灵敏电流计改装成电压表 典型考点变式练-2026届高考物理二轮复习备考

灵敏电流计改装成电压表 典型考点变式练 2026届高考物理复习备考 1．某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个大量程的电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下。 A．待测电流表； B．标准电流表（内阻未知）； C．电阻箱；     D．定值电阻 E.滑动变阻器R；   F.开关 S.导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整 。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵、横坐标分别是 、 （两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）本次实验中，由于标准电流表的内阻未知，使得电流表内阻的测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （5）宝宝同学将电流表与电阻箱串联改装成量程为U的大量程电压表，贝贝同学为了验证改装的准确性，又重新选择了一些实验器材组装成图丁的校准装置，发现改装的电压表比标准电压表读数偏小，则应调整电阻箱的阻值为原来的 （用U、k表示）倍。 2．某同学在实验室测量一量程为2 mA的电流表A的内阻，然后将其改装为量程为2 V的电压表，实验室提供的器材如下： A．电压表V（量程为3 V，内阻约为） B．滑动变阻器（0~，允许通过的最大电流为1 A） C．滑动变阻器（0~，允许通过的最大电流为0.3 A） D．电阻箱（阻值0~） E.电源（电动势4 V，内阻很小） F.开关、导线若干 （1）该同学选用上述部分器材，首先设计了如图1所示的电路测电流表A的内阻。 ①为了调节方便，实验中滑动变阻器应选 （填器材前的字母序号）； ②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将的阻值调至最大，后续的实验操作步骤依次是： ，最后记录R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．闭合开关 B．闭合开关 C．调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 D．调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 E.调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.调节的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 （2）上述实验测得电流表A内阻为，要将其改装成量程为2 V的电压表，应将一阻值为 Ω的电阻与该电流表 （填“并联”或“串联”）进行改装。 （3）利用一标准电压表V对改装后的电压表进行校准。当标准电压表的示数为1.1 V时，电流表A的指针位置如图2所示，由此可以推测出所改装的电压表量程不是预期值，若值计算无误，则要达到预期目的，无论电流表A的内阻测量是否准确，只需将一个阻值为 Ω的电阻与 （填“并联”或“串联”）即可。 3．两同学探究用粗细均匀的镍铬丝将表头G改装成电流表。设计电路如图甲所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，此时毫安表示数为I。改变线夹的位置以改变L，重新调节滑动变阻器使表头G仍满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图丙所示。 (1)请按图甲所示电路用笔画线替代导线将图乙中的器材连接成实验电路。 (2)闭合电键前，应将实物图中滑动变阻器滑动头滑到 （选填“a端”或“b端”）。 (3)若图丙中图线的纵截距为c，斜率为h，则G表的满偏电流Ig = （用c、k表达）。 (4)若要把该表头G改装成量程为nIg（n > 1）的电流表，需要把长为 的镍铬丝并联在表头G两端。（用c、k、n表达） 4．某同学想把一个电流计（满偏电流为）改装成一个量程为的电压表。为了先测量该电流计的内阻，该同学设计了如图1所示的实验电路，该电路中电源电动势约为，滑动变阻器的总阻值为。连接好电路后，该同学进行了如下操作： ①先断开开关，闭合开关，将滑动变阻器由最大阻值逐渐调小，使电流计的示数达到满偏电流； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流计的示数等于，同时记录下此时电阻箱的阻值。 (1)根据以上实验数据，在误差允许范围内，可求得该电流计的内阻为 。 (2)该同学用（1）中测量值作为该电流计的内阻，并将其改装成量程为的电压表，需要串联一个阻值 的定值电阻。 (3)用一个量程为的标准电压表与（2）中改装后的电压表并联进行校准，发现标准电压表的示数如图2所示，改装电压表的示数如图3所示，则改装电压表的量程为 （保留两位有效数字）；改装电压表的量程发生偏差的可能原因是的阻值计算有偏差，接入的电阻 （选填“偏大”“偏小”）。 (4)要达到预期改装目的，无论测得的电流计的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将与其串联的的阻值减少 。 5．某实验小组的同学在进行电学实验时，发现缺少满足要求的电压表，欲将满偏电流为2mA的电流表改装成大量程电压表，但电流表的内阻未知。 （1）该小组的同学首先将多用电表欧姆表的挡位旋到“×10”挡，然后用多用电表欧姆表粗略测量电流表的内阻，多用电表的指针如图所示，则电流表的内阻约为 。 （2）该小组的同学想要精确测量电流表的内阻，实验室有如下的实验器材： A．待测电流表； B．标准电流表（的量程大于的量程，但内阻未知）； C．电阻箱； D．滑动变阻器R； E.电池组、导线若干、开关。 ①为了精确测量电流表的内阻，请在虚线框中所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图，要求能通过对电路的控制完成多次测量 ； ②如果两电流表的示数分别为，电阻箱阻值为，则待测电流表内阻的表达式为 ；（用表示） ③通过实验测得电流表的内阻为，为了将该电流表改装成量程为3V的电压表，应将电流表与定值电阻 （填“串”或“并”）联，定值电阻的阻值为 。 6．某物理兴趣小组想要将一灵敏电流计G改装成量程为3V的电压表并进行校准。实验器材如下： 电源E（电动势4.5V，内阻r约为0.5Ω）； 灵敏电流计G（满偏电流Ig=400μA，内阻标定值rg=2500Ω）； 电阻箱R1（阻值范围0~9999.99Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器R3（最大阻值2000Ω）； 标准电压表V（量程3V，内阻约为3000Ω）； 开关两个，导线若干。 （1）将灵敏电流计G和电阻箱R1串联改装成量程为3V的电压表，若按照灵敏电流计内阻标定值计算，电阻箱R1的接入阻值应该为 Ω； （2）该兴趣小组设计了如图甲所示的校准电路，请根据电路图在答题纸上将实物连接完整 ； （3）实验小组选择0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V、3.0V这五处刻度进行校准，滑动变阻器选择 （选填“R2”或者“R3”）时，实验操作更方便； （4）校准过程中，改装电压表和灵敏电流计的示数如下表所示： 1 2 3 4 5 6 标准电压表示数 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V 3.0V 灵敏电流计示数 65μA 130μA 195μA 260μA 325μA 390μA 经判断，造成该偏差的原因是灵敏电流计的内阻标定值不准确，为修正该偏差，电阻箱的接入阻值应调整为 Ω。 7．小王同学将一个量程为的毫安表改装成量程的电压表 （1）根据电路串、并联知识的学习，可知小王改装好的电压表的内阻为 Ω； （2）因为改装的需要，小王先利用欧姆表测量了毫安表的内阻，然后将合适的电阻与该毫安表串联，从而改装成量程为的电压表，请写出电阻的字母表达式 （用、、表示）；此后小王利用一只同量程的标准电压表，连接成图甲所示电路对改装后的电压表进行校对，但在滑动变阻器R从左到右可以调节的每个位置，都发现改装后的电压表总是比同量程的标准电压表的示数偏小，出现这种现象的可能原因是： （回答一条即可）； （3）为更进一步准确测量毫安表的内阻，小王利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量，具体步骤如下： ①闭合S，调节滑动变阻器、电阻箱，分别记录毫安表的示数、电流表A的示数及电阻箱的数值； ②重复①的操作，记录多组不同、、，作出图像如图丙所示，则毫安表的内阻为 。 参考答案 1． I 等于 （1）根据电路图，补充三根连接导线，如图所示 （3）根据电路结构，可得电流关系 再结合丙图像，很容易得到纵轴为I，横轴为 （4）由上式易知，此测量结果无系统误差，与标准电流表A0的内阻无关，故Ax内阻测量值等于真实值。 （5）设改装时电阻箱的阻值为R'，准确的阻值为R2，则有， 所以 2． C AFBD 900 串联 7200 并联 （1）①[1]在电流表满偏时电路中的总电阻为 滑动变阻器选择C。 ②[2]半偏法测电流表内阻的实验步骤：第一步，按原理图连接好电路；第二步，闭合开关，调节滑动变阻器R，使电流表指针满偏；第三步，闭合开关，改变电阻箱R，使电流表指针半偏，此时电阻箱的阻值就是电流表内阻，故步骤为AFBD。 （2）[3][4]根据欧姆定律有 即将一阻值为的电阻与该电流表串联进行改装。 （3）[[5][6]当标准电压表的示数为1.1 V时，改装的电压表指针恰好是量程的一半，由此可以推测出所改装的电压表量程是2.2 V。根据欧姆定律，电流表内阻的真实值满足 解得 则需要串联的分压电阻为，根据 解得 要达到预期目的，只需将一个阻值为的电阻与并联即可。 3．(1) (2)a端 (3)c (4) （1）根据图甲所示电路，连接实验器材如下图 （2）滑到a端保证镍铬丝两端电压为0，保护电路。 （3）根据欧姆定律，则有 可整理为 对应图像的斜率和截距，则有 （4）根据改装电表，则该表头G需要并联的电阻阻值为 又因 联立可解得 4．(1)100 (2)4900 (3) 5.3 偏大 (4) （1）设定①、②步骤中电路总电阻不变，干路电流不变，则 解得 （2）当时，与其串联的电阻 （3）[1]由图可知，标准电压表的示数为3.2V，改装后的电压表电流为0.6mA，因此改装电压表的示数为3.0V则改装电压表的量程为 [2]改装后的电压表量程发生偏差的可能原因是R的阻值计算有偏差，接入的电阻偏大； （4）设改装电压表的内阻为，则 要达到预期改装目的，应使其电流变为 因此只需要将R的阻值减少，则有 代入数据，可得 5． 100 串 1390 （1）[1]由欧姆表的读数规则可知，电流表的内阻约为 （2）[2][3][4][5]①器材中没有电压表，应用电阻箱代替电压表测量电流表两端的电压，又由于电流表的内阻未知且的量程大于的量程，应用电流表测量流过和的总电流，因此电路图为 ②根据欧姆定律得 解得 ③为了将电流表改装成电压表，应将电流表与一个定值电阻串联，由串联电路的特 点可得 解得 6． 5000 R2 4807.69 （1）[1]由 可得 （2）[2]根据电路图连接实物图可得 （3）[3]实验中滑动变阻器采用的分压式接法，并且实验小组选择的校准范围较大，所以滑动变阻器选择R2； （4）[4]由表格中数据可得电流计的内阻为 则电阻箱的接入阻值应调整为 7． 600 测量毫安表电阻时，测得电阻偏小(或则定值电阻R0偏大） （1）[1]将毫安表改装成电压变，需要串联一个大电阻，故改装够电压表的电阻为 （2）[2]因为毫安表与电阻是串联，故有 [3]电压表的示数偏小，说明改装的电压表实际量程偏大，根据 分析可知，电表的内阻偏大，则可能的原因是测量毫安表电阻时，其阻值测量的偏小，所以当毫安表电阻测小时，串联的电阻偏大，因此电路中的电流I偏小，从而使得测量值偏小。出现示数偏小的情况。 （4）[4]由图像可得 整理后可得 结合图像可得 学科网（北京）股份有限公司 $