把电流表改装成电压表

1、把电流表改装成电压表把电流表改装成电压表【 实验播放 】1、实验目的：(1) 知道用“半偏法”测电流表内阻的原理；(2) 会根据实验原理选择实验所需器材；(3) 把小量程的电流表改装为电压表， 并把改 装后的电压表与标准电压表进行校对。2、实验原理： 一个电流表有二个重要参 量，即 Ig 和 Rg，其额定电压为 UgIgRg，由于 Ig 很小 (几百微 安几十毫安 )，Ug通常为几百欧姆， 故 Ug 比较 小为测量较大的电压值， 可在电流表上串联一 个大阻值的电阻 R，把 R 作为电流表内阻的一部 分，这样的电流表就可分担较大的电压， 改装后 作为电压表使用如图 1 所示电流表的内阻 Rg 可

2、用半偏法 测出，其测量电路如图 2 所示，其 测量原理是当电阻箱 R 未接人电 路时，调节 R 的大小，使电流表G 满偏，闭合 S2后，R 大小不变，改变电阻箱 R 的阻值，使电流表半偏由于 Rg很小，则 R 的 值很大，在开关 S2 闭合前后，线路上的总阻值 变化很小， 我们就认为不变， 因此干路上的电流 I g也不变，当电流表 G 的指针半偏时， 流过电阻 箱R的电流与通过电流表的电流相等，则 R R注意 ：滑动变阻器的阻值很大， 而且在闭合 电键 S1应将其阻值调到最大； 实验中电阻箱 R 不 能用变阻器替代， 因为变阻器不能直接读数； 测 量电流表内阻时，在闭合电键 S2 后，不能再调

3、 节 R，以保持电路中的电流不变；另外，对器材 的选择必须保证 RR 。3、实验器材电流表（表头）、电位器 （4.7k）、变阻器 （0 50）、电阻箱 （09999.99 ）、电源、开关（两个 ）、 标准电压表 （量程与改装后的电压表量程相同 ）及 导线若干4、实验步骤（1）测量电流表的内电阻 Rg先按如图 2 所示电路图连接电路，断开 S2， 接通 Sl，把电位器 R 由最大阻值逐渐向阻值变小 进行调节， 使电流表的指针达到满偏为止， 这时 电位器的阻值不得再调整， 接通 S2，调整电阻箱R的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的 一半，读出电阻箱 R的阻值，就是电流表的内 电阻 Rg。(2)

4、 将电流表改装为电压表 改装量程为 2V 的电压表，按公式 Rx= IU -Rg， Ig 计算分压电阻 Rx 的值 按图 4 把电流表和电阻箱串联起来， 选用 电阻箱的阻值等于分压电阻 Rx 的值 改装后的电压表表盘的刻度值，按公式U=II Um 来计算其中 Um 是改装后电压表的 Im量程(3) 改装后的电压表跟标准电压表核对 按图 3 连接电路 闭合开关 S，调整滑动变 阻器滑片，使改装的电压表的读 数分别是 0.5V、1.0V、1.5V、2.0V 等，看标准 电压表的读数是否与它一致 改装的电压表的读数是满刻度 Um 时，看 标准电压表的读数 U0，计算满刻度时的百分误 差。5、数据处理

5、(1) 从电流表的刻度盘上读出其满偏电流 I g， 根据测出的内阻 Rg 计算电流表的满 偏电压 Ug IgRg，(2) 根据公式 Rx= IU -Rg计算分压电阻 Rx 的值(3) 根据改装后校对时的 Um 和 U0计算满刻 度时的百分误差， 即= U mU-U0 100%，例如改装Um的电压表在满刻度 3V 时，标准电压表的读数为3.1V，满刻度时的百分误差就是 = 33.31.1 =3.2%6、注意事项(1) 本实验比较复杂，因此必须先把实验步骤 确定好。第一步：测 Rg；第二步：计算分压电 阻 Rx，并将 Rx 与电流表串联起来，改装成电压 表；第三步：校对改装后的伏特表(2) 测电流

6、表的内阻时，闭合 S1 前，电位器 R 应调至电阻最大值，以免闭合 S1 后通过电流 表电流过大损坏电流表(3) S2 闭合后，在调节电阻箱 R的阻值时， 不能再改变 R 的阻值，否则将改变电路的总电 流，从而影响实验的准确度(4) 测电流表内阻时， 必须确保电位器阻值 R 远大于电阻箱的有效值 R(5) 将改装后的电压表与标准电压表校对时， 滑动变阻器应采用分压式接法7、误差分析利用“半偏法”测出电流表内阻 Rg=R ，事 实上当 S2 闭合后电路结构已发生变化，导致线 路总电阻 R 总减小，由闭合电路的欧姆定律 I =RE r 知，线路上的电流增大， 当流过电流表的电流为 I2g 时，流过

7、电阻箱的电流大于 I2g ，故知 R Rg，即 “半偏法”把电流表的内阻测小了内阻测小的电流表改装成电压表后， 电压表 内阻的真实值比计算值大，故改装量程偏大【试题解析】例 1 两个电压表甲、乙是由完全相同的电 流表改装而成 它们的量程分别为 5V 、15V为 了测量 1520V 的电压，甲、乙串联起来使用， 则两表的 ( )A读数相同B指针偏转角度相同 C读数正比于表的内阻 D指针偏转角度正比于表的内阻解析 电流表改装成电压表以后， 表头的内 阻 Rg 并没有变化其量程也没有发生变化，变 化的只是等效表的内阻 (包括串联电阻与 Rg 在内 的总电阻 )，两电压表中因电流相同，故两表指 针偏转

8、角度相同 而读数是由整个电表内阻分压 所决定， 表盘是改装后的刻度值， 故读数正比于 表的内阻 (表头内阻 Rg与分压电阻之和 )，故选 B、 C。例 2 从下表中选 出适当的实验器材，设计 一电路来测量电流表 A1 的内阻 r1，要求方法简 捷，有尽可能高的测量精度， 并能测量多组数据。器材(代号)规格电流表 (A1)量程 10mA ，内阻 r1待测(约 40)电流表 (A2)量程 500A，内阻r 2=750电压表 (V)量程 10V，内阻 r 3=10k 电阻 (R1)阻值约 100，作保护电阻用滑动变阻器总电阻约 50 k (R2)电池(E)电动势 1.5 伏，内阻很小开关(S)导线若

9、干(1) 画出电路图，标明所用器材的代号；(2) 若选用测量数据中的一组来计算 r1，则所用的 表达式为 ，式中各符号的物理意义解析 本题的实质仍然是伏安法测电阻。 待测电流表 A1 的量程 I 1=10mA ，内阻 r1 约 为 40，则电流表 A1 两端的最大耐压为 U1m= I1m r1=1010-3 40V=0.4V 。若用量程为 10V 的电压表与电流表 A1 并联 测电压， 电压表的读数误差太大， 此电压表不能 选用因为已知电流表 A2 的内阻 r2=750，量程 I2=500A，A2 两端 的最大电压 U2m= I 2m r 2=50010-6750V=0.375V，用电流表 A

10、2 与电流表 A1并联， 可设法做到并联后电压不大于 0.375V ，则电流 表 A 1与电流表 A2 两端电压相等，有 I1 r1= I2 r2， 则 r1=II2 r2，式中 I1 为流过电流表 A1 的电流， I2I1为流过 A 2的电流， r 1为电流表 A 1的内阻， r2为 电流表 A2 的内阻若要测量精度高， 电压、电流调节范围应大例 3 图 5 甲中 E 为电源，其电动势为 E1，R1 为滑动变阻 器， R2 为电阻 箱， A 为电流 表，用此电路经些，滑动变阻器采用分压式接法效果更佳， 电路 图如图 4 所示以下步骤可近似测量 A 的内阻 RA。闭合 S1，断开 S2，调节

11、R1，使电流表数等于其量程 I0； 保持 R1 不变，闭合 S2，调节 R2，使电流表的 读数等于 I20 ，然后读出 R2 的值，取 RAR2。(1) 按图 5 甲中所示电路图在图 5 乙所给出的 实物图中画出连接导线。(2) 真实值与测量值之差除以真实值作为测量结果的相对误差， 即 RAR R2 ；试导出它与电源电动R2势 E、电流表量程 I 0及电流内阻 RA 的关系式(3) 若 I 0=10mA ，真实值 RA 约为 30，要想使 测量结果的相对误差不大于 5，电源电动势最 小应为多少 ?解析 本题是 2001 年全国高考题，它是用 半偏法测量电流表内阻的实验再现(1) 依据图 所示的

12、电路图，连线如图 6 所示(2) 由步骤得I0由步骤得ER1 RAERAR2R1A 2R2RA R22联立可解得RA R2 =IE0 RAR2RA R2(3) 由相对误差的定义可知，真实值 RA 与测量 值 R2 之差与真实值 RA 的比值不大于 5% ，即应 有RARR2 5，由(2)知，即为 IE0 RA5，将 I0=10 10-3A 、RA=30代入即可求得 E6V，即电源 的电动势最小为 6V 。【实验拓展】 1替代法测电流表的内阻：例 4 为了测定电流表 A1 的内阻，采用如图7 所示的电路其中：A1 是待测电流表，量程为 300 A ，内阻约为 100；A2 是标准电流表，量程是

13、200A；R1 是电阻箱，阻值范围 0 999.9；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E 是电池组，电动势为 4V ，内阻不计； S1是单刀单掷开关， S2 是单刀双掷开关(1) 根据电路图 7，请在图8 中画出连线，将器材连接 成实验电路(2) 连接好电路，将开关S1扳到接点 a 处，接通开关 S2，调整滑动变阻器 R2，使电流表 A2 的读数是 150A；然后将开关R1 的阻值是 的 内 阻 Rg=S2扳到接点 b 处，保持 R2不变， 调节电阻箱 R1，使 A2 的读数仍 为 150A ；若此时电阻箱各旋 钮的位置如图 9 所示，电阻箱， 则 待 测 电 流 表 A1R2(3) 上述实验

14、中，无论怎样调整滑动变阻器 的滑动端位置，都要保证两块电流表的安 全在下面提供的四个电阻中，保护电阻 R3 应 选用：(填写阻值相应的字母 )A 200kB20kC15kD20（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻 器供选用， 既要满足上述实验要求， 又要调整方 便，滑动变阻器（填写阻值相应的字母 ）是最佳选择A 1k B 5k C 10k D25k 解析 由图 7 可知， 这是用替代法测电阻的电 学实验，其电路连线如图 10 所示，由图 9 中电阻箱各旋钮的位置可以读出电阻箱的阻值为 86.3， 则电流表 A1 的内阻也应是 86.3，保护电阻 R3 的作用是保证电路中的总电流不能超过20

15、0A，已知电源电压为 4V，当滑动变阻器 R2 的阻 值最小 （为零）时，经计算，保护电阻 R3 的阻值应 在 20k 左右滑动变阻器 R2 的作用是调节电 路中的总电流在 150 A 左右变化，并不需要总 电流有较大范围的变化，因此滑动变阻器 R2 的 阻值只要比保护电阻 R3 的阻值 20k 适当小些 即可，所以滑动变阻器 R2 的阻值应选 10k综上所述： (1)连线如图 10 所示； (2)86.3，86.3； (3)B； (4)C 2多量程电表例 5 试分析说明双量程电压表的原理及 量程扩大情况。解析 本题考查电表改装的原理如图 11 所示，实际双量程电压表的内部电路是由电流表 的表

16、头 (内阻 Rg)和两只串联电阻所构成量程为 U1 时(接 A、B)，其 扩大倍数 n1=UU1 = IUR1 ，由串联电U g I g Rg路特点 U1=Ug+UR1=I gRg+I gR1故 R1= UI 1 -Rg=(n1-1) Rg，此时电压表的内阻 RV1=IgRg + R1= n1 Rg。量 程 为 U2 时 ( 接 A 、 C) ， 其 扩 大 倍 数n2=U2UgU2I gRg由串联电路特点U2=Ug+UR1+UR2=IgRg+Ig(R1+ R2)故 R1+ R2=UI 2 -Rg=(n2-1) Rg，此时电压表的内阻IgRV2= Rg + R1+ R2= n2 Rg。3测电压

17、表的内阻例 6 如果实验室中有电源、 电阻箱、电键 （ 两 个）、滑动变阻器，如何用这些器 材测量一个电压表的电阻解析 通常电压表内阻大于滑动变阻器的总阻值， 因此电路中应选择滑动变 阻器的分压式接法，如图 12 所示电路 实验步骤如下：a按图 12 所示连接好实物，注意 S1闭合前， 滑动变阻器 R1的滑片应滑至图中的 a 端b先后闭合 S1、S2，调节 R1，使电压表指针 偏转到满刻度c断开 S2，保持 R1不变，调节电阻箱 R 的阻 值，使电压表的指针偏转到满刻度的一半，在 R1 R1，误差很小4测电流表的满偏电流例 7 实验室内有一只指针在中间的灵敏 电流表 G，其刻度盘左右两侧的格数

18、相等， 每侧 均为 N 格它的满偏电流、满偏电压、内阻均 未知，但已知满偏电流不超过 100A ，内阻不 超过 1 k 现要较准确地测量其满偏电流，可 选用的器材如下： 电流表 A ：量程为 0.6A ，内阻已知为 RA =0.3； 电压表 V：量程为 3V ，内阻己知为 RV=30k ； 滑动变阻器 R：总电阻 50； 电源 E：电动势为 3V ，内阻很小，可忽 略不计； 开关 S 一个，导线若干(1) 画出电路图，标明所选器材的符号(2) 所得的若干组数据中， 其中一组为电流表 G 指针偏转了 n 格，则电流表 G 的满偏电流 IGm=(3) 除 N 、 n 外 式 中 其 他 符 号 的

19、 意 义 是解析 本例涉及的基本仪器有电流表、 电压 表、滑动变阻器实验目的为测量电流表的满偏电流 而它的内阻、 满偏电压均 未知，很容易想到的是将该表与已知电流表串联 接入电路， 当该表满偏时， 从已知表读出示数即 为该表满偏电流 如果仅想到这一层， 就走入了 题设陷阱因为已知表的量程为 0.6A，该表的 满偏电流不超过 100A ，即当该表满偏时，已 知电流表几乎不偏转 !因此，正确的方法应该是 将该表与已知电压表串联接入电路 (请同学们思 考：此处电压表为何不并联，为什么要串联，为 什么能够串联 )其次，对于滑动变阻器应该采用限流式连接 还是分压式连接，应比较它的总阻值和电流表、 电压表

20、的内阻， 这里滑动变阻器的电阻比电压表 的内阻小得多， 而且题目要求 “要较准确地测量 其满偏电流”，所以，电路只能采用分压式连接 了故(1)电路如图 13 所示 (2)将电压表与灵敏电流表 G 串联后有： IIg =Nn，又 I=RUV ，所以 Ig= nNRUnRV(3) U 为电压表 V 的示数， RV 为电压表的内阻本题的特点是将仪器选择的限制条件隐藏 在数据中，是电学实验题常采用的一种方式考点训练】答案与提示 】1一个量程为 3V 的电压表，串联一个 18k 的电阻后， 量程扩大到 30V，这个电压表原来 的内阻有多大 ?12k电表内阻 Rg 的原理图实物用2如图 所示，是半偏法测用

21、 ，正确连接实物后，实验步骤如下：A闭合 S1，调整 R 的阻值， 使电流表指针偏 转到满刻度B断开 S1，记下 R的值C合上开关 S2，调整 R 和 R的阻值，使电 流表指针偏转到正好是满刻度的一半D断开 S1、S2，将 R 阻值凋到最大上述项步骤有错误， 应才正确，改正后正确操作的顺序编码为 ，只有当 R比 R时才认为 Rg= R，因为并入R后，电路的总电流会，故 Rg 的真实值比 R要稍 。2电位器电阻箱 C只调整 R的阻值 DACB 小得多 变大 大3在“把电流表改装为电压表”实验中，当 我们利用实验结果计算出分压电阻的阻值后， 按 照计算的分压电阻与电流表构成个电压表时， 这个表的量

22、程比原来设计的读数。（填“偏大”或“偏小” ）3偏小4一量程为 0.6A 的电流表， 其刻度盘如图 所示今 在此电流表的两端间并联一 电阻，其阻值等于该电流表内阻的 12 ，使之成为 一新的电流表， 则如图 中，刻盘上的每一小 格表示A 。40.065一电压表由电流表 G 与电阻 R 串联而成， 若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍 小些，采用下列哪项措施可能加以改进 ( ) A在 R 上串联比 R 小的多的电阻 B在 R 上串联比 R 大得多的电阻 C在 R 上并联比 R 小的多的电阻 D在 R 上并联一比 R 大得多的电阻5D6用如图 所示电路测电流表的内阻实验中，备用的器材有：ABC

23、)电流表 （量程 0100A） 标准电压表 （量程 0 5V） 电阻箱 （阻值范围 09999D电阻箱 （阻值范围 0 99999 ）E电源 （电动势 2V，有内阻 ）F电源 （电动势 6V，有内阻 ）G滑动变阻器 （阻值范围 0 50，额定电流 1.5A)H若干电键和导线如果想得到较高的精确度， 在以上备用的器材 中，可变电阻 R 应选用 可变电阻 R应选 用 ，电源应选用 。6 D C F7一个电阻为 300的灵敏电 流表，满偏电流为 2mA 如果按图 所示把它改装成量程为 lA 和 10A 两个量 程的电流表，求 R1和 R2的阻值；7 R1的阻值为 0.06， R2 的阻值为 0.54

24、。8有一改装的电流表 A1 需要与一标准电流表 A2 进行校对，采用如图所示的电路，其中 E是电源， R0 为一限流电阻， R 为一可变电阻， S 为电键，限流电阻能够限制住电路中的最大电 流，使之不超出电流表的量程过多， 从而对电流 表起保护作用实验中已有的器件及规格如下： 蓄电池 （电动势 6V，内阻约为 0.3 ）；改装的电流表 A1（量程 0 0.6A，内阻约为 0.1）；标准 电流表 A2（量程 00.6A3A ， 内阻不超过 0.0 4） 实验中备用的电阻器及其规格如下A 固定电阻 （阻值 8，额定电流 2A） B固定电阻 （阻值 15，额定电流 2A） C滑动变阻器 （阻值范围

25、020，额定电流2A）D滑动变阻器 （阻值范围 0200，额定电 流 2A）已知两个表的刻度盘上都将量程均分为 6 大 格，要求从 0.1A 起对每条刻线一一进行核对， 对此，从备用的电阻器中， R0应选用，R 应选用。 （用字母代号填空 ）8 A D9某电压表的内阻在 2050k 之间，现在测量其内阻，实验 室提供下列可选用器材：待测电 压表 V（ 量程 3V）、电流表 A1（量程 200A） 、电 流表 A2（量程 5mA） 、电流表 A3（量程 0.6A）、滑 动变阻器 R（最大值 1k）、电源 E（电动势 4V） 、 电键 S（1）所提供的电流表中，应选用；（填写字母代号 ）（2）为了

26、尽量减小误差，要求测量多组数据， 试在图 中画出符合要求的实验电路图 （其 中电源开关及其连线已画出 ）910电流一电压两 用电表的电路如图（甲）所示已知图中 S 是双刀双掷开关 （ 图 （乙）所示 ），a、b、c、d、e、f 为接线柱双刀双掷 开关的触刀掷向 a、b，e与 a 接通，f 与 b接通；掷向 c、d，e与 c接通，f 与 d接通，灵敏电流 表 G 的量程是 0.00lA ，内阻是 100；电阻 R1 的阻值为 9900，R2 的阻值是 1.01那么：(1) 触刀掷向 a、b 时，此两用表是什么表 ? 量程是多大 ?(2) 触刀掷向 c、d 时，此两用表是什么表 ? 量程是多大 ?

27、10(1)触刀掷向 a、b时是电压表， 量程是 10V； (2)触刀掷向 c、d 时是电流表，量程是 0.1A。按如图 所示的电路进行 实验时，如果 R 调为 9900时， 电表指在满刻度 300 A 处，当 R调为 90时电流指在半满 偏，则：(1)电流表的内阻 Rg=(2)若将此电表改为 3V 的电压表， 则应将电流 表 与电 阻 联 ，电 阻 箱的 取 值应 为(3) 用此改装表去测电压时，如果指针在150A 的位置，则所测电压读数为V 1(1)90(2)串， 9910(3)1.509欲测量内阻较大的电表的内 阻，可采用电压半偏法， 电路如图 所示，其中电源电压大于电压表的 量程， R2

28、 的最大阻值大于电压表 的内阻，先将 S1、S2 都闭合，凋节 R1使电压表满偏，然后断开 S2，调节 R2，使电压表半满偏，此时 R2 的读数即电压表的内阻值，此方法可行的前提是断开 S1时，a、c 两点间的电压 这应需要满足条件 。9基本不变R1 远小于 R2所用器材有：量程不准的电流表A1 ，内阻r1=10.0 ，量程标称为 5.0mA ；标准电流表 A2， 内阻 r2 =45.0 ，量程 1.0mA ；标准电阻 R1，阻值 10.0 ；滑动变阻器 R，总电阻为 300.0 ；电源 E，电动势 3. 0V，内阻不计；保护电阻 R2 ；开关 S；导线。回答下列问题：（1）在答题卡上（图 2

29、 所示）的实物图上 画出连线。（全国卷 1） 23（16 分）一电流表的量程 标定不准确，某同学利用图 1 所示电路测量该电 流表的实际量程 Im 。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 3 所 示 ， 从 图 中 读 出 A1 的 示 数 I1， A2的示数 I 2 =；由读出的数据计算得 Im=。（保留 3 位有效数字）5）写出一条提高测量准确度的建【答案】连 线如图阻值最

30、大 I m I 2(R1 r2)r16.05mA【解析】连线如图在滑动变阻器的限流接法中在接通开关 前需要将滑动触头滑动到阻值最大端闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏， 流过的电流为 Im 。根据并联电路电压相等有I mr1 I 2(r2 R1) 得 I mI 2(R1 r2)r1待测表未满偏有 I1r1 I2(r2 R1)，将 A2 的示数0.66mA 和其他已知条件代入有I1 I 2(R1 r2) 0.66 (10 45) 3.63Mar110但图中 A1 的示数 3.0mA 量程为 5.0mA ，根 据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为 6.05mA略(海南卷) 13图 1 为测量电压表

31、 V 内阻r的电 路原理图图中两个固定电阻的阻值均为 R，S1、 S2是开关， E是电源( 内阻可忽略)。(1) 按电路原理图将图 2 中的实物图连线；(2) 开关 S1保持断开，合上开关 S2，此时电压表的 读数为 U1；再合上开关 S1，电压表的读数变为 U 2， 电压表内阻 r =(用 U1、U2和R表示)。U1 R 答案： (1) 实物图连线如右图所示。 (2) U2 2U1R，合上开关 S1，E R RRrr 解析：开关 S1保持断开时， U1 RRrr r U1 R则 E U2，解得U 2 2U1 。(天津卷) 9.(3)要测量电压表 V1 的内阻 RV， 其量程为 2V，内阻约

32、2K 。实验室提供的器材 有： 电流表 A ，量程 0.6A，内阻约 0.1； 电压表 V2，量程 5V，内阻为 5K ； 定值电阻 R1，阻值 30； 定值电阻 R2，阻值为 3K ； 滑动变阻器 R3，最大阻值 100，额定电流 1.5A ； 电源 E，电动势 6V，内阻约 0.5； 开关 S 一个，导线若干。 有人拟将待测电压表 V1 和电流表 A 串联接 入电压合适的测量电路中，测出 V1 的电压和电 流，再计算出 RV 。该方案实际上不可行，其最 主要的原因是 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，实验必须在同一电路中，

33、 且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好） ，并标出所选元件 的相应字母代号： 由上问写出 V1 内阻 RV 的表达方式，说明式中 各测量量的物理意义。答案：电流表 A 不能准确测量出流过电压表 V1的电流；测量电压表 V1内阻 RV的实验电路如 图所示； RV UU1RU2 ，U1表示的 V1电压， U 2表示V1和U 2 U1R2 串联的总电压。（北京卷） 21（18 分）（）甲同学要把 一个量程为 200 A 的直流电流计G ，改装成量度 范围是 0 4的直流电压表。 她按图所示电路、 用半偏法测定电流计 G 的内电阻 r g，其中电阻 0 约为

34、k 。为使 rg 的测量值尽量准确， 在以下器材中， 电源应选 用 ， 电 阻 器 1 应 选 用 ， 电 阻 器 2 应 选 用 （选填器材前的字母） 电 源 （ 电 动 势 1.5 ） 电源（电动势 6）电阻箱（ 0999.9 ）滑动变阻器（ 0500 ）电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相 当）（05.1k ）电位器（ 0 51k ） 该同学在开关断开情况下， 检查电路连接 无误后，将 的阻值调至最大。后续的实验操作 步 骤 依 次 是 ，最后记录 1 的阻值并整理好 器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前 的字母）闭合 闭合 调节 的阻值，使电流计指针偏转到满 刻度调节 的阻值，使

35、电流计指针偏转到满 刻度的一半调节 的阻值，使电流计指针偏转到满 刻度的一半调节 的阻值，使电流计指针偏转到满 刻度 如果所得的 的阻值为 300.0 ，则图 中 被 测 电 流 计 G 的 内 阻 的 测 量 值 为 ，该测量值 实际值 （选填“略大于”、“略小于”或“等于” ）。 给电流计G 联（选填“串”或“并”）一个阻值为 k 的电阻，就可以将该电流计G 改装为量程的电压表。（ 2）乙同学要将另一个电流计 G 改装成直流电 压表， 但他不仅借到一块标准电压表 、一个电 池组、一个滑动变阻器 R 和几个待用的阻值准 确的定值电阻。 该同学从上述具体条件出发， 先将带改装 的表G 直接与电

36、压表 校准。请你画完图方框 中的校准电路图。的示数是 4.0 实验中，当定值电阻选用 17.0k 时，调 整滑动变阻器 R 的阻值，电压表 时，表G 的指针恰好指到满量程的五分之二； 当选用 7.0k 时，调整 R 的阻值，电压表 的示 数是 2.0时，表G 的指针又指到满量程的五分 之二。由 此 可 以 判 定 ， 表 G 的 内 阻 是 k ，满偏电流 Ig 是。若要将 表G 改装为量程是 15的电压表，应配备一个 k 的电阻。答案：（ 1）BCFB C AE300 略小于串 19.7（2）如图所示； 3.0 0.50 27.0【解析】 半偏法测量表头内阻时， 首先 选择滑动变阻器（必须大

37、于电路所需的最小电 阻，根据电路的电压为电动势， 电路的最大电流 为表头的满偏电流，则最小电阻为 6 3 30K0.2 10 3 或 0.21.510 3 7.5K，考虑到保护 R0=1 K ，则可知 调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻 值分别接近 29 K 或 6.5K ，电路图中 R2是滑 动变阻器，不能选择 D 和 E 只能选择 F。表头 满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越 小，所以电源选择电动势为 6V 的 B，而且滑动 变阻器 F 的阻值也满足调节所需。而 R1 是用来 测量表头内阻的电阻箱只能选 C。 实验步骤为：第一步闭合 S2（B），第二 步调节 R2的阻值， 使电

38、流计满偏（ C），第三步 闭合 S1（A），第四步调节 R1 的阻值，使电流 计半偏（E），第五步读出 R1 的示数为待测表头 的内阻。 R1 的示数为待测表头的内阻是 300.0K 。 闭合 S1 后，电路的总电阻减小，当表头半偏时， 赶路电流就大于表头的满偏电流， 流过电阻箱的 电流就大于流过表头的电流， 所以电阻箱的阻值 略小于表头内阻。 给表头串联一个电阻可以改装成电压表， 改装电压表的内阻为 RV UIm 0.2 410 3 =20K ，则串 g联电阻大小为 20K -300=19.7K 。（2）本实验时对改装电压表进行校准的， 将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从 0 到满偏变

39、化， 所以滑动变阻器采用分压接法。 表 头的刻度均匀。当表针恰好指到满量程的五分之 二时，流过改装电压表的电流是 0.4Ig，根据欧姆定律分别有4=0.4 Ig（rg +17103）和 2=0.4 Ig（rg +7 103）解得表头内阻为 3.0 K ，满偏电流为： 0.50mA 量 程 是 15V 的 改 装 电 压 表 的 内 阻 为 RV UIm 0.2 410 3 =30K ，所以改装时串联的定值电g阻是 30K -3.0 K=27.0 K。1. （08年高考全国 I 理综）. 如图所示，两个 质量各为 m1 和 m2 的小物块 A和 B，分别系在一条 跨过定滑轮的软绳两端，已知 m1

40、m2，现要利用 此装置验证机械能守恒定律 .（1）若选定物块 A 从静止开始下落的过程 进行测量，则需要测量的物理量有 （在答题卡上对应区域填入选项前的编号） 物块的质量 m1、 m2； 物块 A 下落的距离及下落这段距离所用 的时间； 物块 B 上升的距离及上升这段距离所用 的时间； 绳子的长度 .（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议： 绳的质量要轻： 在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好； 尽量保证物块只沿竖直方向运动， 不要摇 晃； 两个物块的质量之差要尽可能小 . 以上建议中确实对提高准确程度有作用的 是 。（在答题卡上对应区域填入 选项前的编号）（3）写出一条

41、上面没有提到的提高实验结 果准确程度有益的建议 . 一直流电压表， 量程为 1 V，内阻为 1 000 , 现将一 阻值为 50007000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 67 V，内 阻可忽略不计），一阻值 R2=2000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

42、后电压表的量程为 V ，电源电动势为V.解析： . （1）或（2）（3）例如：“对同一高度进行多次测 量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的 绳”；等等。. （1）连线如图（2） 7 6.31. （08年高考全国 I 理综）. 如图所示，两个 质量各为 m1 和 m2 的小物块 A和 B，分别系在一条 跨过定滑轮的软绳两端，已知 m1m2，现要利用 此装置验证机械能守恒定律 .（1）若选定物块 A 从静止开始下落的过程 进行测量，则需要测量的物理量有 （在答题卡上对应区域填入选项前的编号） 物块的质量 m1、 m2； 物块 A 下落的距离及下落这段距离所用 的时间； 物块 B 上升的距离及

43、上升这段距离所用 的时间； 绳子的长度 .（2）为提高实验结果的准确程度，某小组 同学对此实验提出以下建议： 绳的质量要轻： 在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好； 尽量保证物块只沿竖直方向运动， 不要摇 晃； 两个物块的质量之差要尽可能小 . 以上建议中确实对提高准确程度有作用的 是 。（在答题卡上对应区域填入 选项前的编号）3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议 . 一直流电压表， 量程为 1 V，内阻为 1 000 ,现将一 阻值为 50007000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

44、 67 V，内 阻可忽略不计），一阻值 R2=2000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.解析： . （1）或（2）（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的 绳”；等等。. （1）连线如图（2） 7 6.315. （08 年高考海南卷物理）偏电流为 9.90 mA，内阻约为 3

45、00 要求将此 毫安表头改装成量A 程为 1 A 的电流表，其电路原 理如图所示图中， 是量程为 2 A 的标准电流 表，R0 为电阻箱， R为滑动变阻器， S为开关， E 为电源完善下列实验步骤：虚线框内的实物图按电路原 理图连线；滑动变阻器的滑动头调至端（填“ a”或“ b”），电阻箱 R0的阻值调至零； 合上开关； 调节滑动变阻器的滑动头， 增大回路中的 电流，使标准电流表读数为 1 A ； 调节电阻箱 R0 的阻值，使毫安表指针接近满 偏，此时标准电流表的读数会（ 填“增大”、“减小”或“不变” ）；多次重复步骤， 直至标准电流表的读 数为 ，同时毫安表指针满偏 回答下列问题：在完成全部实验步