第2章 专题探究5 电表的改装及使用-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

专题探究5电表的改装及使用 黑题专题强化练 很时：37in 题型1小量程电流表的改装与校准 R 0 1,(2023·浙江丽水期末)（多选）某同学把实验 ☐2 室中的电压表和电流表进行拆卸，内部的电 R 路结构如图甲、乙所示，a、b、c是图甲三个接 公共站 线柱，d、e∫是图乙三个接线柱，下列判断正确 A.开路转换式中，开关S接1时的量程大于 的是 开关S接2时的量程 B.开路转换式中，若电阻R,发生变化，则 关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 乙 C.闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽 A.图甲是电压表 头4对应的量程 B.图乙中de间电阻起分压作用 D.闭路抽头式中，若电阻R发生变化，则抽 C.接ac比接bc的量程大 头3、4对应的两个量程都会发生变化 D.接d比接ef的量程大 4.(2023·山东淄博期末)有一小量程电流表， 2.(2023·重庆西南大附中期中)某次实验需将 满偏电流为200uA,内阻为8002.现将它改 一个小量程电压表扩大量程后测量电压.已知 装成0~1mA、0~10mA的双量程电流表和 该电压表内阻为5002，量程为1V,待测电压 0~1V0~10V的双量程电压表，电路如图所 最大值是3.8V,则下列设计正确且合理的是 示.下列说法正确的是 © ☐0 R 1.5k A B A.当选择开关B接1时，该表为量程1mA的 4.5k① 1.5k 0 电流表 3.(2023·北京海淀期末)（多选）将一个表头G B.当选择开关B接4时，该表为量程1V的 改装成多量程的电流表，通常有两种连接方 电压表 式.如图甲所示的连接方式称作开路转换式 C.R阻值为8402 (其中电阻R<R2).如图乙所示的连接方式称 D.R,+R,约为16D 作闭路抽头式.两种连接方式在实际中均有使 5.某探究小组为了改装和校准电压表，设计的电 用，下列说法正确的是 路图如图甲所示，表头G的满偏电流为 第二章黑白题061 10mA、内阻值标记为302. 7.(2024·安徽合肥一中质检)四个相同的小量程 电流表（表头）分别改装成两个电流表A,(0~ 3A)、A2(0~0.6A)和两个电压表V,(0~ 15V)、V(0~5V),改装、校对好后把它们按 mA 图所示接法连入电路，则 A (I)根据上述表头参数，将其改装成量程为 1V和3V的双量程电压表，则定值电阻 R1= 2,R2= Q; A.电流表A,、A2的读数之比为5：1 (2)用量程为1V的标准电压表对改装表1V B.电流表A1、A2的偏转角度之比为5：1 挡进行校准，选择开关应接 (填 C.电压表V,、V,的读数之比为1：1 “b”或“c”),在闭合S前，滑片P应靠近 D.电压表V,、V2的偏转角度之比为3：1 滑动变阻器的 (填“M”或 8.(2024·山东威海质检)小张同学在做某个电 “N”)端： 学实验时，由于设计需要，连接了如图所示的 (3)当标准电压表的示数为0.76V时，表头G 电路图，电流表A由表头G组合R改装而成， 的指针位置如图乙所示，由此可以推测出 电压表V由相同的表头G组合R改装而成， 改装后的电压表量程不是预期值IV,而 其中R=R,通电后正常工作时，则() 是 (填正确答案标号)： A.0.80V B.0.95V C.1.05V D.1.20V (4)若量程不为预期值的原因是表头内阻的 实际值与标记值不符，为了达到改装的目 A.电流表的指针偏转角度大 的，只需给R (填“串联”或“并 B.电压表的指针偏转角度大 联”)一个阻值为 2的电阻即可. C.两表的指针偏转角度一样大 题型2电压表和电流表的使用 D.无法判断哪只表的指针偏转角度大 6.(2023·黑龙江牡丹江二中期中)一电压表的 9.如图所示，AB间电压恒为11V,R为阻值较大 量程为3V、内阻为1k,某次测量时发现其 的滑动变阻器，P为R的中点，用一只0~5V~ 量程过小，于是在电压表上串联一个阻值为 15V的双量程电压表的“5V”挡测PB间的电 1kΩ的定值电阻R。,测量时的部分电路如图 压时，电压表恰好满偏，若换用“15V”挡测 所示，此时电压表示数为25V,理想电流表示 量，则电压表的示数约为 数为0.5A,则电阻R的阻值约为 A.12 B.22 A.5V B.5.3V C.52 D.102 C.5.5V D.5.7V 必修第三册·JK黑白题062解析：(1)由题图知滑动变阻器应该用分压式接法，故应该选择小量 专题探究5电表的改装及使用 程的滑动变阳器E:(2)要测量二极管正向电压为3,2V时的阻值 电压表量程只有3V,所以不能单独使用，可以串联一个定值电阻改 黑题专题强化练 装成更大量程的电压表使用，则实验电路如答案图所示：(3)由图丙 1.BCD解析：A.由甲图可知.表头与电阻并联，是电流表，故A错误： 可得，当二极管两端电压U为3.2V时，设电压表示数为U,则有 B.由乙图可知，表头与电阻串联，是电压表，故图乙中间电阻起分 R0+U=3.2V.代人数据解得U=24V, 压作用，故B正确：C.根据电流表改装原理可知，与表头并联的电阻 越小，则分流越多，量程越大，由甲图可知，接时并联的电阻较小， 由图丙可知此时电流表示数1为17mA,根据欧姆定律可得 故接a比接c的量程大，故C正确：D.根据电压表改装原理可知， U3.2 R=了7x10n-18n 与表头中联的电阻越大，侧分压越多，量程越大，由乙图可知，接 时串联的电阻较大，故接比接的量程大，故D正确.故选BCD. 黑题应用提优丝 2.D解析：ABD.根据题意可知，待测电压最大值是3.8V,则需将电压 1.(1)C外(2)如图所示(3)8.3增大 表量程扩大到38V以上.需要串联一个电阻R.则有 Uv U Rv+R解 得R=1400D. 即需要串联的电阻最小值为1400D.故AB错误.D正确： Uv U C若申联一个R=45的电阻，则有后R,+R解得=0V 量程太大，不符合题意，故C错误故选D. 解析：(1)根据图像可知电压从0开始测量，滑动变阻器采用分压式 3D解折：A根据（货并联的电阳悠小，经程婚大，因风< L225×2.5 R,,则开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量 接法，小灯泡电阻约为R= P 0=50 1.2 程，选项A正确：B.开路转换式中，若电阻R,发生变化，则开关S接 小村灯泡电肌和电表内阻的关系品品 1时对应的量程会发生变化，面开关S接2时对应的量程不会发生变 化，选项B错误：CD.闭路抽头式中，接抽头3时井联的电阻只有R, 所以电流表采用“电压表与灯泡并联后再与电流表中联”的连接方 而接抽头4时并联的电阻有R,和R,则抽头3对应的量程大于抽头 法（俗称外接法） 4对应的量程，并且若电阻R,发生变化.则抽头3、4对应的两个量 为了便于分压调节，滑动变阻器选用阻值较小，额定电流较大的C: 程都会发生变化，选项CD正确.故选ACD. (2)根据以上分析，电路图如答案图所示： 4.C解析：AB.根据串并联电路电流与电压之间的关系可知，改装成 (3)当小灯泡电压为25V时，从图中读出此时流过小灯泡的电流为 电流表需要并联定值电阻进行分流，且并联的定值电阻阻值越小量 U 程越大，改装成电压表需要中联定值电阻进行分压，且中联的定值电 Q3A,故R=8.3D:根据狱姆定律可知，在-U图线上的点与原 组阻值越大量程越大.由此可知，当选择开关B接1时为大量程电流 点连线的斜率表示电阻的倒数，故随着电压的增大，小灯泡电阻 表，接2时为小量程电流表，接3时为小量程电压表，接4时为大量 增大 程电压表，AB错误：D,当选择开关B接2时为小量程电流表，量程 压轴挑战 I(R+R) 0,1m4最大电流值为=1mA,R+R=1, 2.(1)DC(2) (3)380(4)C 2-4 204×s00-=200.D错误：C当选举开关B接3时为小量程电 1 mA-200 A 解析：(1)电流表A,与电阻箱申联测电压，计算所测电流范围，电流 表A,应选已知内阻的D,电流表A2应选C. 压表，量程为0-1V,允许测量的电压最大值为1V,化，么R。 (2)由图乙可知二极管电阻R严元2-4 U、I(R,+R1) 840.C正确.故选C 5.(1)70200(2)61M(3)B(4)中5 (3)电流表A,的量程为0~5mA,电流表A,半偏时电流为1= 2.5mA=0.0025A, 折：()接6点时，程为=1V,所00 此时电阻箱阻值为R=7R0025n-20n=380n 3 30n=70且.接c时，分压电阻R,+R,= 2-R:10x100- (4)由图可知此二极管在正向导通时的伏安特性中，当电流在2~ 30n=270.所以R,=2002 4mA区间图像弯曲的程度最大，且当正向电压为1V时，A,中的电 (2)由上述分析知，接6的量程是0-1V,接c的量程是0~3V.为保 流约为2.5m,可知要准确描绘此二极管在正向导通时的伏安特性， 护电路安全，滑动变阻器分压为零.所以滑片应在M简。 应该在电流表A2的读数在4~6mA区间多测几组数据，AB错误， (3)现要校对1V的量程的刻度，由图乙可以看出表头示数为1= C正确.故选C 8mA,则此时两端电压U=(R+R,)=0.008×(70+30)V=0.8V,那 必修第三册·JK黑白题30 么可以求得实际量程U:1V=a5,这样看来，AGD错误， B正确， 比.等于U:(m-).即，1.2=：(11-0. 3r+2R (4)由题意知，用改装的电压表测电压时，测量值总是大于实际值： 这是表头电阻的实际值小于30造成的实际的电流表的内阻R'= 解得：U=16 V=5.32V.故选B. 1 008-700=25,那么在R,上串联一个50电阻后，使表头与这 0.76 专题探究6测量电阻的典型方法 两个电阻的总电阻为100就可以了， 题 专题强化站 6.D解析：电压表与R。申联，电流相等，测量R时电压表示数为 25V,则R。两端电压也为25V,故R两端电压为50V,由欧姆定 1.(1)x100政蝴调零90(2)G,(3)B+ 212-11 05了00n,故活n 律细，电阻为R:5 解析：(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值时，指针觞转角度过小，说 明电阻较大，应该换用大倍率的，即将多用电表的欧姆挡位换到 2000 “×100”进行再次测量，并重新进行欧姆湖零.则图甲的读数为9× 7.A解析：AB.两电流表是并联关系，根据并联电路的电压相等可知 100=9002. 两表头两端的电压相同，通过两表头的电流相同，电流表A,,A,的偏 (2)根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，A,处电表改装后量程 转角度之比为1：1：量程大的读数大，A量程是A,量程的5 为36V,由欧姆定律可知，流过尼，的电流为1=尼 =0.04A= 倍.A,,A:的示数之比为5：1，故A正确.B错误：CD.两电压表是串 0m4,若A2处选择G1,和R。并联后量程为20mA,不能满足实验 联关系，则通过两电压表的电流相同，电压表V,、V,的偏转角度之比 要求，则应A,处选择G,A2处选择G2, 为1：1：量程大的读数大，V,量程是V,量程的3倍，V,V,的示数之 (3)由于R。与G,内阻相等，则流过R。的电流为2，则流过R,的电 比为3：1.故CD错误故选A 流为(，=212-， 8.B解析：根据电表改装可得等效电路图如图所示 R,两端的电压为U,=1(R+B,) U.1(Ra+R) 由政姆定律可得及，。2山- 2.(1)1885(2)1.402.60(3)1015等于 解析：(1)由题图乙可知，电阻箱的阻值R,=1×10002+8×100D 8×102+5×1D=18852. (2)读数时要估读到分度值的下一位，所以电压表的示数，= 1.40V. 根据电路的串并联关系可知U=U。,又因为R,=R4,U>U4 电压表的示数02=260V. 表头G,两端的电压a=U一U:, ③)根据串联电路中电压与电阻的关系有会-之 ,解得R= 表头G2两端的电压Ua=U-U:, 可知表头G,两端的电压U阳与表头G,两端的电压U分的大小关系 1015D 若考虑电压表内阻的形响，当开关S,拨向接线柱1时，电压表和待 为Ua<Uea 可知G,的示数大于G,的示数，即电压表的偏转角度大于电流表的 测电阻并联的总电阻为 yk, y+R' 偏转角度，B正确.故选B. RyR 9.B解析：将电压表看成是一个大电阻，15V的量程内阻是5V量程 Ry+R RRU 则，= 内阻的3倍，设5V量程时电阻为T,则15V量程时电阻为3，根据 R.E.Ro RyR,+RyRo+RRo Ry+R. 用5V挡测量电压是5V,这是BP间电压，AP间电压为6V,这时电 同理，当开关52拨向接线柱2时。 路为电压表电阻，与D电阻】R并联再与AP电阻】R串联，与 RyRo_U Ry +Ro Ry RoU U R B即电阻，R并联的电阻与AP电阻的比等于它们电压的比，等于 有UR,R R,R+R,R,+RR有云R +R Ry+R。 , 1 故测量值与真实值相等 5t6.即： .5R 1 2R=5:6解得1=2 3.(1)如图所示 设用15V挡测量电压为0，此时电压表电阻为3=15 2 这时电路为电压表电阻3r与即电阻了R并联再与P电阻，R申 联，3r与P电阻，R并联的电阻与P电阻的比等于它们电压的 参考答案与解析黑白题31