專項11電表的改裝(原卷版)

2021屆高考物理實驗專項突破一電表的改裝（2021.北京東城區(qū)?高三一模）靈敏電流計（俗稱“表頭”）的結(jié)構(gòu)如圖1所示，線圈由長而細的銅絲繞制而成，當電流通過接柱流入線圈時\線圈會在均勻輻向磁場中轉(zhuǎn)動，從線圈的偏轉(zhuǎn)角度就能判斷電流的大小。靈敏電流計的優(yōu)點是靈敏度高，但是允許通過的電流很弱，如希望用它測量較大的電流值，就要進行電表的改裝。（1）當電流流過靈敏電流計的線圈時，線圈因受到力的作用而轉(zhuǎn)動。（2）如圖2所示，為將內(nèi)阻為200Q,滿偏電流為2mA的表頭改裝成量程為0.1A的電流表，應(yīng)給表頭并聯(lián)一個定值電阻凡，凡的阻值為（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學查閱資料了解到制作定值電阻的材料是缽銅或銀銘合金，而制作表頭線圈的材料是銅，對比材料的電阻率隨溫度變化的數(shù)據(jù)得知，圖2中表頭的阻值/隨溫度升高而增大，而Ri幾乎不隨溫度變化。他認為電流表這樣直接改裝會因環(huán)境溫度變化的影響對測量帶來較大的誤差。為了探究大量程電流表的結(jié)構(gòu)，他打開了雙量程安培表的后蓋觀察內(nèi)部電路，發(fā)現(xiàn)其表頭是與一個電阻Ro串聯(lián)后才一起接入電路的，如圖3所示，經(jīng)杳閱資料發(fā)現(xiàn)這是一個溫度補償電阻。a.為保持在一定溫度區(qū)間內(nèi)精準測量的要求，這個溫度補償電阻的阻值隨溫度變化的特點應(yīng)為：隨溫度升高電阻的阻值（選填“增大”、“減小”或“不變”）b.若將用圖2方法改裝且已完成刻度盤重新標度的電流表，放到更高溫度的環(huán)境下使用，會造成測量結(jié)果偏大還是偏小?請分析說明。（2021?寧夏高三一模）利用如圖甲所示電路，測量一個量程為3.0V的電壓表的內(nèi)阻。（1）按圖甲所示電路，用鉛筆畫線代替導線將圖乙中的實物連接o（2）實驗步驟如下，并填寫步驟一、二中的相關(guān)內(nèi)容。第一步：將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到端（填?；?力，再將電阻箱凡的阻值調(diào)到（填“零”或"最大”），然后閉合開關(guān)S；第二步：（填寫該步驟）；第三步：保持滑動變阻器滑動端不動，僅調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電壓表的示數(shù)為L5V,讀出此時電阻箱凡的阻值：第四步，斷開開關(guān)S。（3）若在第三步中讀出的&二2100C,則這該電壓表的內(nèi)阻為C。使用這種方法測出的電壓表的內(nèi)阻與真實值相比（填“偏大”或“偏小”）（2021?山東泰安市?高三一模）現(xiàn)有一小量程電流表G（表頭），滿偏電流為30HA,內(nèi)阻約為iOOOQ,把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表。（1）采用如圖中所示電路測量表頭的內(nèi)阻，為提高測量精確度，選用的滑動變阻器為,電源（填選項字母代號）。A.滑動變阻器，最大阻值50k￡2B.滑動變阻器，最大阻值150kQC.電源1.5VD.電源3V（2）測量電流表表頭的內(nèi)阻時，閉合&,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表指針指在30/7A處；閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表指針指在10〃A處，此時電阻箱讀數(shù)為502。，則電流表表頭的內(nèi)阻為C，測量值比實際值（填“偏大”或“偏小（3）如圖乙所示，若將電流表G改裝成1mA、10mA的兩量程電流表則凡：&二。（2021?山東高三其他模擬）某學習小組要將一量程為500〃A的電流表改裝為量程為3.0V的電壓表。查資料得該電流表的內(nèi)阻為1200C,將電阻箱與該電流表連接，進行改裝。然后利用一標準電壓表，按圖（a）所示的電路對改裝后的電表進行檢測（虛線框內(nèi)是改裝后的電表）。（1）根據(jù)圖（a）和題給條件，用筆畫線代替導線將圖（b）中的實物連起來。（）（2）當標準電壓表的示數(shù)為2.4V時，電流表的指針位置如圖（c）所示。由此可以推測出所改裝的電表量程不是預期值，而是Vo（3）產(chǎn)生上述問題的原因可能是。（填正確答案標號）A.資料顯示的電流表內(nèi)阻不準，實際內(nèi)阻大于1200QB.資料顯示的電流表內(nèi)阻不準，實際內(nèi)阻小F1200QC.電阻箱接入電路的阻值偏大D.電阻箱接入電路的阻值偏小（4）要達到預期FI的，不必知道電流表的內(nèi)阻，只需將電阻箱的阻值在原來的基礎(chǔ)上減小。即可。（2021?廣西南寧市?南寧二中高三其他模擬）夏天經(jīng)常會看到學生利用便攜式手持小風扇來降溫，某位同學想要探究小風扇的輸出功率，可供使用的器材有：A.小型電風扇M（額定電壓3.7V、額定電流0.5A）；B.電壓表Vi（量程3V,內(nèi)阻等于3kQ）；C.電壓表V?（量程15V,內(nèi)阻等于15kQ）；D.電流表Ai（量程0.6A,內(nèi)阻約0.1C）；E.電流表A2（量程3A,內(nèi)阻約0.1C）；F.滑動變阻器R（量程30C,允許通過的最大電流2A）；G.定值電阻Ri（3kQ）；H.單刀雙擲開關(guān)、導線若干；L學生電源6V；（1）實驗電路圖如圖所示，請在虛線框中補全該電路圖（標明所用器材符號）（2）實驗前先將電風扇里的電池取出，部分實驗步驟如下，完成填空部分：A.調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭到最端（填“左”或“右”），閉合開關(guān)Si；B.卡住電風扇不轉(zhuǎn)，將開關(guān)S2閉合到（填加”或"”），適當調(diào)節(jié)滑動變阻器R,記下電壓表和電流表的示數(shù)分別為口、/1；（注意此過程中動作要迅速，時間要短）C.將開關(guān)S2閉合到（填%“或》”），適當調(diào)節(jié)滑動變阻器心電風扇正常旋轉(zhuǎn)，記下電壓表和電流表的示數(shù)分別為S、/2；（3）由以上實驗步驟可得：該電風扇的內(nèi)阻-；該電風扇的輸出功率為P=（用字母S、/1、5、〃表示）（2021?廣東河源市?高三開學考試）某同學擬將量程為/g=lmA,內(nèi)阻約為幾十歐姆的電流表G改裝成量程為IV的電壓表。（I）他首先設(shè)計了如圖所示電路來測量也流表G的內(nèi)阻圖中E為電源電動勢?，F(xiàn)有最大阻值分別為I00Q和2600C的滑動變阻器，則R2應(yīng)選用最大阻值為。的滑動變阻器。開關(guān)Si接通，S2未接通時，調(diào)節(jié)幻使電流表G示數(shù)為1.00mA；接通S2后，保持滑動變阻器叢的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R,當其阻值為50。時，電流表G的示數(shù)為0.50mA,則電流表G的內(nèi)阻&為C：（2）為了將電流表G改裝成量程為IV的電壓表，需要（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個大小為C的電阻。（2021.湖南高三其他模擬）某同學利用圖（甲）所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999）,滑動變阻器R（最大阻值50Q）,滑動變阻器最大阻值5kC）,直流電源艮電動勢3V）,開關(guān)I個，導線若干。實驗步驟如下：①按電路原理圖（甲）連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖（甲）中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S：③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：⑴實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器（填“心”或“心"）；（2）根據(jù)圖（甲）所示電路將圖（乙）中實物圖連線；（3）實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為625.0Q,若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為C(結(jié)果保留到個位)；(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿偏電流為。(2021?海南高三一模)?電流表的量程標定不準確，某同學利用如圖所示電路測量該電流表的實際量程益。所用器材有：量程不準的電流表A,內(nèi)阻n=10.0C,量程標稱為5.0mA；標準電流表A2,內(nèi)阻n=45.0C,量程為1.0mA；標準電阻Ri,阻值10.0C；滑動變阻器R,總電阻約為300.0Q；電源E,電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計：保護電阻刑;開關(guān)S：導線?；卮鹣铝袉栴}：(1)開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應(yīng)滑動至端；(2)開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動端，使電流表Ai滿偏；若此時電流表A2的讀數(shù)為b則Ai的量程/m為；⑶若測量時，Ai未調(diào)到滿偏，讀出Ai的示數(shù)“3.00mA,A?的示數(shù)20.66mA；由讀出的數(shù)據(jù)計算得7m=mA；(保留3位有效數(shù)字)(4)寫?條提高測量準確度的建議：。(2021?全國高三專題練習)某同學先測量電流表G的內(nèi)阻，并把它改裝成電壓表Vi,用來測量一個未知電源的電動勢。實驗室提供有以下器材：A.電流表G(量程0?1()()〃A)B.電壓表V2(量程0?9V)C.電阻箱(阻值范圍0?999.9。)D.電阻箱(阻值范圍0?99999.9Q)E.電源(電動勢為9V,內(nèi)阻不計)該同學設(shè)計了如圖甲所示電路，先斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)心的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度；保持Si閉合，尺的阻值不變，閉合S2,調(diào)節(jié)幻的阻值。當電流表G的示數(shù)為40〃A時，Q的阻值為400.0C。(1)圖甲中R2應(yīng)選用(填寫器材前的字母序號)，電流表G的內(nèi)阻&=C。(2)若要將該電流表G改裝成量程3V的電壓表Vi,需串聯(lián)阻值Ro=Q的電阻。(3)該同學按以下兩步測一個未知電源的電動勢。首先，按如圖乙所示的電路，將改裝的電壓表Vi連入電路，閉合開關(guān)S,記卜.電壓表的示數(shù)口，然后，按如圖丙所示的電路，將改裝的電壓表Vi和電壓表V2串聯(lián)后接入電路，分別記下此時V1和V2兩電壓表的示數(shù)。；和S,可以求出電源的電動勢E=（用3、U；、S表示）。（2021?福建漳州市?高三二模）用半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，某同學設(shè)計了如圖甲所示電路，器材如下：A.待測電流表G（量程200〃A）；B.干電池一節(jié)，電動勢爐1.5V；C.電阻箱：。?999.9C；D.滑動變阻器：0?10k。：E.滑動變阻器：。~50（）0；F.開關(guān)兩個，導線若干；（I）連接電路時，圖甲中的R1應(yīng)選擇滑動變阻器（選填"D”或"E”）；（2）用畫線代替導線，按圖甲電路在圖乙中把實物圖連接完整；（）（3）操作步驟如下：①斷開加、S2,將R1調(diào)到最大，連接好電路；②閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表G滿偏；③保持Ri的滑片不動，再閉合S2,調(diào)節(jié)與，使電流表G的示數(shù)為100〃A,此時，電阻箱示數(shù)如圖丙，由此可得出電流表G的內(nèi)阻々二Q：（4）為修正上述測量的系統(tǒng)誤差，該同學再找來量程為250/A的電流表G1,將其串接在干路上，重復上述步驟①②，再閉合S2,調(diào)節(jié)（選填“凡”、“用”或“與和冬”），使電流表G的示數(shù)為100〃A時，電流表G1的示數(shù)為200〃A,此時，由上述半偏法可更準確得出乙的值。（2021?天津高三一模）某同學欲將最程為20011A的電流表G改裝成電壓表。①該同學首先采用如圖所示的實驗電路測量該電流表的內(nèi)阻R,圖中修、&為電阻箱。他按電路圖連接好電路，將凡的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)％后，他應(yīng)該正確操作的步驟是。。、記下&的阻值；〃、調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；c、閉合S2,保持Q不變，調(diào)節(jié)上的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；②如果按正確操作步驟測得R2的阻值為500C,則a的電阻值大小為：（填寫字母代號）A.250QB.500QC.750QD.IOOOQ③這種方式測得的電流表G的內(nèi)阻比實際內(nèi)阻偏（填“大”或“小”）。④為把此電流表改裝成量程為0?2V的電壓表，應(yīng)選一個阻值為—C的電阻與此電流表串聯(lián)。（2021,浙江高三其他模擬）某物理興趣小組的同學在實驗員的安全指導下，測顯數(shù)據(jù)并描繪規(guī)格分別為“220V,100W^220V,60W”的甲、乙兩個白熾燈的伏安特性曲線，實驗中所用的電源為可調(diào)直流電源。他們設(shè)計的實驗電路原理圖如圖中所示。（1）圖乙為實驗中所