第11章 4 课时2 电表改装、伏安法测电阻的两种电路（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版）

[基础训练] 1．如图所示为有两个量程的电压表，当使用a、b两端点时，量程为1 V；当使用a、c两端点时，量程为10 V。已知电流表的内阻Rg为50 Ω，满偏电流Ig为1 mA。则R1和R2的电阻值分别为(　　) A．R1＝950 Ω，R2＝9 kΩ B．R1＝9 kΩ，R2＝950 Ω C．R1＝9 kΩ，R2＝1 kΩ D．R1＝1 kΩ，R2＝9 kΩ 解析　根据欧姆定律和串联电路的特点可知： U1＝Ig(Rg＋R1)， 代入数据可解得R1＝－Rg＝950 Ω。 同理有U2＝Ig(Rg＋R1＋R2)， 代入数据可解得R2＝－Rg－R1＝9 000 Ω。 所以只有选项A正确。 答案　A 2.(多选)(2023·兰州期末)在如图所示的电路中，电流表的量程为10 mA、内阻rg＝100 Ω。R1、R2为定值电阻。接线柱1、2间允许通过的最大电流为0.6 A，接线柱1、3间允许加的最大电压为3 V。则下列分析正确的是(　　) A．接线柱1、2间允许加的最大电压为0.1 V B．定值电阻R1的阻值约为1.7 Ω C．接线柱1、3间允许通过的最大电流为10 mA D．定值电阻R2的阻值约为3.3 Ω 解析　接线柱1、2间允许加的最大电压为电流表能承受的最大电压，为Umax＝Igrg＝10×10－3×100 V＝1 V，A错误；接线柱1、2间允许通过的最大电流为0.6 A，则流过电阻R1的最大电流为I1＝0.6－0.01 A＝0.59 A，则根据欧姆定律有R1＝＝ Ω≈1.7 Ω，B正确；电阻R1与电流表并联后再与电阻R2串联，则接线柱1、3间允许通过的最大电流为接线柱1、2间允许通过的最大电流，为0.6 A，C错误；接线柱1、3间允许加的最大电压为3 V，电阻R1与电流表并联的最大电压为1 V，则电阻R2上的电压为U2＝3－Umax＝2 V，流过电阻R2的最大电流为0.6 A，则有R2＝＝ Ω≈3.3 Ω，D正确。 答案　BD 3．图甲是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～U1，当使用a、c两个端点时，量程为0～U2。图乙是有两个量程的电流表，当使用a、b两个端点时，量程为0～I1，当使用a、c两个端点时，量程为0～I2。下列判断正确的是(　　) A．图甲中，U1＞U2 B．图甲中，U1∶U2＝R1∶R2 C．图乙中，I1＞I2 D．图乙中，I1∶I2＝R1∶R2 解析　由图示电路图可知Ig(Rg＋R1)＝U1 Ig(Rg＋R1＋R2)＝U2 解得＝＜1 故A、B错误； 接a、b时，R1起分流作用为一支路，G与R2串联为一支路，此时量程为I1，而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流，即为I1＝Ig＋，同理，接a、c时，(R1＋R2)为一支路起分流作用，G为一支路，此时量程为I2，则I2＝Ig＋ 解得＝＞1。 故C正确，D错误。 答案　C 4．两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装的，V1表的量程是5 V，V2表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则(　　) A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等 C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3 D．它们的示数之比，指针偏转角度之比均为1∶3 解析　由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B正确，选项A、C、D错误。 答案　B 5．(多选)用伏安法测未知电阻RA时，若不知Rx的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图所示接好，只空出电压表的一个接头K，然后将K分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则(　　) A．若电流表示数有显著变化，K应接a B．若电流表示数有显著变化，K应接b C．若电压表示数有显著变化，K应接a D．若电压表示数有显著变化，K应接b 解析　若K从a移到b时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K应接在b处，故A错误，B正确；若K从a移到b时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K应接在a处，故C正确，D错误。 答案　BC 6．有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。 (1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ (2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 解析　(1)由题意知电流表G的满偏电压 Ug＝IgRg＝0.03 V， 改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V，所以分压电阻R＝＝ Ω＝990 Ω。 改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1 000 Ω。 (2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A， 所以分流电阻R＝≈0.05 Ω， 改装成电流表的内阻RA＝≈0.05 Ω。 答案　(1)990 Ω　1 000 Ω　(2)0.05 Ω　0.05 Ω [能力提升] 7.如图所示，用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么Rx的精确值为(　　) A．457 Ω　　　　　 B．350 Ω C．360 Ω D．1 200 Ω 解析　通过电压表的电流为IV＝＝ A＝×10－3A，则Rx＝＝ Ω≈457 Ω，故选A。 答案　A 8．(多选)(2023·杭州期末)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2 和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则(　　) A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数 B．电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角 C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D．电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角 解析　电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，故A正确，B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误，D正确。 答案　AD 9．把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是(　　) A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B．改装成电流表后，表头G本身允许加的电压增大了 C．改装后，表头G自身的电阻减小了 D．改装后使用时，表头 G本身的参量都不改变，整个并联电路并联通过的电流增大了 解析　把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整个并联电路允许通过的电流增大，但表头的各参量都不变，故A、B、C错误，D正确。 答案　D 10．(多选)如图所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流，则下列说法正确的是(　　) A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏 B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏 C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 A D．A1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A 解析　电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，加在两表头上的电压相等，A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，A正确，B错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A1的读数为1 A时，A2的读数为0.2 A，干路中的电流为1.2 A，C错误，D正确。 答案　AD 11．如图所示，用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，c端与b端相连时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V，c端与a端相连时，电流表示数为5.20 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果正确的是(　　) A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω 解析　比较两次的电压表读数，可知ΔU＝0.20 V，则＝＝0.08；电流表示数变化ΔI＝0.60 mA，则＝≈0.130，可见＞，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采用内接法，Rx＝≈543 Ω，此法测量值偏大，因此选项B正确。 答案　B 12．为了使用方便，实验室中的电压表通常有两个量程，如图所示为表头G改装成两个量程为0～3 V、0～15 V的电压表的电路图。若已知R2是阻值为24 kΩ的电阻，表头G的内阻为500 Ω，求： (1)R1的阻值； (2)灵敏电流计的满偏电流。 解析　设电流计的满偏电流为lg，内阻为rg，则3 V的电压表应有3 V＝Ig(rg＋R1)，15 V的电压表应用15 V＝Ig(rg＋R1＋R2)， 联立可得R1＝5.5 kΩ，Ig＝0.5×10－3 A＝5×10－4 A＝500 μA。 答案　(1)5.5 kΩ　(2)500 μA 13．如图所示，灵敏电流计的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA。当使用a、b两个端点时，是量程为I1的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为I2的电流表；当使用a、d两个端点时，是量程为U的电压表。已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5 Ω、2 Ω和100 Ω，求量程I1、I2、U的值。 解析　接a、b时满足Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1 接a、c时满足IgRg＝(I2－Ig)(R1＋R2) 解得I1＝1.005 A，I2＝201 mA 接a、d时满足IgRg＋I3R3＝U 且IgRg＝(I3－Ig)(R1＋R2) 解得U＝20.6 V。 答案　1.005 A　201 mA　20.6 V 学科网（北京）股份有限公司 $$