流Ig和内阻Rg，实验室中可供利用的器材有：

待测灵敏电流计G1 、G2

电流表A： (量程为1mA、内阻约为100Ω)

定值电阻R1：（阻值为400Ω）

定值电阻R2：（阻值为600Ω）[来源:Z*xx*k.Com]

电阻箱R：（0~9999.9Ω，最小调节量0.1Ω）

滑动变阻器R3：（最大电阻2000Ω，额定电流1.5A）

直流电源：电动势1.5V，内阻不计；

开关一个，导线若干。

该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。

（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当。

（2）若灵敏电流计G2中的电流由b流向a，再调节电阻箱，使电阻箱R的阻值        （选填“增大”或“减小”），直到G2中的电流为0。

（3）读出电阻箱连入电路的电阻为1200Ω，电流表的示数为0.6 mA，灵敏电流计G1的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流Ig=     μA，内阻Rg=       Ω。

【参考答案】（9分）减小   300   800

6．(2016·河北三市联考)(9分)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 μA、内阻r1约为100 Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)

B．电流表(量程为0.6 A、内阻r2＝0.1 Ω)

C．电压表(量程为3 V、内阻RV＝3 kΩ)

D．滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E．电源E(电动势为3 V、内阻r约为1.5 Ω)

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＝________。

【参考答案】　(1)图乙　(2)C　(3)b　(4)(也对)

7．(2016·河北唐山高三期末)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。

采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：

①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器R调至最大；

②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；

③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，则电流表内阻可看做此示数。

(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________。

(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＝________，说明各测量值的意义：________________________________。

(3)I1为G1的示数，I2为G2的示数，R′为电阻箱电阻；由串、并联电路规律可知Rg＝。

【参考答案】(1)偏小　(2)如图所示

(3)　I1为G1的示数，I2为G2的示数，R′为电阻箱电阻[来源:学.科.网][来源:学#科#网]