专题06 电表的改装—备战2022年高考物理实验专题强化训练

专题06 电表的改装 1.小量程电流表Ⓖ(表头)的三个参数 2.电压表的改装 3.电流表的改装 4.电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见表： 两表改装 小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电压表 小量程的表头G(Ig，Rg)改装成电流表Ⓐ 内部电路 扩大后量程 U I R的作用 分压 分流 R的数值 （） （） 电表的总内阻 1.（2021年辽宁省普通高中学业水平选择性考试物理试题）12. 某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 （1）微安表铭牌标示内阻为0.8k，据此计算R1的阻值应为___________k。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 （2）开关闭合前，R2的滑片应移动到___________端。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是___________。（填选项前的字母） A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要___________（填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 【答案】 ①. ②. 2 ③. AC ④. 减小 【解析】 （1）[1]微安表的内阻，满偏电流，串联后改装为的电压表，所以满足 代入数据解得 （2）[2]开关闭合前，将滑动变阻器的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，便于检测改装后的电表。 （3）[3]开关闭合，调节滑动变阻器，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路或者3、5间短路，整个电路变为限流线路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数。 故选AC。 （4）[4]标准电压表的示数为，若改装电压表也为，此时微安表的示数为 但此时微安表示数为，说明的阻值偏大，所以应该减小的阻值。 2.电流表G的满偏电流Ig＝100 mA，内阻Rg未知，某同学欲将其改装为量程较大的电流表，并用改装好的电流表测量一未知电阻Rx的阻值． （1）如图甲所示，该同学首先将一阻值为R＝20 Ω的电阻并联在电流表G的两端进行电流表改装，然后通以I＝0.3 A的电流，发现电流表G的指针正好指在50 mA刻度处，由此可得到电流表G的内阻为Rg＝________ Ω，改装后的电流表量程为________ A. （2）该同学将改装后的电流表接入如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电源的电动势E＝4.5 V，闭合开关K后，电压表的读数为3.60 V，而改装后的电流表的读数如图丙所示，则Rx＝________ Ω. （3）由此测得的未知电阻Rx的阻值与其真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)． 【答案】 (1). 100 (2). 0.6 (3). 30 (4). 偏小 【解析】 （1）电流表的内阻：；当电流是0.3A时，通过电流表的电流为50mA，可知电流表的量程为0.6A； （2）电流表的读数为20mA，可知此时通过电阻的电流为0.12A，待测电阻的阻值为. （3）由于电压表的分流作用，使得电阻上的电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小. 3.某探究小组在“电表的改装”的实验中。 如图，某同学设计的电流、电压两用表的电路，已知电流计G的量程是1mA，内阻是，电阻，，则选择开关接到____（填“1”或“2”）时是电压表；电流表、电压表的量程各是________A、________V。（保留一位小数） 【答案】 (1). 2 (2). 0.1 (3). 10.0 【解析】 [1]根据电表改装原理，当选择开关接到2时是电压表，电阻R2是分压电阻。 [2]当开关接到1时是电流表，电流计与电阻R1并联，总电阻 设电流表的量程为I，跟据并联电路的特点有 IgRg=IR并 可得I=0.1A。 [3]电阻R2与量程为0.1A的电流表串联改装成电压表，设量程为U，根据串联电路的特点有 4.电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。电流表G的电阻Rg叫做电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压。则： (1)电流表G的满偏电压Ug为______；（用题中所给字