高中物理电学实验电表改装与校准专题练习(真题+模拟)

电表改装与校准

一、电表改装与校准

1、(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。

(1)欧姆表设计

将图a中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________ Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)。

(2)刻度欧姆表表盘

通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图b所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。

(3)校准

红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________ kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图c所示，则电阻箱接入的阻值为________ Ω。

2、(2019·全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图a所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。

(1)根据图a和题给条件，将图b中的实物连线。

(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图c所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是________。(填正确答案标号)

A．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA

(3)产生上述问题的原因可能是________。(填正确答案标号)

A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200 Ω

B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200 Ω

C．R值计算错误，接入的电阻偏小

D．R值计算错误，接入的电阻偏大

(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝________。

3、(2019·福建南平二模)为了将小量程电流表改装成量程为3 V的电压表，实验器材如下：

A．电流表G：满偏电流为300 μA，内阻约100 Ω

B．干电池E：电动势为3 V，内阻未知

C．滑动变阻器R1：最大阻值为500 Ω，额定电流为1 A

D．滑动变阻器R2：最大阻值为15 kΩ，额定电流为0.5 A

E．电阻箱R0：最大值为999.9 Ω，额定电流为0.5 A

F．电阻箱R：最大值为9999.9 Ω，额定电流为0.5 A

G．开关两个，导线若干

请回答以下问题：

(1)为尽可能准确测量电流表的内阻，应选用甲图中的________(选填“A”或“B”)电路。

(2)根据所选电路完成实物电路连接。闭合开关S1，调节滑动变阻器使电流表的示数为300 μA；接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值，当R0＝200 Ω时电流表示数如图乙所示，则流过电流表的电流为________ μA，电流表内阻的测量值为________ Ω。

(3)现将上述电流表与电阻箱R串联改装成量程为 3 V的电压表，则电阻箱R接入电路的阻值应为________kΩ。

(4)若用改装后的电压表测量某电路电压，则电压测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

4、(2019·四川泸州二诊)小聪想用满偏电流为600 μA的灵敏电流计G改装成0.6 A的电流表，操作步骤如下：

(1)用如图1所示的电路测量电流计G的内阻。先闭合S1，调节滑动变阻器R，使电流计指针满偏；保持滑动变阻器的滑片位置不变，再闭合S2，调节电阻箱R′，使电流计指针半偏，读出此时R′的阻值为99.9 Ω，则测得灵敏电流计的内阻r g＝________ Ω。

(2)用这种方法测出的电流计内阻r g，与电流计内阻的真实值r g′相比有一定的误差，为减小此误差，应使R________(选填“≫”“≪”或“＝”)R′的读数。

(3)将此灵敏电流计与R0＝________ Ω的定值电阻并联，就可以改装成量程为0.6 A的电流表。

(4)采用如图2所示电路，用满偏电流为0.6 A的标准电流表A校对上述改装的电流表，由于测量电流计内阻的系统误差，会导致改装的电流表测得的电流________(选填“大于”“小于”或“等于”)标准电流表测得的电流。

5、(2015·课标卷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100 Ω，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两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可以求出R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.

(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA.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300 Ω和1 000 Ω；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.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：

________________________________________________________________________.

6、(2016·海南卷，12)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．

(1)已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻．利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a、b 两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V．则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝________Ω，R2＝________Ω，R3＝________Ω.

(2)用量程为3 V，内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．

(3)校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端．