高考物理专题复习：电学设计实验中定值电阻的作用

高考物理专题复习：电学设计实验中定值电阻的作用

1.某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A1〔量程300 mA，内阻约为5Ω〕； 电流表A2〔量程600 mA，内阻约为1Ω〕； 电压表V〔量程15 V，内阻约为3 kΩ〕； 滑动变阻器R1〔0～5Ω，额定电流为2 A〕； 滑动变阻器R2〔0～50Ω，额定电流为0.01A〕； 电源E〔电动势3 V，内阻较小〕； 定值电阻R0 〔5Ω〕； 单刀单掷开关一个、导线若干.

实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差.

2.要测量某电压表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，内阻约为0.1Ω； 电压表V2，量程5V，内阻约为5 kΩ； 定值电阻R1，阻值为30Ω； 定值电阻R2，阻值为3kΩ；

滑动变阻器R3，最大阻值10Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线若干.

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，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号.

3.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A．电流表A1〔量程150mA，内阻约为10Ω〕 B．电流表A2〔量程20mA，内阻r2=30Ω〕 C．定值电阻R0=100Ω

D．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω E．电源E，电动势E=4V〔内阻不计〕 F．电键S及导线若干

根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的 ，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图〔图中元件使用题干中相应英文字母符号标注〕.

4.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测得多组数据． 电流表，量程10mA，内阻待测〔约40Ω〕

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电流表，量程500μA，内阻r2＝750Ω 电压表，量程10V，内阻r3＝10kΩ 电阻R1，阻值为100Ω 滑动变阻器R2，总阻值约50Ω 电源E，电动势1．5V，内阻很小 开关S，导线若干 〔1〕画出实验电路图，标明所用器材的代号 〔2〕若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1＝________， 式中各符号的意义是 ．

5.测量电源的电动势E及内阻r〔E约为4.5V，r约为1.5Ω〕，要求方法简单，有尽可能高的精确度. 器材：

量程3V的理想电压表，

量程0.5A的电流表〔具有一定内阻〕， 固定电阻R=4Ω， 滑动变阻器R′， 电键K，导线若干

实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2.

则可以求出E=____________，r= ____________.〔用I1，I2，U1，U2及R表示〕

课后练习

1.〔2006全国卷1〕现要测量某一电压表V的内阻.给定的器材有：待测电压表〔量程２V，内阻约4k〕；电流表〔量程1．2mA,内阻约500〕；直流电源E〔电动势约2．4V，内阻不计〕；固定电阻３个；R1=4 000，R２=10 000，R3=15 000；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

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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= ______ .

2.〔2008全国卷1〕一直流电压表，量程为1 V，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6~7 V，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0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，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.

3.〔2010全国卷1〕一电流表的量程标定不准确，某同学利用如图甲所示电路测量该电流表的实际量程Im. 所用器材有：

量程不准的电流表A1，内阻r1＝10.0 Ω，量程标称为5.0 mA； 标准电流表A2，内阻r2＝45.0 Ω，量程1.0 mA； 标准电阻R1，阻值R1＝10.0 Ω； 滑动变阻器R，总电阻约为300.0 Ω； 电源E，电动势3.0 V，内阻不计； 保护电阻R2； 开关S； 导线．

A2 A1 R2

c E S a R 图 甲

b 图 乙

R1 10

2 3 4

5

0.2

0.4 0.6 0.8

1.0

mA 电流表A1示数 0

mA 电流表A2示数 图 丙

回答下列问题：

〔1〕在如图乙所示的实物图上画出连线．

〔2〕开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至________端．

〔3〕开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im＝________.

〔4〕若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图丙所示，从图中读出A1的示数I1＝________，A2的示数I2＝________；由读出的数据计算得Im＝________.〔保留3位有效数

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字〕

4.〔2015新课标I-23〕.

图〔a〕为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路.

〔1〕已知毫安表表头的内阻为100Ω．满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻.若使用

a和b两个接线柱．电表量程为3 mA：若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA．由题给条件和数据，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω.

〔2〕现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA.电池的电动势为1.5 V．内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格．阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格．最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为_________Ω的电阻，R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器.

〔3〕若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图〔b〕的电路可以判断出损坏的电阻.图〔b〕中的R/为保护电阻.虚线框内未画出的电路即为图〔a〕虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱_______〔填“b”或“c”〕相连.判断依据是：__________

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