【優(yōu)化方案】2020高考物理總復習 第10章 實驗十三把電流表改裝為電壓表知能優(yōu)化演練 大綱人教版

把電流表改裝為電壓表 1．(2020年南京一模)如圖10－5－7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，S1、S2為開關，下列判斷正確的是(　　) A．只閉合S1時，M、N間是一個電壓表 B．S1、S2都閉合時，M、N間是一個電流表 C．只閉合S1，M、N間是一個電流表 D．S1、S2都斷開時，M、N間是一個電流表 圖10－5－7 解析：選B.電流表改裝成電壓表時，要串聯(lián)上一個較大的電阻；改裝成電流表時，必須并聯(lián)上一個較小的電阻．所以分析本題，只閉合S1時，即不能成為電流表也不能成為電壓表，所以選項A、C是錯誤的．兩個開關都斷開時，應該是一個電壓表，所以選項D錯．兩個開關都閉合則是一個電流表，所以選項B正確． 2．兩個電壓表V1和V2是完全相同的兩個電流表改裝的，V1量程是5 V，V2量程是15 V，為了測15 V～20 V電壓，我們把V1和V2串聯(lián)起來用，以下敘述正確的是(　　) A．V1、V2的讀數(shù)相同 B．V1、V2指針偏轉角度相等 C．V1、V2讀數(shù)不同，指針偏轉角也不同 D．V1、V2讀數(shù)之比等于兩電壓表內(nèi)阻之比 解析：選BD.電表指針的偏角是由流過表頭的電流大小決定的，電壓表讀數(shù)是由其兩端的電壓大小決定的． 3．在采用“半偏法”來測量電流表的內(nèi)阻時，準備了6 V蓄電池和一節(jié)干電池；4.7 kΩ電位器和470 kΩ電位器．為了減小實驗誤差，應選用下列各組器材中的(　　) A．R1應選用4.7 kΩ電位器，而電源應選用6 V蓄電池 B．R1應選用470 kΩ電位器，而電源應選用干電池 C．R1應選用4.7 kΩ電位器，而電源應選用干電池 D．R1應選用470 kΩ電位器，而電源應選用6 V蓄電池 解析：選D.在用“半偏法”測電流表內(nèi)阻的電路中，電源電動勢越大，同時又要使電流表達到滿偏的情況下，則電路中總電阻就越大．當閉合支路上的電鍵后，電路中的電流所受影響越小，“半偏法”測得的電流表電阻越接近真實值，所以B、C錯誤，而電源電動勢大，又必須使R1的阻值大才能滿足實驗要求，所以D對A錯． 圖10－5－8 4．如圖10－5－8所示，將一個改裝的電流表接入電路進行校準，發(fā)現(xiàn)待測表的讀數(shù)比標準表的讀數(shù)偏大一些．若表頭G的Ig是準確的，出現(xiàn)的誤差可能是因為(　　) ①rg的測量值比真實值偏大 ②rg的測量值比真實值偏小 ③并聯(lián)的R并比公式R并′＝計算出的R并′小 ④并聯(lián)的R并比公式R并′＝計算出的R并′大 A．①③　　　　　　　B．①④ C．①④ D．②③ 解析：選C.待測電流表讀數(shù)偏大，說明并聯(lián)的分流電阻R并阻值偏大．由于Igrg＝(I－Ig)R并，所以R并＝，可見，rg測量值比真實值大時，按該式求出的R并值偏大．同樣，在rg測定準確的情況下，實際并聯(lián)的R并比應該并聯(lián)阻值偏大，也會使待測電流表讀數(shù)偏大． 5．(2020年高考北京理綜卷)某同學要將另一個電流計G改裝成直流電壓表，但他僅借到一塊標準電壓表V0、一個電池組E、一個滑動變阻器R′和幾個待用的阻值準確的定值電阻． (1)該同學從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表G直接與一個定值電阻R相連接，組成一個電壓表；然后用標準電壓表V0校準．請你畫完圖10－5－9方框中的校準電路圖． 圖10－5－9 (2)實驗中，當定值電阻R選用17.0 kΩ時，調整滑動變阻器R′的阻值，電壓表V0的示數(shù)是4.0 V時，表G的指針恰好指到滿量程的五分之二；當R選用7.0 kΩ時，調整R′的阻值，電壓表V0的示數(shù)是2.0 V時，表G的指針又指到滿量程的五分之二． 由此可以判定，表G的內(nèi)阻rg是________kΩ，滿偏電流Ig是________mA.若要將表G改裝為量程是15 V的電壓表，應配備一個________kΩ的電阻． 解析：(1)電路圖見答案．(2)設電流計量程為Ig.由題意知：當R為17.0 kΩ時有Ig(17.0＋rg)＝4 V；當R為7.0 kΩ時有Ig(7.0＋rg)＝2 V．兩式聯(lián)立得rg＝3.0 kΩ，Ig＝0.50 mA.若要改裝成量程為15 V的電壓表，串聯(lián)電阻阻值R＝－rg＝(－3000)Ω＝27.0 kΩ. 答案：(1)如下圖所示 (2)3.0　0.50　27.0 6. 圖10－5－10 在“電流表改裝為電壓表”的實驗中，需要利用如圖10－5－10所示的電路測定電流表的內(nèi)阻，步驟如下： ①接通S1，調節(jié)R1，使電流表指針偏轉到滿刻度； ②再接通S2，調節(jié)R2，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半； ③讀出R2的阻值，即認為rg＝R2.已知電流表滿偏電流為500 μA，其內(nèi)阻約在100 Ω左右，實驗室配有的可變電阻有： A．電阻箱(0～10 Ω) B．電阻箱(0～9 999 Ω) C．滑動變阻器(0～200 Ω) D．滑動變阻器(0～20 kΩ) (1)電路圖中R1應選________，R2應選________． (2)若上述實驗中，讀得R2的阻值為100 Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值和真實值相比________(選填“偏大”或“偏小”)． (3)若將此電流表改裝成量程為3 V的電壓表，應________聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻． 解析：(1)實驗時要求R1?RG，所以R1應選D；R2要求能直接讀數(shù)且大于G內(nèi)阻，故選B. (2)S2接通后使電路外電壓減小，總電流增大，R2上流過的電流大于G的半偏電流，故測量值比真實值偏?。? (3)3 V＝500 μA×(100 Ω＋R)，解得R＝5900 Ω. 答案：(1)D　B　(2)偏小　(3)串　5900 7. 圖10－5－11 (2020年高考全國卷Ⅰ)一電流表的量程標定不準確，某同學利用圖10－5－11所示電路測量該電流表的實際量程Im.所用器材有： 量程不準的電流表A1，內(nèi)阻r1＝10.0 Ω，量程標稱為5.0 mA； 標準電流表A2，內(nèi)阻r2＝45.0 Ω，量程1.0 mA； 標準電阻R1，阻值10.0 Ω； 滑動變阻器R，總電阻約為300.0 Ω； 電源E，電動勢3.0 V，內(nèi)阻不計； 保護電阻R2；開關S；導線． 回答下列問題： (1)在圖10－5－12所示的實物圖上畫出連線． 圖10－5－12 (2)開關S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至________端． (3)開關S閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑動端，使電流表A1滿偏；若此時電流表A2的讀數(shù)為I2，則A1的量程Im＝________. (4)若測量時，A1未調到滿偏，兩電流表的示數(shù)如圖10－5－13所示，從圖中讀出A1的示數(shù)I1＝________，A2的示數(shù)I2＝________；由讀出的數(shù)據(jù)計算得Im＝________.(保留3位有效數(shù)字) 圖10－5－13 (5)寫出一條提高測量準確度的建議：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：(1)實物連線圖如下圖所示： (2)開關閉合前使接入電阻值最大，故滑動端應至b端．若導線接到b端時就滑至a端后再閉合開關． (3)結合電路結構，利用歐姆定律可得(45＋10)I2＝10Im即Im＝5.5I2. (4)A1的分度值為0.1 mA，再估讀一位，其結果為3.00 mA.A2的分度值為0.02 mA.再估讀一位其結果為0.660 mA.據(jù)此數(shù)據(jù)可知I1＝5.5×0.660 mA，所以Im＝I1＝6.05 mA. (5)多次測量取平均值(其他合理答案也可；如：測量時電流表指針偏轉大于滿刻度的一半) 答案：(1)見解析圖　(2)b　(3)5.5I2　(4)3.00 mA　0.660 mA　6.05 mA　(5)見解析