2023届高三物理三轮冲刺模拟练习：半偏法测电表内阻并对改装电表校准

半偏法测电表内阻并对改装电表校准 一、实验题 1．同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量度范围是0~4V的直流电压表。 （1）她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg，为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用___________，变阻器R1应选用___________，电阻器R2应选用___________（选填器材前的字母）； A．电源（电动势12V） B．电源（电动势6V）C．电阻箱（0~999.9） D．滑动变阻器（0~500）E.滑动变阻器（0~5.1k）F.滑动变阻器（0~30k）G.电阻箱（0~9999） （2）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R1的阻值调至最大，后续的实验操作步骤依次是：___________，___________，___________，___________，最后记录R2的阻值并整理好器材；（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） A．闭合S1 B．闭合S2 C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 （3）如果所得的R2的阻值为500.0，则图1中被测电流计G的内阻rg的测量值为___________，该测量值___________实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）； （4）给电流计G___________联（选填“串”或“并”）一个阻值为___________k的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表； （5）把改装好的电压表与标准电压表并联在电路中进行校对。请你画完图2方框中的校准电路图___________；由于利用半偏法对电流表内阻测定存在系统误差，若改装好的电压表的测量值为U1，标准电压表的测量值为U2，U1与U2数值关系为U1___________U2；（选填“>”、“=”或“<”） （6）为了完全消除对电流表内阻测定的系统误差，该同学与邻组同学合作，又找来了一只完全一样的电流表，则只需在原“半偏法”的电路上稍作改进即可，请你在方框内画出改进后的测电流表的内阻电路图___________。 2．电压表满偏时流过电压表的电流是其半偏时的两倍。某同学根据这一原理，利用如图所示的实验电路来测量一量程为、内阻约为的电压表的内阻。图中为滑动变阻器，为最大阻值为的电阻箱。该同学的实验操作步骤如下： ①按照设计的电路图连接好实物图； ②闭合开关和，调节，使电压表示数达到满偏； ③保持滑片位置不变，断开开关，调节电阻箱的阻值，使电压表示数达到半偏； ④读出电阻箱的示数，即可得到电压表的内阻。 (1)连接好实物图后，在闭合开关和之前，应先将滑动变阻器的滑片滑至图中的最______（选填“左”或“右”）端； (2)将这种方法测出的电压表内阻记为，电压表内阻的真实值记为，则___（选填“大于”“小于”或“等于”）； (3)实验读出电阻箱示数为，若要将该电压表改装成一个量程为的电压表，则需要串联一个阻值为___________的电阻； (4)若对改装后的电压表进行校准，则需要再与___（选填“串联”或“并联”）一个阻值比____（选填“大”或“小”）得多的电阻。 3．某同学要将量程为的毫安表G改装成量程为的电流表。他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测，可供选择的器材如下： 毫安表头G（量程 ，内阻约为几百欧姆） A．滑动变阻器（0~1kΩ）B．滑动变阻器（0~10kΩ）C．电阻箱R（0~9999.9Ω）D．电源（电动势约为1.5V） E．电源（电动势约为9V） 开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图a连接线路； b.将的阻值调到最大，闭合开关后调节的阻值，使毫安表G的指针满偏； c.闭合，保持不变，调节的阻值，使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置； d.记下R2的阻值 回答下列问题： (1)为减小实验误差，实验中电源应选用_____（填或），滑动变阻器应选用_____（填）； (2)如果按正确操作步骤测得的阻值为90Ω，则毫安表G内阻的测量值=___Ω，与毫安表内阻的真实值相比，____；（填“>”、“＝”或“<”） (3)若按照第二问测算的，将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表，则需要并联一个阻值R=_____Ω的电阻； (4)接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准，当标准毫安表的示数为16.0mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是_____mA； (5)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