高中物理 把電流表改裝為電壓表習(xí)題 新人教版_第1頁(yè)
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1、把電流表改裝為電壓表1(2010·南昌一摸)如圖實(shí)37所示,R1、R2是兩定值電阻,R1的阻值很小,R2的阻值很大;G是一靈敏電流計(jì),S1、S2為開(kāi)關(guān),下列判斷正確的是 ()A只閉合S1時(shí),M、N間是一個(gè)電壓表BS1、S2都閉合時(shí),M、N間是一個(gè)電流表C只閉合S1時(shí),M、N間是一個(gè)電流表DS1、S2都斷開(kāi)時(shí),M、N間是一個(gè)電流表2如圖實(shí)所示,將一個(gè)改裝的電流表接入電路進(jìn)行校準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)待測(cè)表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)偏大一些若表頭G的Ig是準(zhǔn)確的,出現(xiàn)的誤差可能是因?yàn)?()Rg的測(cè)量值比真實(shí)值偏大Rg的測(cè)量值比真實(shí)值偏小并聯(lián)的R并比公式R并計(jì)算出的R并小并聯(lián)的R并比公式R并計(jì)算出的R并大AB

2、C D3圖實(shí)39中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻可忽略不計(jì);電流表mA具有一定的內(nèi)阻,電壓表V的內(nèi)阻不是無(wú)限大,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān),R為待測(cè)電阻當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時(shí),電壓表讀數(shù)為U1,電流表讀數(shù)為I1;當(dāng)S向R一側(cè)閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2.(1)根據(jù)已知條件與測(cè)量數(shù)據(jù),可以得出待測(cè)電阻R_.(2)根據(jù)所給出的電路,在圖實(shí)310的各器件實(shí)物圖之間畫(huà)出連接的導(dǎo)線4(2010·鄭州模擬)用半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻已知電流表滿偏電流Ig300 A,實(shí)驗(yàn)電路如圖實(shí)311甲所示 (1)部分實(shí)驗(yàn)步驟為:a按電路圖接好電路,將R1、R2調(diào)節(jié)至最大;b斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使表頭指針_;c閉合S2,調(diào)節(jié)R

3、2,使表頭指針_(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟完成時(shí),電阻箱R2的示數(shù)如圖乙所示,則電流表內(nèi)阻rg_.(3)按圖實(shí)311甲所示的電路,將圖實(shí)312中的器材連成實(shí)驗(yàn)電路5將滿偏電流Ig300 A、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電壓表并進(jìn)行核對(duì)(1)利用如圖實(shí)313所示的電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻(圖中電源的電動(dòng)勢(shì)E4 V);先閉合S1,調(diào)節(jié)R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持R不變,調(diào)節(jié)R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的,讀出此時(shí)R的阻值為450 ,則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值為_(kāi)(2)將該表改裝成量程為3 V的電壓表,需_(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0_的電阻(3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì),試在虛線框

4、中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖并根據(jù)畫(huà)出的實(shí)驗(yàn)原理圖在圖實(shí)314中將實(shí)物連接6現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G(表頭),滿偏電流為50 A,內(nèi)阻約為800850 ,把它改裝成1 mA、10 mA的兩量程電流表可供選擇的器材有:滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值20 ;滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值100 k;電阻箱R,最大阻值9999 ;定值電阻R0,阻值1 k;電池E1,電動(dòng)勢(shì)1.5 V;電池E2,電動(dòng)勢(shì)3.0 V;電池E3,電動(dòng)勢(shì)4.5 V(所有電池內(nèi)阻均不計(jì));標(biāo)準(zhǔn)電流表A,滿偏電流1.5 mA;單刀單擲開(kāi)關(guān)S1和S2,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S3,導(dǎo)線絲及導(dǎo)線若干(1)采用如圖實(shí)315甲所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻,為提高測(cè)量精確

5、度,選用的滑動(dòng)變阻器為_(kāi);選用的電池為_(kāi)(2)將G改裝成兩量程電流表現(xiàn)有兩種備選電路,如圖實(shí)315中圖乙和圖丙所示圖_為合理電路,另一電路不合理的理由是_.(3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì)1 mA量程),畫(huà)出所用電路圖,圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用A來(lái)表示7要將量程為10 mA的電流表改裝為量程為10 V的電壓表(電流表內(nèi)阻Rg約為200 )除此電流表外,還有下列器材:A電動(dòng)勢(shì)E約為1.5 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)的干電池一節(jié) B量程為15 V的標(biāo)準(zhǔn)電壓表C學(xué)生電源 D標(biāo)準(zhǔn)電阻:150 E電阻箱09999.9 F滑動(dòng)變阻器0100 ,1 A G電鍵、導(dǎo)線若干(1)在下面的方框中畫(huà)出

6、實(shí)驗(yàn)電路圖(2)寫(xiě)出改裝和校對(duì)電表的主要步驟:_.(3)計(jì)算電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為_(kāi);將電流表改裝成電壓表,串聯(lián)電阻箱所取阻值的計(jì)算式為_(kāi)8.(全國(guó)卷1)23(16分)一電流表的量程標(biāo)定不準(zhǔn)確,某同學(xué)利用圖1所示電路測(cè)量該電流表的實(shí)際量程。所用器材有:量程不準(zhǔn)的電流表,內(nèi)阻=10.0,量程標(biāo)稱為5.0mA;標(biāo)準(zhǔn)電流表,內(nèi)阻=45.0,量程1.0mA;標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值10.0;滑動(dòng)變阻器R,總電阻為300.0;電源E,電動(dòng)勢(shì)3. 0V,內(nèi)阻不計(jì);保護(hù)電阻;開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線。回答下列問(wèn)題:(1)在答題卡上(圖2所示)的實(shí)物圖上畫(huà)出連線。(2)開(kāi)關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c應(yīng)滑動(dòng)至 端。(3)開(kāi)關(guān)S閉合

7、后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端,使電流表滿偏;若此時(shí)電流表的讀數(shù)為,則的量程= 。(4)若測(cè)量時(shí),未調(diào)到滿偏,兩電流表的示數(shù)如圖3所示,從圖中讀出的示數(shù) = ,的示數(shù) = ;由讀出的數(shù)據(jù)計(jì)算得= 。(保留3位有效數(shù)字)(5)寫(xiě)出一條提高測(cè)量準(zhǔn)確度的建議: 。9.(北京卷)(18分)()甲同學(xué)要把一個(gè)量程為200的直流電流計(jì),改裝成量度范圍是04的直流電壓表。她按圖所示電路、用半偏法測(cè)定電流計(jì)的內(nèi)電阻rg,其中電阻0約為。為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確,在以下器材中,電源應(yīng)選用_,電阻器1應(yīng)選用_,電阻器2應(yīng)選用_(選填器材前的字母)電源(電動(dòng)勢(shì)1.5)電源(電動(dòng)勢(shì)6) 電阻箱(0999.9)滑動(dòng)變阻器(

8、0500) 電位器(一種可變電阻,與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(05.1)電位器(051)該同學(xué)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)情況下,檢查電路連接無(wú)誤后,將的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是_,_,_,_,最后記錄1的阻值并整理好器材。(請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序,選填下列步驟前的字母)閉合 閉合調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度如果所得的的阻值為300.0,則圖中被測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻的測(cè)量值為_(kāi),該測(cè)量值_實(shí)際值(選填“略大于”、“略小于”或“等于”)。給電流計(jì)_聯(lián)(選填“串”或“并”)一個(gè)阻值為_(kāi)的電阻,

9、就可以將該電流計(jì)改裝為量程的電壓表。(2)乙同學(xué)要將另一個(gè)電流計(jì)改裝成直流電壓表,但他不僅借到一塊標(biāo)準(zhǔn)電壓表、一個(gè)電池組、一個(gè)滑動(dòng)變阻器和幾個(gè)待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻。該同學(xué)從上述具體條件出發(fā),先將帶改裝的表直接與電壓表校準(zhǔn)。請(qǐng)你畫(huà)完圖方框中的校準(zhǔn)電路圖。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)定值電阻選用17.0時(shí),調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值,電壓表的示數(shù)是4.0時(shí),表的指針恰好指到滿量程的五分之二;當(dāng)選用7.0時(shí),調(diào)整的阻值,電壓表的示數(shù)是2.0時(shí),表的指針又指到滿量程的五分之二。由此可以判定,表的內(nèi)阻是_,滿偏電流是_。若要將表改裝為量程是15的電壓表,應(yīng)配備一個(gè)_的電阻。參考答案:1. 解析:本題考查的是對(duì)電流表的改裝,

10、電流表改裝成電壓表時(shí),要串聯(lián)上一個(gè)較大的電阻;改裝成電流表時(shí),必須并聯(lián)上一個(gè)較小的電阻所以分析本題,只閉合S1時(shí),既不能成為電流表也不能成為電壓表,所以選項(xiàng)A、C是錯(cuò)誤的兩個(gè)開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí),應(yīng)該是一個(gè)電壓表,所以選項(xiàng)D錯(cuò)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合則是一個(gè)電流表,所以選項(xiàng)B正確答案:B2. 解析:待測(cè)電流表讀數(shù)偏大,說(shuō)明并聯(lián)的分流電阻R0阻值偏大由于IgRg(IIg)R0,所以R0,可見(jiàn),Rg測(cè)量值比真實(shí)值大時(shí),按該式求出的R0值偏大同樣,在Rg測(cè)定準(zhǔn)確的情況下,實(shí)際并聯(lián)的R0比應(yīng)該并聯(lián)阻值偏大,也會(huì)使待測(cè)電流表讀數(shù)偏大答案:C3. 解析:(1)據(jù)電路分析,設(shè)電流表內(nèi)阻為RmA.S向電壓表閉合時(shí):RmA S向

11、R閉合時(shí):RRmA 由兩式解得:R.(2)如圖所示:答案:(1)(2)見(jiàn)解析4. 解析:由半偏法測(cè)電阻原理可知,首先使電流表指針滿偏,再調(diào)節(jié)電阻箱使電流表指針半偏電阻箱的讀數(shù)即為電流表內(nèi)阻答案:(1)b.指向滿刻度c指向滿刻度的一半(2)140(3)如圖5. 解析:(1)閉合S1,斷開(kāi)S2時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律EIgR總得:總電阻R總 ,顯然變阻器R的阻值很大,遠(yuǎn)大于Rg,因此,在第二步操作中可認(rèn)為干路電流仍為Ig,根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系有IgRgIgR,則Rg150 .(2)將該電流表改裝成電壓表的電路,則UIg(RgR0),解得R0Rg9850 即應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻為9850 .(3)

12、核對(duì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示,實(shí)物連接如圖(b)所示答案:(1)150 (2)串聯(lián)9850(3)見(jiàn)解析圖6. 答案:(1)R2(或最大阻值100 k)E3(或電動(dòng)勢(shì)4.5 V)(2)乙圖丙電路在通電狀態(tài)下,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿偏電流而損壞(3)見(jiàn)下圖:7. 解析:(1)如圖所示(2)按照?qǐng)D甲所示連接電路閉合S1和S2,讀出電流表讀數(shù)I1,斷開(kāi)S2,讀出電流表讀數(shù)I2,計(jì)算出電流表電阻Rg;得EI1Rg,EI2(RgR)故Rg.根據(jù)改裝電壓表的量程計(jì)算串聯(lián)電阻R的大小;設(shè)改裝后量程為U,則UIg(RgR)RRg.在電阻箱上取R大小的阻值,將電阻箱

13、與電流表串聯(lián)得到改裝電壓表;按照?qǐng)D乙所示連好電路,通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭改變電壓,將改裝表逐格與標(biāo)準(zhǔn)表比較校對(duì)答案:(1)、(2)見(jiàn)解析(3)Rg RRg8. 【答案】連線如圖阻值最大6.05mA【解析】連線如圖在滑動(dòng)變阻器的限流接法中在接通開(kāi)關(guān)前需要將滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)到阻值最大端閉合開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使待測(cè)表滿偏,流過(guò)的電流為Im。根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等有得待測(cè)表未滿偏有,將A2的示數(shù)0.66mA和其他已知條件代入有Ma但圖中A1的示數(shù)3.0mA量程為5.0mA,根據(jù)電流表的刻度是均勻的,則準(zhǔn)確量程為6.05mA9. 答案:(1)B C FB C A E300 略小于串 19.7(2)如圖所

14、示;3.0 0.50 27.0【解析】半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻時(shí),首先選擇滑動(dòng)變阻器(必須大于電路所需的最小電阻,根據(jù)電路的電壓為電動(dòng)勢(shì),電路的最大電流為表頭的滿偏電流,則最小電阻為K或K,考慮到保護(hù)R0=1 K,則可知調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭滿偏時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值分別接近29 K或6.5K,電路圖中R2是滑動(dòng)變阻器,不能選擇D和E只能選擇F。表頭滿偏時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值越大,實(shí)驗(yàn)的誤差越小,所以電源選擇電動(dòng)勢(shì)為6V的B,而且滑動(dòng)變阻器F的阻值也滿足調(diào)節(jié)所需。而R1是用來(lái)測(cè)量表頭內(nèi)阻的電阻箱只能選C。實(shí)驗(yàn)步驟為:第一步閉合S2((B),第二步調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計(jì)滿偏(C),第三步閉合S1((A),第四步調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流計(jì)半偏(E),第五步讀出R1的示數(shù)為待測(cè)表頭的內(nèi)阻。R1的示數(shù)為待測(cè)表頭的內(nèi)阻是300.0K。閉合S1后,電路的總電阻減小,當(dāng)表頭半偏時(shí),趕路電流就大于表頭的滿偏電流,流過(guò)電阻箱的電流就大于流過(guò)表頭的電流,所以電阻箱的阻值略小于表頭內(nèi)阻。給表頭串聯(lián)一個(gè)電阻可以改裝成電壓表,改裝電壓表的內(nèi)阻為=20K,則串聯(lián)電阻大小為20K-300=19.7K。(2)本實(shí)驗(yàn)

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