8.4实验：电表的改装 测电阻的多种方法 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电表改装与电阻测量实验，通过13道典型题覆盖核心原理与多种方法，强化科学探究与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电表改装|6题|改装原理计算、校准误差分析|基于串并联电路规律，从理论计算到实际校准，构建改装误差分析模型| |电阻测量|7题|伏安法、半偏法、替代法等多种测量及数据处理|从基础伏安法到进阶替代法、电桥法，体现原理应用到实验设计的递进逻辑|

8.4实验：电表的改装 测电阻的多种方法专项训练 2027届高考物理一轮复习 一、实验题 1．某同学将一个量程为0~3V、内阻RV1=3000.0Ω的电压表V1改装成量程为0~6V的电压表。实验室准备的仪器有： 电源E（电动势为10.0V，内阻约为1.0Ω）； 电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω，允许通过的最大电流约为0.2A）； 标准电压表V（量程为0~8V，内阻约为6000Ω）； 开关、导线若干。 (1)在电压表V1上串联电阻箱，将电阻箱的电阻调为R′，就可以将电压表V改装成量程为0~6V的电压表，如图甲所示，则R′=______Ω。 (2)该同学发现实验中使用的电阻箱是修理过的，担心其示数并不准确，于是他用标准电压表V与改装的电压表并联进行校准，如图乙所示，当改装的电压表指针指在处时，标准电压表的示数为2.8V，由此可知，串联的电阻箱的真实阻值是______Ω，改装的电压表的真实最大量程为______V。 2．某同学将一个表头改装为双量程电流表。电路如图所示，、为定值电阻。已知表头满偏电流，内阻测量值，改装后的量程分别为0~0.6A和0~3.0A。 (1)使用接线柱时的量程___________（填“大于”或“小于”）使用接线柱时的量程。 (2)将改装后的电流表分别与标准电流表串联后进行校准，发现改装表读数均比标准表读数略小，可能的原因是表头内阻的真实值___________（填“大于”或“小于”）测量值590Ω。 (3)若是（2）问的原因引起的误差，则需要同时___________，才能对电流表的两个量程都进行校准。 A．增大和 B．减小和 C．增大减小 D．减小增大 3．某实验小组利用伏安法精确测量电阻的阻值（阻值约为15Ω），可选用的实验器材有： A、电源E（电动势为3V，内阻不计） B、电压表V（0~3V，内阻约6kΩ） C、电流表A（0~50mA，内阻） D、定值电阻：； E、滑动变阻器R（0~5Ω） F、开关S及导线若干 回答下列问题： (1)为了尽可能测出范围较大的数据，应选择的实验电路为图_________（选填“a”或“b”）； (2)实验中定值电阻应选_________（选填“”或“”）； (3)通过改变滑动变阻器的滑片位置，记录电流表A和电压表V的多组I、U数据，作出I~U图像如图（c）所示，则电阻的阻值为_________Ω（结果保留1位小数）。 4．某同学在探究电表改装实验时，先将一内阻为、量程的微安表改装成量程为的电流表，再改装成量程为电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与量程为标准电压表对比校准的电路图，虚线中是改装后电压表电路。电阻箱调节范围均为。步骤如下： (1)根据题中给出条件，先将微安表并联电阻箱改装成的电流表，再串联电阻箱改装成量程为的电压表，图甲中电阻箱的阻值应分别调节到_____，_____； (2)闭合电键将改装后电压表进行对比校准。当标准电压表的示数为时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表实际量程是___________V（保留3位有效数字）。 (3)检测发现电阻箱，阻值准确，微安表真实内阻标记不准确，微安表真实内阻___________700（选填“大于”或“小于”）。 5．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。用半偏法测微安表G的内阻的电路如图所示，待测微安表内阻2000 Ω左右，电源A（电动势，内阻很小），电源B（电动势，内阻很小），电阻箱（电阻范围0~3000 Ω），滑动变阻器（0~3000 Ω），滑动变阻器（0~30000 Ω）。 (1)本实验步骤如下： ①断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，使微安表G指针满偏； ②保持开关闭合，并保持变阻器R的阻值不变，闭合开关，调节电阻箱R′的阻值，使微安表G指针半偏； ③读出电阻箱R′的阻值是2500 Ω，则待测微安表的内阻是________Ω。 ④为了尽可能减小实验误差，电路中电源应该选择________（填“A”或“B”）；滑动变阻器应该选择________（填“”或“”）。 (2)该同学测得微安表内阻，经计算后将一阻值为的电阻与该微安表连接改装。然后利用标准电压表，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当标准电压表的示数为1.60 V时，微安表的指针位置如图b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________V； ②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，只需要将与微安表连接的电阻增大________Ω即可。 6．某同学想将一个满偏电流为的表头G进行改装。 (1)已知表头G的内阻为，将其改装成量程的电压表，需要给表头G________（填“串”或“并”）联一个阻值为________的定值电阻。 (2)将改装表与标准电压表直接并联后进行校准，用笔画线代替导线将下图所示的校准电路补充完整_______。若校准过程中发现改装表的示数总是大于标准表的示数，出现该状况的原因可能是改装电表时，使用的定值电阻的真实值________（填“大于”或“小于”）（1）中的计算值。 7．某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。 (1)实验小组先用多用电表粗测待测电阻的阻值，选用欧姆挡的“”倍率，正确操作后，测量的结果如图甲所示，则测得待测电阻的阻值为________Ω。 (2)根据实验室的器材，同学们设计了如图乙所示的电路测量电阻的阻值，已知电压表内阻约为2.5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω，开始实验前滑动变阻器的滑片P应放置于________（填“”或“”）端，电压表右接线柱应接入________（填“”或“”）点； (3)考虑到电表内阻的影响，同学们又根据实验器材将实验电路进行了改进，改进后的电路如图丙所示。实验开始时，闭合，将分别接和端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值________（用、、和表示）。 8．实验室有一个电流表G，其表盘刻度清晰但所标的数字污损。某小组通过实验测量该表的满偏电流和内阻（约为0.3 Ω）。可用的实验器材有： A、电源（电动势约为5 V，内阻不计） B、滑动变阻器（最大阻值为） C、滑动变阻器（最大阻值为） D、滑动变阻器（最大阻值为） E、标准电流表A（量程为，内阻） F、一根某种材料制成的粗细均匀、阻值未知的电阻丝R G、开关及带金属夹P的导线和若干其它导线 实验步骤如下： (1)该小组设计如图甲所示的电路图，为了便于调节，滑动变阻器应选择__________（选填“”“”或“”）。闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片调节至__________端（选填“a”或“b”）。 (2)闭合开关，将电阻丝全部接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的指针指在最大刻度处，此时标准电流表A的示数I=0.30 A。 (3)将金属夹夹在电阻丝的中点处，调节滑动变阻器的滑片，使标准电流表的示数仍为，此时电流表G的指针指在满偏刻度的处。 (4)根据步骤(2)(3)可知电流表G的满偏电流。__________，，电流表G的内阻与金属丝总电阻的比值__________。 (5)按图乙所示电路将电阻丝全部接入电路，连接器材并进行实验：调节滑动变阻器，当电流表G的指针指在满偏刻度的处时，标准电流表的示数为I=0.52 A，可知电流表G的内阻__________。（结果保留2位小数） 9．实验小组准备测量电压表V的内电阻。可选用的器材有： 多用电表； 电源（电动势5V）； 待测电压表V（量程3V）； 电压表（量程5V；内阻约）； 定值电阻（阻值为）； 滑动变阻器（最大阻值）； 滑动变阻器（最大阻值）； 开关S，导线若干。 (1)首先使用多用电表的欧姆挡测量电压表V的内电阻。将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置，___________（填“红”或“黑”）表笔与电压表正接线柱相连，指针位置如图甲所示，测得该电压表的内电阻为___________。 (2)为提高测量的精度，实验小组设计如图乙所示的电路，滑动变阻器应选___________（填“”或“”）； (3)闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时，电压表、待测电压表V的示数分别为，待测电压表V的内电阻为___________（结果保留3位有效数字）。 10．某实验小组用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。所用器材如下：干电池、电流表、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关、导线等。 （1）闭合开关前，应把电阻箱的阻值调到__________（填“最大”或“最小”）； （2）闭合开关、，调节电阻箱阻值，读出电流表示数，再断开开关，读出电流表示数； （3）改变电阻箱的阻值R，测得多组、值，以为纵轴，以R为横轴建立直角坐标系，画出图像如图乙中①所示，其斜率为，则图像可能是图乙中的__________（填“②”“③”或“④”），已知两图线纵截距分别为和，则待测电阻__________。（用“k、、”表示） （4）考虑电流表和电源内阻的影响，本实验中定值电阻测量值__________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 11．某科技公司研发新型“智能温控合金”，用于制作高精度温度传感器。某合金在0℃～100℃内电阻随温度线性变化，该合金在内电阻值与摄氏温度的关系为，其中为该合金在时的阻值，为温度系数（为正值）。现有一个该合金做成的电阻，某工程师设计图甲所示电路以测量该电阻和该合金的电阻的和值。可提供的实验器材有： A．干电池（电动势约为，内阻不计） B．定值电阻（阻值为） C．定值电阻（约） D．滑动变阻器（阻值范围） E．滑动变阻器（阻值范围） F．电流计（量程，内阻约） G．待测电阻的阻值约为 H．电阻箱（最大阻值为） I．摄氏温度计 J．沸水和冷水各一杯 K．开关1个及导线若干 请回答下列问题： （1）滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”），闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到_____（选填“”或“”）端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器调到合适的阻值，调节电阻箱使电流计读数为0，读出电阻箱的阻值为；断开开关，把电路中的和电阻箱互换位置，再闭合开关调节电阻箱使电流计读数又为0，读出电阻箱的阻值为，则电阻的阻值为_____。 （3）现利用上述电路测量该合金的电阻和值的步骤如下： ①断开开关，将电阻置于沸水中； ②闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流计读数为0，记下此时电阻箱的阻值和水的温度； ③多次将冷水倒入热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的阻值和温度的多组数据。 （4）以电阻箱的阻值为纵轴，温度为横轴，作出的图像如图乙所示，则该合金电阻在时的阻值为_____Ω，温度系数为_____。（结果用、、表示） 12．某同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻。可用器材如下： A．待测毫安表mA（量程5mA，内阻约为10Ω） B．电阻箱R0（最大阻值为9999.99Ω） C．电源E（电动势约为8V，内阻未知） D．电压表V（量程10V，内阻约为15kΩ） E．滑动变阻器R1（最大阻值为1kΩ） F．滑动变阻器R2（最大阻值为2kΩ） G．滑动变阻器R3（最大阻值为20Ω） (1)首先测量毫安表mA的内阻。正确连接电路后，进行如下操作： ①将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关S； ②调节滑动变阻器使毫安表mA满偏，闭合开关S2，调节电阻箱R0使毫安表mA达到满偏的一半，记录此时电阻箱的读数为9.60Ω。 由上述操作可知，本实验中滑动变阻器应选择________（选填“E”或“F”），毫安表的内阻Rg=________Ω毫安表内阻的测量值________（选填“偏大”、“偏小”或“准确”） (2)测量电源的电动势和内阻。 调节R0，将毫安表mA改装成量程为1.0A的电流表，将滑动变阻器换成R3，再闭合S1，多次改变滑动变阻器连入电路的阻值，记录毫安表与电压表的示数，根据实验数据作出U-I图像如图乙所示。若电表内阻对实验的影响忽略不计，根据图线可求出电源的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（结果均保留两位有效数字） 13．某小组同学设计了如图甲所示电路测量电压表内阻的阻值。现有的实验器材如下： 待测电压表（量程，未知） 滑动变阻器 滑动变阻器 电阻箱 电阻箱 电源（电动势为，内阻不计） 开关，导线若干 (1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用________（填“”或“”），电阻箱应该选用________（填“”或“”）。 (2)该小组选定实验器材后进行了如下操作： ①先将电阻箱调至零，闭合开关S，调节至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为________； ②保持滑片位置不变，调节电阻箱，记录多组电压表示数与电阻箱示数； ③根据图像法科学分析、计算结果。 (3)该小组同学根据所测数据作出图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻________（结果保留1位小数）。 参考答案 1．(1)3000.0 (2) 2600.0 5.6 2．(1)大于 (2)大于 (3)A 3．(1) (2) (3)14.6/14.5/14.7 4．(1) 300 2790 (2)3.25 (3)大于 5．(1) 2500 B (2) 2.50/2.5 2000 6．(1) 串 2975 (2) 小于 7．(1) (2) a c (3) 8． a 150 1 0.26 9．(1) 黑 1.6 (2) (3)1.56 10． 最大 ③ 等于 11． a 600.0/600 12．(1) F 9.60 偏小 (2) 7.9 2.5 13．(1) (2)2.40 (3)2.0 学科网（北京）股份有限公司 $