
改裝成電流表
1.已知某一表頭G,內(nèi)阻,滿偏電流,要將它改裝成量程為的電流表,所做的操作是( )
A.串聯(lián)一個(gè)570Ω的電阻B.并聯(lián)一個(gè)0.01Ω的電阻
C.串聯(lián)一個(gè)270Ω的電阻D.并聯(lián)一個(gè)0.05Ω的電阻
【答案】D
【詳解】根據(jù)電流表改裝原理
解得
將它改裝成量程為的電流表,需并聯(lián)一個(gè)0.05Ω的電阻。
故選D。
2.如圖所示,有一個(gè)雙量程電流表,其中小量程為1 A。已知表頭G滿偏電流Ig=500 mA,R1=20 Ω,R2=180 Ω。求:
(1)表頭G的內(nèi)阻Rg的值;
(2)大量程電流表的量程IM的值。
【答案】(1)200Ω;(2)10A
【詳解】(1)接公共與最右邊的接線柱時(shí)量程為小量程,此時(shí)R1與R2串聯(lián)為一支路,當(dāng)G表頭達(dá)到滿偏時(shí)通過(guò)R1、R2的電流為
I1=I-Ig=1A-0.5A=0.5A
根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得
解得
(2)接公共與最左邊的接線柱時(shí)量程為大量程,由歐姆定律有
3.有一塊小量程電流表,滿偏電流為,內(nèi)阻為?,F(xiàn)要將它改裝成的兩量程電流表,某同學(xué)除了參考電路圖甲外,還設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路。
(1)若采用圖甲的電路,則 , ;若采用圖乙的電路,則 。
(2)若將小量程電流表改裝成量程為的電壓表,則需要串聯(lián)阻值為 的電阻。
【答案】(1) 2 18 1.8/1.82/
(2)5820
【詳解】(1)[1][2][3] 對(duì)甲電路,量程為10mA時(shí)
量程為1mA時(shí)
解得
,
采用圖乙的電路,量程為10mA時(shí)
解得
(2)若將小量程電流表改裝成量程為的電壓表
解得
改裝成電壓表
4.圖甲為實(shí)驗(yàn)室中使用的電壓表, 圖乙為其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。由圖乙中數(shù)據(jù)可得出該電壓表表頭的滿偏電流Ig和電壓表在“0-15V”量程時(shí)的內(nèi)阻Rv分別為( )
A.1A,100Ω
B.1mA,2900Ω
C.1mA,14900Ω
D.1mA,15000Ω
【答案】D
【詳解】當(dāng)電壓表量程為3V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律有
解得
mA
“0-15V”量程時(shí)的內(nèi)阻Rv為
故選D。
5.(多選)如圖所示,G為表頭(靈敏電流計(jì)),若要將其改裝成0~3V和0~15V兩個(gè)量程的電壓表,下列說(shuō)法正確的是( )
A.接O、A接線柱量程為0~3VB.接O、A接線柱量程為0~15V
C.接O、B接線柱量程為0~3VD.接O、B接線柱量程為0~15V
【答案】AD
【詳解】AB.接O、A接線柱時(shí),分壓電阻只有R1,則量程較小,即量程為0~3V,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;
CD.接O、B接線柱時(shí),分壓電阻為R1+R2較大,則量程為0~15V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。
故選AD。
6.某同學(xué)要將一量程為3mA的毫安表改裝為量程為3V的電壓表,該同學(xué)測(cè)得毫安表內(nèi)阻為300Ω,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為的電阻與毫安表連接進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)電壓表,根據(jù)圖(a)所示電路對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行檢測(cè)(虛線框內(nèi)是改裝后的電壓表)。
(1)根據(jù)題給條件, Ω。
(2)根據(jù)圖(a),將(b)中的實(shí)物連接補(bǔ)充完整 。
(3)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為2.0V時(shí),毫安表的指針位置如圖(c)所示,由此可以推測(cè)出,改裝后電壓表的量程不是預(yù)期值,而是 V(保留2位有效數(shù)字)。
(4)改裝的電壓表量程不是預(yù)期值,原因可能是 。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.毫安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻大于300Ω
B.毫安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻小于300Ω
C.值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏小
D.值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏大
(5)經(jīng)檢查,值計(jì)算正確,且接入電路的值無(wú)誤,則毫安表的內(nèi)阻為 Ω。(保留3位有效數(shù)字)
【答案】(1)700
(2)
(3)2.4
(4)BC
(5)100
【詳解】(1)將毫安表改裝成電壓表需要將毫安表與電阻R0串聯(lián),則有
解得
(2)實(shí)物連接如圖
(3)由歐姆定律可知
解得
故改裝后電壓表的量程為2.4V。
(4)A.由上述分析可知,改裝后的電壓表量程偏小。R0連入回路中的阻值為
可知若毫安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻大于300Ω,則
改裝后電壓表量程偏大,A錯(cuò)誤;
B.若毫安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻小于300Ω,則
改裝后電壓表量程偏小,B正確;
CD.由上述分析可知,改裝后的電壓表量程偏小,故若誤差是由于值計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致的,則R0連入電路中的阻值偏小,C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
(5)經(jīng)檢查,值計(jì)算正確,且接入電路的值無(wú)誤,則,由
解得
電表的校對(duì)與讀數(shù)
7.某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。
(1)已知表頭G滿偏電流為,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為,和是定值電阻。利用和表頭構(gòu)成1mA的電流表,然后再將其改裝為量程為3V的電壓表。則根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選 , 。
(2)用量程為3V、內(nèi)阻為的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)。在閉合開(kāi)關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P應(yīng)靠近 端(填“A”或“B”)。
(3)若表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值小于,則會(huì)造成改裝后電壓表的讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)相比 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)A
(3)偏大
【詳解】(1)[1][2] 根據(jù)題意,與表頭G構(gòu)成1mA的電流表,則
解得
此時(shí)電流表的電阻為
然后再將其與串聯(lián)改裝為量程為3V的電壓表,則
聯(lián)立解得
(2)用量程為3V、內(nèi)阻為的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)。在閉合開(kāi)關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P應(yīng)靠近A端,可以使電壓表從零開(kāi)始逐漸變大。
(3)若表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值小于,則實(shí)際通過(guò)表頭G的電流偏大,則會(huì)造成改裝后電壓表的讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)相比偏大。
8.某同學(xué)要將一量程為的微安表改裝為量程為10mA的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為1200Ω,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表,根據(jù)圖甲(a)所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。
(1)根據(jù)圖甲(a)和題給條件,將圖甲(b)中的實(shí)物連線 。
(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為8.0mA時(shí),微安表的指針位置如圖乙所示,由此可以推測(cè)出改裝的電表量程不是預(yù)期值,而是 (填正確答案標(biāo)號(hào))
A.10mA B.12.5mA C.15mA D.20mA
(3)產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是 。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻大于1200Ω
B.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻小于1200Ω
C.R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏小
D.R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏大
(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測(cè)量,只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為kR的電阻即可,其中k= 。
【答案】 B AC
【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖可得實(shí)物連線如圖所示
(2)[2]串聯(lián)電路中電流處處相等,根據(jù)比例關(guān)系得,毫安表示數(shù)為8.0mA時(shí),對(duì)應(yīng)微安表的刻度為160μA說(shuō)明量程擴(kuò)大了50倍,所以當(dāng)微安表指針到滿量程250μA時(shí),毫安表的示數(shù)應(yīng)為12.5mA,即為改裝后電表的量程,故選B。
(3)[3] CD.由(2)可知,改裝后電流表量程偏大,則流過(guò)分流電阻的電流偏大,由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知,分流電阻阻值偏小, 如果R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏小會(huì)導(dǎo)致改裝后電流表量程偏大,故C正確,D錯(cuò)誤;
AB.把微安表改裝成電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值為
如果微安內(nèi)阻測(cè)量值錯(cuò)誤,微安表內(nèi)阻實(shí)際阻值大于1200Ω,即內(nèi)阻測(cè)量值偏小, 并聯(lián)電阻阻值偏小,會(huì)導(dǎo)致改裝后電流表量程偏大,故A正確,B錯(cuò)誤。
故選AC。
(4)[4] 把微安表改裝成電流表需要并聯(lián)分流電阻,并聯(lián)電阻阻值
由(2)可知,流過(guò)分流電阻電流為流過(guò)微安表電流的49倍,則并聯(lián)電阻為
可得
把微安表改裝成10mA的電流表,并聯(lián)電阻阻值為
則
9.某實(shí)驗(yàn)小組要將一量程為μA的微安表改裝成量程為的電壓表。該小組測(cè)得微安表內(nèi)阻為,經(jīng)計(jì)算后由電阻箱提供阻值為的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。該電阻箱總阻值為,精度為。然后用一標(biāo)準(zhǔn)電壓表,根據(jù)圖(a)所示電路對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行檢測(cè)(虛線框內(nèi)是改裝后的電壓表)。
(1)根據(jù)題給條件,完善圖(a)虛線框中的電路 。
(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為時(shí),微安表的指針位置如圖(b)所示,其讀數(shù)為 μA。由此可以推測(cè)出改裝后的電壓表量程不是預(yù)期值,而是 。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A. B. C. D.
(3)產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是 。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻大于
B.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻小于
C.值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏小
D.值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏大
(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測(cè)量,只需要將阻值為的電阻 (填“增加”或“減小”) (保留一位小數(shù))即可。
【答案】 240 C AD/DA 減小 833.3
【詳解】(1)[1]根據(jù)題給條件,完善虛線框中的電路如圖
(2)[2]當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為時(shí),微安表的讀數(shù)為240μA。
[3]由此可以推測(cè)出改裝后的電壓表量程不是預(yù)期值,根據(jù)
解得
U=6.25V
故選C。
(3)[4]由上述分析可知,通過(guò)微安表的電流偏小,產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是:
AB.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻大于,導(dǎo)致通過(guò)微安表實(shí)際電流偏小,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;
CD.R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏大,導(dǎo)致通過(guò)微安表實(shí)際電流偏小,選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤;
故選AD。
(4)[5][6]要達(dá)到預(yù)期目的,無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測(cè)量,只需要將阻值為的電阻減小
即可。
10.圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。
(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為,滿偏電流為;和為阻值固定的電阻。若使用和兩個(gè)接線柱,電表量程為;若使用和兩個(gè)接線柱,電表量程為。由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出 , 。
(2)現(xiàn)用一量程為、內(nèi)阻為的標(biāo)準(zhǔn)電流表④對(duì)改裝電表的擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為。電池的電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻忽略不計(jì);定值電阻有兩種規(guī)格,阻值分別為和;滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格,最大阻值分別為和。則應(yīng)選用阻值為 的電阻,應(yīng)選用最大阻值為 的滑動(dòng)變阻器。
(3)若電阻和中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的點(diǎn)應(yīng)和接線柱 (填“b”或“c”)相連。
【答案】 15 35 c
【詳解】(1)[1][2]定值電阻和毫安表都是并聯(lián)關(guān)系,電壓相等,電流和電阻成反比,若使用a和b兩個(gè)接線柱,量程為3mA,則通過(guò)和的電流為2mA,電流比為1:2,所以電阻比為2:1,則有
若使用a和c兩個(gè)接線柱,電表量程為10mA,通過(guò)的電流為9mA,電流比為1:9,可得電阻比為9:1,則有
聯(lián)立解得
(2)[3]改裝后電流表內(nèi)阻
R0作為保護(hù)電阻,電流最大時(shí),電路總電阻約為
則R0應(yīng)選300 Ω;
[4]電路電流最小時(shí)
則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇3 000 Ω的;
(3)[5]由題圖所示電路圖可知,圖中的d點(diǎn)與接線柱c相連時(shí),閉合開(kāi)關(guān)時(shí),若電表指針偏轉(zhuǎn),則損壞的電阻是R1,若電表指針不動(dòng),則損壞的電阻是R2。
11.將四個(gè)相同的靈敏電流計(jì)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2,已知電流表A1的量程小于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,改裝好之后把它們接入如圖所示的電路,合上開(kāi)關(guān),R為定值電阻,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.對(duì)于電壓表,是把靈敏電流計(jì)與大電阻并聯(lián)改裝而成的
B.A1的電阻小于A2的電阻
C.定值電阻R兩端的電壓等于V1與V2的讀數(shù)之和,通過(guò)的電流小于A1或A2的讀數(shù)
D.V1的讀數(shù)小于V2的讀數(shù),V1指針的偏角大于V2指針的偏角
【答案】C
【詳解】A.電壓表是用靈敏電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻改裝而成的,故A錯(cuò)誤;
B.電流表是用靈敏電流計(jì)并聯(lián)一個(gè)分流電阻改裝而成的,并聯(lián)電阻越小,分流越多,量程越大。電流表A1量程小于A2的量程,則電流表A1的內(nèi)阻大于A2的內(nèi)阻,故B錯(cuò)誤;
C.電壓表的示數(shù)表示自己兩端的電壓,V1與V2串聯(lián)后與定值電阻R并聯(lián),則定值電阻R兩端的電壓等于V1與V2的讀數(shù)之和。A1或A2的讀數(shù)等于定值電阻R與電壓表的電流之和,故定值電阻R通過(guò)的電流小于A1或A2的讀數(shù),故C正確;
D.兩電壓表串聯(lián),則其中的兩靈敏電流計(jì)串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知兩靈敏電流計(jì)的電流相等,故電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角;電壓表V1的量程大于V2的量程,則電壓表V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配特點(diǎn),可知電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù),故D錯(cuò)誤。
故選C。
12.某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表??捎玫钠鞑挠形脖恚砍虨?~200μA,內(nèi)阻為800Ω),電阻箱(阻值范圍為0~999.9Ω),電阻箱(阻值范圍0~99999.9Ω),導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為0~1mA的直流電流表,在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為0~3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋。
回答下列問(wèn)題:
(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出和,其中*為公共接線柱,a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱 。
(2)電阻箱的阻值 , 。(計(jì)算結(jié)果均保留到個(gè)位)
【答案】(1)
(2) 200/ 2840/
【詳解】(1)根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律,電阻越小,分流越大,的電阻比較小,與微安表并聯(lián)組成大量程的電流表;根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律,電阻越大,分壓越大,的阻值比較大,與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表,設(shè)計(jì)電路圖如圖所示
(2)[1][2]改裝電流表需要并聯(lián)一個(gè)電阻分流,要改裝為量程為的電流表需要并聯(lián)的電阻阻值,根據(jù)并聯(lián)電路的分流定律,電流比等于電阻的反比,即
解得
要改裝為量程為的電壓表需要串聯(lián)電阻分壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律,可得串聯(lián)電阻的阻值為
13.表頭電阻主要指表頭線圈的電阻,它是電表改裝的重要參量之一。由于表頭允許通過(guò)的最大電流很小,其內(nèi)阻通常采用半偏法進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
A.電源(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻忽略不計(jì))
B.開(kāi)關(guān)S、和導(dǎo)線若干
C.微安表G(0~500μA)
D.電壓表V(0~12.0V)
E.電阻箱(0~9999.9Ω)
F.電阻箱(0~9999.9Ω)
G.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)
H.滑動(dòng)變阻器(0~20kΩ)
(1)同學(xué)們首先進(jìn)行了電壓表的改裝,只閉合開(kāi)關(guān)S,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱阻值,以改變AC兩點(diǎn)間的電壓,使通過(guò)表頭的電流恰為滿偏電流;
(2)閉合開(kāi)關(guān),在保持AC兩點(diǎn)間的電壓和不變的情況下,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使表頭示數(shù)為250μA,此時(shí)電阻箱的示數(shù)為3.0kΩ。為滿足實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 (填選項(xiàng)前的字母符號(hào)),微安表的內(nèi)阻為 ;此時(shí)表頭內(nèi)阻測(cè)量值 (選填“大于”“等于”或“小于”)表頭內(nèi)阻真實(shí)值;
(3)按照測(cè)量的微安表G的內(nèi)阻,將其改裝成量程為3V的電壓表需要將串聯(lián)的電阻箱的阻值調(diào)整為 kΩ;
(4)為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度,在圖乙進(jìn)行了如下操作:將電源接入電路,兩表筆斷開(kāi),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使指針指在“3V”處,此處對(duì)應(yīng)阻值刻度為;再保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,在兩表筆之間接不同阻值的已知電阻,找出對(duì)應(yīng)的電壓刻度,則“1V”處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為 kΩ。
【答案】 G 3kΩ 小于 3
【詳解】(2)[1]電路為分壓式接法,選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器。故選G。
[2]電阻箱與表頭并聯(lián)電壓相等,電流也相等,所以阻值也相等為3kΩ。
[3]并入電阻箱后,電阻減小,電流增大,流過(guò)電阻箱的電流大于250μA,測(cè)量結(jié)果偏小。
(3)[4]由
解得
(4)[5]當(dāng)在3V時(shí),接入的滑動(dòng)變阻器阻值
兩表筆之間接入電阻讀數(shù)為1V時(shí)有
,
聯(lián)解,可得
14.利用如圖甲所示的電路測(cè)量某微安表的內(nèi)阻,并將其改裝成量程為0~1mA的電流表,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材:
A.微安表(量程為,內(nèi)阻約為5000Ω);
B.微安表(量程為,內(nèi)阻約為2000Ω);
C.定值電阻(阻值為5000Ω);
D.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍為0~20Ω);
E.干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻很?。?;
F.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得的示數(shù)為,的示數(shù)為,改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置,得到多組和的數(shù)值,以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo),畫出的圖像為過(guò)原點(diǎn)、斜率為k的直線,則微安表的內(nèi)阻 (用k、表示);
(2)給微安表并聯(lián)一個(gè)定值電阻改裝成量程為0~1mA的電流表,用標(biāo)準(zhǔn)電流表A與其串聯(lián)進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電流表A的示數(shù)為0.63mA時(shí),微安表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為 ,則改裝后的電流表實(shí)際量程為0~ mA。
【答案】(1)
(2) 30 1.05
【詳解】(1)根據(jù)歐姆定律可得
整理可得
可知的圖像的斜率為
解得微安表的內(nèi)阻為
(2)[1]當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電流表A的示數(shù)為0.63mA時(shí),微安表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為;
[2]改裝后當(dāng)流過(guò)微安表的電流為時(shí),改裝后的表的總電流為0.63mA,則微安表表頭的電流為時(shí)的電流即為其量程,則有
15.(2022·海南·高考真題)現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)滿偏電流的表頭內(nèi)阻并改裝成量程為的電流表,如圖所示。
(1)先閉合開(kāi)關(guān),再調(diào)整滑動(dòng)變阻器,使電流表A的示數(shù)為,電流表G的示數(shù)如圖所示,則流過(guò)G的電流是 。若,則 ;
(2)給G并聯(lián)一個(gè)的電阻進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),當(dāng)電流表G的示數(shù)為時(shí),標(biāo)準(zhǔn)電流表A的示數(shù)為,則改裝之后的電流表實(shí)際量程是 ;
(3)若要把它改裝成量程為的電流表,還需要在兩邊并聯(lián)一個(gè) 的電阻。
【答案】
【詳解】(1)[1]電流表G的滿偏電流,則如圖所示電流表G的示數(shù)為。
[2]根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等可得
可得電流表G的內(nèi)阻
(2)[3]對(duì)改裝電表,流過(guò)電阻的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等可得
解得
則改裝后的電流表的實(shí)際量程為
(3)[4]若把并聯(lián)的電流表G再改裝成量程為的電流表,需要并聯(lián)電阻
16.(2022·遼寧·高考真題)某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為,內(nèi)阻為)改裝成有兩個(gè)量程的電流表,設(shè)計(jì)電路如圖(a)所示,其中定值電阻,。
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接A端時(shí),該電流表的量程為 ;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接B端時(shí),該電流表的量程比接在A端時(shí) (填“大”或“小”)
(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測(cè)量未知電阻的阻值,設(shè)計(jì)了圖(b)中兩個(gè)電路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差,則使用 (填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。
【答案】 1 大 乙
【詳解】(1)[1]由圖可知當(dāng)S接A時(shí),R1和R2串聯(lián)接入電路,和電流表并聯(lián),滿偏時(shí)電流表兩端的電壓為
此時(shí)R1和R2的電流為
所以總電流為
即量程為0~1mA。
(2)[2]當(dāng)開(kāi)關(guān)S接B端時(shí),由圖可知R1和電流表串聯(lián)再和R2并聯(lián),由于和電流表并聯(lián)的電阻變小,當(dāng)電流表滿偏時(shí),流過(guò)R2的電流變大,干路電流變大,即量程變大;所以比接在A端時(shí)大。
(3)[3]圖甲是電流表的外接法,誤差是由于電壓表的分流引起的;圖乙是電流表的內(nèi)接法,誤差是由于電流表的分壓引起的,因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知,故采用圖乙的方法可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。
17.(2022·全國(guó)·高考真題)一同學(xué)探究阻值約為的待測(cè)電阻在范圍內(nèi)的伏安特性??捎闷鞑挠校弘妷罕鞻(量程為,內(nèi)阻很大),電流表A(量程為,內(nèi)阻為),電源E(電動(dòng)勢(shì)約為,內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值可選或),定值電阻(阻值可選或),開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(1)要求通過(guò)的電流可在范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),在答題卡上將圖(a)所示的器材符號(hào)連線,畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖 ;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為 (填“”或“”)的滑動(dòng)變阻器,應(yīng)選阻值為 (填“”或“”)的定值電阻;
(3)測(cè)量多組數(shù)據(jù)可得的伏安特性曲線。若在某次測(cè)量中,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示,則此時(shí)兩端的電壓為 V,流過(guò)的電流為 ,此組數(shù)據(jù)得到的的阻值為 (保留3位有效數(shù)字)。
【答案】
【詳解】(1)[1]電流表內(nèi)阻已知,電流表與并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程,進(jìn)而準(zhǔn)確測(cè)量通過(guò)的電流,電壓表單獨(dú)測(cè)量的電壓;滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,電表從開(kāi)始測(cè)量,滿足題中通過(guò)的電流從連續(xù)可調(diào),電路圖如下
(2)[2]電路中應(yīng)選最大阻值為的滑動(dòng)變阻器,方便電路的調(diào)節(jié),測(cè)量效率高、實(shí)驗(yàn)誤差小;
[3]通過(guò)的電流最大為,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來(lái)的倍,根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下
根據(jù)并聯(lián)分流,即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比,可知
解得
(3)[4]電壓表每小格表示,向后估讀一位,即;
[5]電流表每小格表示,本位估讀,即,電流表量程擴(kuò)大倍,所以通過(guò)的電流為;
[6]根據(jù)歐姆定律可知
18.(2024·安徽·高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組要將電流表G(銘牌標(biāo)示:,)改裝成量程為1V和3V的電壓表,并用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。選用合適的電源、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、開(kāi)關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表等實(shí)驗(yàn)器材,按圖(1)所示連接電路,其中虛線框內(nèi)為改裝電路。
(1)開(kāi)關(guān)閉合前,滑片P應(yīng)移動(dòng)到 (填“M”或“N”)端。
(2)根據(jù)要求和已知信息,電阻箱的阻值已調(diào)至,則的阻值應(yīng)調(diào)至 。
(3)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí),電流表G和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的示數(shù)分別為I、U,則電流表G的內(nèi)阻可表示為 。(結(jié)果用U、I、、表示)
(4)校準(zhǔn)電表時(shí),發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)電流表G內(nèi)阻的真實(shí)值與銘牌標(biāo)示值有偏差,則只要________即可。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.增大電阻箱的阻值B.減小電阻箱的阻值
C.將滑動(dòng)變阻器的滑片P向M端滑動(dòng)
(5)校準(zhǔn)完成后,開(kāi)關(guān)與b連接,電流表G的示數(shù)如圖(2)所示,此示數(shù)對(duì)應(yīng)的改裝電壓表讀數(shù)為 V。(保留2位有效數(shù)字)
【答案】(1)M
(2)4000
(3)
(4)A
(5)0.86
【詳解】(1)由圖可知,該滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,為了電路,在開(kāi)關(guān)S1閉合前,滑片P應(yīng)移到M端;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接b時(shí),電壓表量程為1V,根據(jù)歐姆定律
當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接a時(shí),電壓表量程為3V,根據(jù)歐姆定律
其中
聯(lián)立解得
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接a時(shí),根據(jù)歐姆定律
可得電流表G的內(nèi)阻可表示為
(4)校準(zhǔn)電表時(shí),發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大,可知電流表G內(nèi)阻的真實(shí)值小于銘牌標(biāo)示值,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可以增大兩電阻箱的阻值。
故選A。
(5)根據(jù)閉合電路歐姆定律
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