课时梯级训练(11) 电表的改装（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（教科版2019）

课时梯级训练(11)　电表的改装 1．(多选)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是(　　) A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程增大 D．乙表是电压表，R增大时量程减小 BC　解析：并联分流，表头与变阻器并联是改装成电流表，且电流表量程I＝Ig＋，R增大时量程减小。A错误，B正确；串联分压，表头与变阻器串联是改装成电压表，且电压表量程U＝Ig(Rg＋R)，R增大时量程增大。C正确，D错误。 2．(多选)如图所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，且都没有超过量程，则(　　) A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数 B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角 C．电压表V1的读数等于电压表V2的读数 D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角 A　解析：电流表A1的量程大于A2的量程，根据电流表改装的原理知，电流表的内阻为RA＝，故电流表A1的内阻小于A2的内阻，由题图可知，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，两表由相同表头改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于两个表头、两个小电阻并联，故两表头中电流相同、偏角相同，故A1中的电流要大于A2中的电流，即A1的读数比A2的读数大，A正确，B错误；电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的内阻大于V2的内阻，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表V1的量程大于电压表V2的量程，则V1的读数比V2的读数大，CD错误。 3．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法正确的是(　　) A．电流大小为，电流方向为顺时针 B．电流大小为，电流方向为顺时针 C.电流大小为，电流方向为逆时针 D．电流大小为，电流方向为逆时针 C　解析：电流大小I＝＝＝，方向与电子运动的方向相反，即沿逆时针方向，选项C正确。 4．如图所示是电阻R的I­U图线，图中α＝45°，由此得出(　　) A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻R＝0.5 Ω C．因I­U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0 C A　解析：由题图可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，故A正确；由题图可知，电阻R＝＝ Ω＝2.0 Ω，故B、C错误；在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是q＝I-t＝t＝×1 C＝3.0 C，故D错误。 5．如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，它们分别为改装电表的电路。下列说法中正确的是(　　) A．甲电路为改装电流表的电路，R越大时量程越小 B．甲电路为改装电压表的电路，R越大时量程越大 C．乙电路为改装电压表的电路，R越大时量程越小 D．乙电路为改装电流表的电路，R增大时量程减小 A　解析：甲电路为改装电流表的电路，R越大时其分流越小，则量程越小，选项A正确，B错误；乙电路为改装电压表的电路，R越大时其分压越大，则量程越大，选项C、D错误。 6．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，黑表笔插入多用电表的(－)插孔，则(　　) A．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表 B．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表 C.测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表 D．测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表 B　解析：多用电表测电压时，红表笔接外部电源的正极，因此，电流应从红表笔流入多用电表，而多用电表测电阻时，红表笔接多用电表内部电源的负极，电流应从红表笔流入多用电表。 7．有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig＝1 mA，表头电阻Rg＝20 Ω，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别(　　) A．串联一个2 980 Ω的电阻和并联一个0.033 Ω的电阻 B．并联一个2 990 Ω的电阻和串联一个0.033 Ω的电阻 C．串联一个2 970 Ω的电阻和并联一个0.05 Ω的电阻 D．并联一个2 970 Ω的电阻和串联一个0.05 Ω的电阻 A　解析：若改装成一个量程为3 V的电压表需串联一个分压电阻，由U＝Ig(R＋Rg)得，所串联的分压电阻阻值R＝2 980 Ω；若改装成一个量程为0.6 A的电流表需并联一个分流电阻，由Ig＝Rg(I－Ig)R得，所并联的分流电阻R≈0.033 Ω。故选项A正确。 8．某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为3 V的电压表。该同学测得微安表内阻为2 500 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准电压表，根据图a所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。 (1)根据图a和题给条件，将图b中的实物连接完整； (2)当标准电压表的示数为1.60 V时，微安表的指针位置如下图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值3 V，而是________(填正确答案标号)； A．2.1 V B．2.5 V C．2.9 V D．3.3 V (3)产生上述问题的原因可能是________(填正确答案标号)； A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于2 500 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于2 500 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 (4)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，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为R′的电阻即可，则R′－R＝________Ω。 答案：(1)见解析图　(2)B　(3)BC　(4)2 000 解析：(1)微安表与分压电阻串联可以改装成电压表，实物电路图如图所示： (2)微安表量程为250 μA，由图所示表盘可知，其分度值为5 μA，其示数为160 μA，是满偏量程的，改装后的电压表量程为U，则示数为U× V＝1.6 V，解得U＝2.5 V，B正确，ACD错误。 (3)由微安表改装的电压表，示数偏大，说明其内阻偏小，原因有可能是微安表内阻值小于2 500 Ω，也有可能滑动变阻器R的接入电阻偏小造成的，BC正确，AD错误。 (4)把微安表改装成电压表需要串联分压电阻，因此要串联电阻，由(2)可知，改装后电压量程为U＝2.5 V，则串联电阻是R，要达到预期目的，即量程为U′＝3 V，则串联电阻是R′，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为R′的电阻即可，则R′－R＝＝ Ω＝2 000 Ω。 9．为使用方便，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3 V、15 V的电压表的电路图，问： (1)公共端A应该接正接线柱还是负接线柱？图中使用A、B两接线柱时是哪一个量程？ (2)已知电阻R2是阻值24 kΩ的电阻，表头G的内阻为500 Ω，则R1的阻值和灵敏电流表的满偏电流各是多大？ 答案：(1)负接线柱　3 V量程　(2)5.5 kΩ　500 μA 解析：(1)因为电压表使用时电流从正接线柱流进负接线柱流出，公共端A应该接负接线柱。图中使用A、B两接头时，R1作为分压电阻，接A、C两头时，R1和R2串联作为分压电阻，根据串联电路电压分配与电阻成正比，使用A、B两接头时是小量程，即3 V量程。 (2)设电流计的满偏电流为Ig，内阻为rg，则应有3 V＝Ig(rg＋R1)，15 V＝Ig(rg＋R1 ＋R2) 联立可得R1＝5.5 kΩ，Ig＝0.5×10－3 A＝500 μA。 10．实验室中常用双量程(0.6 A，3 A)电流表做实验，电流表内部电路如图，已知表头内阻rg＝198 Ω，表头满偏电流Ig＝6 mA，求附加定值电阻R1和R2的数值。 答案：R2＝1.6 Ω，R1＝0.4 Ω 解析：当使用3 A挡时，R2 与rg串联后作为表头内阻与分流电阻R1并联；当使用0.6 A挡时，R2与R1串联后作为分流电阻与rg并联。0.6 A挡扩展量程100倍，故R1＋R2＝＝ Ω＝2 Ω 3 A挡扩展量程500倍，故 R1＝rg＋R2＝＝ 解得R2＝1.6 Ω，R1＝0.4 Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $$