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2021年高考物理实验复习考点过关检测题
25测电表内阻
1.实验室现有下列器材:
电流表G(满偏电流为300μA,内阻为100Ω);
电压表V1(量程为2V,内阻约为2000Ω);
电阻箱R1(阻值范围0~9999Ω);
电阻箱R2(阻值范围0~999.9Ω);
滑动变阻器R3(最大阻值为100Ω);
滑动变阻器R4(最大阻值为100kΩ);
电源E(电动势6V,内阻约0.5Ω);
单刀单掷开关S,导线若干.
(1)现需要将电流表G改装成3V的电压表,需要将电阻箱______(填R1或R2)的阻值调节为______Ω,与电流表G______(填“串”或“并”)联.
(2)为了测量电压表V1的内阻,设计如图所示的实验电路(改装后的电压表用V表示).图中滑动变阻器R应选______(填R3或R4),若电压表V的示数为U,V1的示数为U1,变阻箱的示数为R2,则电压表V1的内阻RV的计算式为RV=______。
2.某物理兴趣实验小组测量一量程为0.3V的电压表的内阻,已知电压表的内阻约为300Ω,除了待测量的电压表外,实验室还有以下实验器材:
A.干电池(电动势约为1.5V,内阻可忽略不计)
B.电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω)
C.滑动变阻器R2(阻值范围在0~200Ω)
D.滑动变阻器R3(阻值范围在0~10Ω)
E.定值电阻R4(R4=20Ω)
F.定值电阻R5(R5=200Ω)
G.导线若干和两个开关S1、S2。
该小组通过讨论设计了如图所示的电路,并进行了以下实验操作:
Ⅰ.选择好合适的实验器材后,按照电路图连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最左端,闭合开关S2,将电阻箱的阻值调至最大值;
Ⅱ.将开关S1闭合,缓慢向右移动滑动变阻器的滑片,直到待测电压表的示数为0.3V;
Ⅲ.将开关S2断开,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱的阻值,直到待测电压表的示数为0.2V,此时读出电阻箱的示数为152.0Ω。
根据以上操作回答下列问题:
(1)为了减小实验误差,滑动变阻器应选择___________,定值电阻应选择___________。(填器材所对应的物理符号)
(2)待测电压表的内阻RV=___________Ω。
(3)根据该实验的测量原理以及操作过程分析,电压表内阻的测量值___________真实值。(选填“>”“=”或“<”),如果仅将待测电压表换成另一个内阻更大的电压表进行测量,其测量值的误差将___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
3.从下列器村中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
器材(代号)与规格如下:
电流表A1,量程10mA(内阻待测(约40Ω),如选用读数用I1表示:
电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω,如选用读数用I2表示;
电压表V,量程10V,内阻r2约10kΩ。如选用读数用U表示;
电阻R1,阻值约为100Ω
滑动变变阻器R2,总阻值约50Ω
电池E,电动势1.5V,内阻很小
电键K,导线若干。
(1)在方框内画出实验电路图,标明所选用器材的代号。
(2)若选取测量中的组数据来计算r1,则所用的表达式r1=___________。
4.一灵敏电流计G的量程为2mA,内阻未知,现要精确测量G的内阻。实验室中可供选择的器材有:
待测灵敏电流计G;多用电表;
电流表A1:量程为6mA,内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻为20Ω,额定电流为1.5A;
直流电源:电动势为1.5V,内阻为0.5Ω;开关,导线若干。
(1)先用多用电表粗测G的内阻,正确操作时,应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G的______(选填“正”或“负”)接线柱,黑表笔接另一个接线柱。
(2)步骤(1)中粗测G的内阻为100Ω,为了精确测量G的内阻,实验小组的同学选择了如图所示的电路,则电表1为______(选填“G”“A1”或“A2”),电表2为______(选填“G”“A1”或“A2”),定值电阻Rx为______(选填“R1”或“R2”)。
(3)按照上述设计的电路进行实验,测得电表1的示数为a1,电表2的示数为a2,则灵敏电流计G的内阻的表达式为rg=______。(用a1、a2、Rx等符号表达)
5.有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000,要准确地测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源E:电动势约为15V,内阻可忽略不计;
电流表A1:量程为0~100mA,内阻;
电压表V2:量程为0~2V,内阻;
定值电阻R1:阻值20;
定值电阻R2:阻值3;
滑动变阻器R0