第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练)(福建专用)2027年高考物理一轮复习讲练测

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摘要:

**基本信息** 聚焦半偏法测电表内阻,构建“原理-条件-误差-变式”四维方法体系,通过模型对比与逻辑推导实现知识迁移,培养科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识点|3个核心点|电流/电压半偏模型对比,“限流测小偏小、分压测大偏大”口诀,x偏法拓展|从假设条件推导原理,操作步骤→误差分析→适用条件递进| |基础题型|3类15题|器材选择、操作排序、误差判断标准化流程|对应知识点,覆盖电表内阻测量基础考法| |创新题型|10题|电路变式分析、多偏法迁移、伏安法对比|突破传统半偏,强化原理迁移与质疑创新| |真题|3题|高考高频考点(条件判断、误差结论)|衔接考情,验证方法体系实战价值|

内容正文:

第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练) 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 半偏法测电流表内阻 2 知识点2 半偏法测电压表内阻 4 知识点3 6 模拟·基础演练 7 题型01 半偏法测电流表内阻 7 题型02 半偏法测电压表内阻 14 题型03 22 重难·创新演练 29 真题·实战演练 42 \ 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 半偏法实验原理与操作步骤 实验填空(3 分) 电路条件与系统误差分析 半偏法装置变式与方案创新 实验填空(2 分) 多选 T9(6 分) 考情分析 半偏法属于电学拓展实验,多以选择题、实验填空形式考查,分值 26 分,很少单独设置大型计算题。分为电流半偏法、电压半偏法两类,命题重点考查实验前提条件、操作顺序,核心是系统误差来源分析。常设置陷阱,忽略 “总电流近似不变” 的适用条件。试题会对原有装置进行改装变式,对比伏安法的误差差异,弱化繁杂计算,侧重逻辑推理。经常结合电表内阻测量综合设问,重视原理理解,侧重辨析类填空。 复习目标 分清电流半偏、电压半偏的实验电路与操作流程,牢牢记住两种方法成立的前提条件;能够推导分析系统误差,判断测量值与真实值的大小关系;可以识别半偏法的变式创新装置,区分半偏法和伏安法的适用场景;准确甄别题目给出的错误操作,规范书写误差分析答题语言;能够结合电表改装综合处理拓展设问,规避忽略实验前提条件带来的答题失误。 巩固·知识解构 知识点1 半偏法测电流表内阻 原理图 1.实验原理 假设调节滑动变阻器后,干路电流恒定不变. 则:开关断开,,开关闭合, 所以:,则: 半偏法测电流表内阻实验电路原理如图所示。实验操作步骤如下: (1)开关 、闭合前,将滑动变阻器的阻值调到最大。(保护) (2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏。 (3)保持开关闭合,滑动变阻器不动,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏。 (4)记下此时电阻箱的阻值,则电流表的内阻。 2.实验条件 本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即。 精确要求:滑动变阻器,且电源电动势尽可能大. 开关断开,.开关闭合, 即可保证总电流几乎不变. 3.误差分析1 开关闭合,, 所以:,则,误差偏小. 误差分析2 假定电源的电动势为,内阻为,电流表的满偏电流为。 闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得: 闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得: 联立上面两个式子,消除和得 由第一式子得,将其代入第三式子得 由第三式子可知且当,即时,近似成立. 由第四式子与的相对误差. 由最后一个式子可知,电源的电动势越大,相对误差越小。 结论:用半偏法测电流表内阻时,测量值比真实值小,为减小实验误差,应使滑动变阻器阻值远大于电流表内阻,即。而要做到这一点,必须使用电动势较大的电源,且为防止电流表过载,必须用大阻值滑动变阻器与之匹配,可见电源的电动势大小对误差起主导作用。 ✨得分速记: 半偏法测电流表内阻,分清完整操作流程:先闭合干路开关,调节滑动变阻器使待测电流表满偏;再闭合支路电阻箱开关,调节电阻箱,让电流表半偏,此时电阻箱读数近似等于电流表内阻。实验成立关键前提:滑动变阻器采用限流接法时,要保证滑动变阻器接入阻值远大于电流表内阻。实验存在系统误差,测得的测量值小于真实内阻。答题务必记清操作先后顺序,不可颠倒开关操作。看清电路装置,区分电流半偏和电压半偏模型,准确判断误差大小关系,避开忽略实验前提条件的陷阱,规范描述实验条件与误差结论。 ⚠特别提醒: 电流半偏法必须严格遵守操作顺序,先调电流表满偏,再接入电阻箱,顺序颠倒实验直接失效。实验成立的核心条件是滑动变阻器接入电阻远大于待测电流表内阻,若不满足该条件,系统误差会显著增大。测量结果为近似值,测量值小于真实内阻,不能当成精确相等。要区分电流半偏与电压半偏两套电路,不可混淆二者误差结论。本实验只适合测小内阻电表,不能用于普通待测电阻。遇到变式装置,不要直接套用固有结论,要重新分析电路电流变化,警惕题目刻意弱化实验前提设置陷阱,答题时看清电路图再做判断。 知识点2 半偏法测电压表内阻原理图 1.实验原理 假设调节滑动变阻器后,滑片上恒定不变. 则:开关闭合,,开关断开, 所以:,则: 半偏法测电压表内阻实验电路原理如图所示。实验操作步骤如下: (1)开关闭合前,将电阻箱的阻值调到零,滑动变阻器滑片调到最左端。 (2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片的位置,使电压表满偏。 (3)保持滑动变阻器的滑的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表半偏。 (4)记下此时电阻箱的阻值,则电压表的内阻。 2.实验条件 本实验要求滑动变阻器阻值远小于电压表内阻,即。 精确要求:滑动变阻器. 开关闭合,.开关断开, 即可保证总电流几乎不变,即不变. 3.误差分析1 开关断开,, 所以:,则,误差偏大. 误差分析2 假定电源电动势为,内阻为,电压表满偏电压为。 当,开关闭合,调节滑动变阻器滑片,使电压表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得: 调节电阻箱的阻值,使电压表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及串联分压公式得: 联立上面两个式子,消除和得 显然且与的相对误差. 根据均值不等式 又根据分式不等式: 由1式可知 于是有 由上述可知,当时,近似成立,且选择电动势较小的电源也可以减小相对误差,当然为使电压表指针能达到满偏,必须满足,故要选择电动势略大于电压表的 满偏电压的电源。 口诀:限流测电流(看电流表),测小偏小.分压测电压(看电压表),测大偏大. 知识点3 ✨得分速记: 半偏法测电压表内阻采用电压半偏模型,滑动变阻器选用分压式接法。操作流程:先闭合开关,调节滑动变阻器,让电压表达到满偏;再接入电阻箱与电压表串联,调节电阻箱,使电压表读数半偏,电阻箱示数近似等于电压表内阻。实验成立的关键条件,是分压部分输出电压要保持不变。系统误差方面,测量值大于电压表真实内阻。做题要分清电压半偏和电流半偏,不可混淆电路与误差结论。答题要注意开关、调节的先后顺序,遇到变式装置不能直接死记结论,结合电路电压变化分析,规避记错误差大小关系的失分陷阱。 满, 满, 满, 推导:电压表为,变阻箱电压即为 满, 推导:电流表为,变阻箱电压即为 模拟·基础演练✨得分速记: 三分之一偏、三分之二偏、x 偏法属于半偏法的拓展模型,实验操作逻辑和半偏法保持一致。电流类 x 偏法,要求干路总电流近似不变;电压类 x 偏法,要求分压输出端电压近似恒定。调节电阻箱,使电表指针偏转至满偏的 x 比例,利用电阻箱读数估算电表内阻。依旧存在系统误差,不能当作精确等式。不要死记固定结论,要结合电路判断总电流或者总电压是否稳定。看清偏转比例,区分是电流偏转还是电压偏转,注意测量值和真实值的大小关系。遇到变式,回归电路原理分析,避免直接照搬半偏法结论造成错误。 考查重点:半偏法测电表内阻为福建高考电学拓展实验,分为电流半偏测电流表内阻、电压半偏测电压表内阻。重点考查两套实验电路识别、完整操作步骤与先后顺序,牢记实验成立的前提条件。侧重系统误差分析,能够对比判断测量值与真实值的大小关系。多以选择题、实验填空形式命题,不侧重复杂计算,重视逻辑推理。常结合电表改装综合设问,易错点集中在实验前提遗忘、两种半偏电路与误差结论互相混淆,要求准确辨析操作正误。 ⏳题型01 半偏法测电流表内阻 1.(2026·福建漳州·模拟预测)某实验小组用如图甲所示电路测量微安表(量程,内阻约)的内阻。可供选择的主要器材有: 电源(电动势约);电阻箱();电阻箱();滑动变阻器();滑动变阻器()。 (1)滑动变阻器应选用_________(填器材代号); (2)按图甲电路,将图乙中实物连线补充完整____; (3)实验步骤: ①将变阻器滑片移至最左端,将调至最大值; ②断开,闭合,调节和,使微安表满偏; ③的位置_________(填“左移”、“右移”或“保持不动”),闭合,调节使微安表半偏,读出的阻值; ④断开开关,整理器材。 (4)若调节后面板如图丙所示,则待测微安表内阻为_________Ω。 【答案】(1) (2) (3)保持不动 (4) 【详解】(1)微安表的内阻约为,滑动变阻器采用分压式接法,为了调节方便,应满足滑动变阻器最大阻值远小于负载电阻,故滑动变阻器应选用。 (2)根据电路图连接的实物连线如图所示 (3)根据半偏法测电阻的原理,闭合开关调节时,应保证通过的电流几乎不变,故滑片P的位置应保持不动。 (4)由图丙可知,的接入电阻为 根据半偏法测电阻的原理,微安表内阻的测量值 2.(2027·陕西渭南·模拟预测)用如图甲所示的电路测量一个量程为,内阻约为的毫安表头的内阻,所用电源的电动势约为6V,有两个电阻箱可选:,。 (1)应选______________,选择另一个电阻箱。 (2)根据电路图,请把图乙中的实物连线补充完整____________。 (3)下列操作顺序合理排列是_________________。 ①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值; ②闭合开关,调节,使毫安表半偏,并读出阻值; ③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏; ④断开、拆除导线,整理好器材。 (4)如图丙是调节后面板,则待测表头的内阻为__________,该测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 【答案】(1) (2) (3)①③②④ (4) 198.9 小于 【详解】(1)根据半偏法的测量原理可知,与相当,当闭合之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要较大,对下方分压电路影响甚微。故应选,应选。 (2)根据电路图连接实物图有: (3)根据半偏法的实验步骤应为: ①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值; ③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏; ②闭合开关,调节,使毫安表半偏,并读出阻值; ④断开、拆除导线,整理好器材。 顺序为①③②④ (4)[1]根据调节后面板读数为198.9Ω。 [2]当闭合后,相当于由无穷大变成有限值,阻值变小了,流过的电流大于原来的电流,则流过的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 3.(2025·河北·模拟预测)为测定一水果电池的电动势和内阻,某实验小组在实验室利用一个毫安表(量程为0~6mA,内阻为十几欧姆)、一个电阻箱R设计了如图3所示的实验电路。 (1)闭合开关S,多次调节电阻箱的阻值,记录毫安表的示数,获得多组I、R数据,根据这些数据作出图像,如图4所示,已知图线的斜率为k,在纵轴上的截距为a,则水果电池的电动势E=___________,内阻r=___________(用k、a表示)。 (2)由于毫安表内阻对上述实验结果会产生影响,为了减小实验误差,实验小组的同学又从实验室中找来一最大阻值为3kΩ的滑动变阻器和一学生直流电源,设计了如图5所示的电路来测量毫安表的内阻。实验开始前将电源电压调至12V。 ①用笔画线代替导线,将实物图6补充完整_________。 ②实验时先闭合开关S1,调节滑动变阻器RP,使毫安表指针满偏;再闭合开关S2,保持RP滑片P不动,调节电阻箱R使毫安表指针半偏,此时电阻箱接入电路的阻值为R0,则毫安表内阻的测量值为RA=___________。 ③考虑②中毫安表的内阻后,(1)中水果电池的内阻应修正为r'=__________(用k、a、R0表示)。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)[1] 按图3忽略毫安表内阻的处理,闭合电路欧姆定律给出 整理得 图线斜率为 故 [2] 纵轴截距为 结合 整理得 (2) [3]实物图6按图5的连接关系补线:电源正极经开关接滑动变阻器的固定端,与滑片相连的接线柱接毫安表一端和电阻箱R的一端;毫安表另一端接电源负极,电源负极经开关接电阻箱的另一端 [4] 调节使毫安表满偏并保持滑片不动。由于远大于毫安表内阻,闭合后干路电流近似不变;半偏时毫安表与电阻箱并联,二者电流相等且端电压相等,故 [5] 考虑毫安表内阻后,图3中 所以 由、 整理得 4.(2026·湖北十堰·模拟预测)某学习小组要测一电池组的电动势和内阻,先用图甲电路测量一个量程为100 μA,内阻约为2000 Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为10 V,有两个电阻箱可选,R1(0-9999.9 Ω),R2(0-99999.9 Ω);之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻(电动势约为3.2 V,内阻约为1 Ω),定值电阻R0=1 Ω。 (1)某次测微安表内阻的实验中,先将S2断开,闭合S1,调节滑片P和电阻箱RN,使微安表满偏;然后保持滑片P和RN不变,闭合S2,调节电阻箱RM,使微安表半偏,读出此时RM的读数;则微安表内阻测量值等于RM的读数。该实验中RN应选________(填“R1”或“R2”),微安表内阻Rg的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (2)微安表内阻测量值Rg=2026.0 Ω,把该微安表改装成量程为4 V的电压表,需要串联电阻箱R2,并调节其阻值R2=________Ω。(结果保留小数点后一位) (3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时,根据采集到的微安表的读数I和电阻箱R1的读数R,作出的图像如图丙,已知图线的斜率为k,纵截距为b,若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流,则所测得电池组的电动势E=________,内阻r=________。(均用字母k,b,Rg,R2,R0表示) 【答案】(1) 小于 (2)37974.0 (3) 【详解】(1)[1]根据半偏法的测量原理可知,与电表内阻阻值相当,当闭合S2之后,与滑动变阻器并联的支路的电流应基本不变,则需要较大。 故应选。 [2]闭合S2后,与的并联阻值小于的阻值,则流过的电流大于原来的满偏电流,流过电表的电流为半偏电流,则流过的电流大于,的电阻小于,实验中用的阻值来当作微安表内阻,故的测量值小于真实值。 故填小于。 (2)微安表内阻测量值 把该微安表改装成量程为4V的电压表,需要串联电阻箱R2,根据电表改装原理可知 根据, 可得 (3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 结合图丙可得, 电池组的内阻约为1 Ω,定值电阻。则 解得电池组的电动势,内阻 5.(2025·辽宁朝阳·模拟预测)如图所示测量电流表内阻的实验电路图:电流表的内阻为,满偏电流为500μA   (1)若先用多用电表粗测,选择开关应调至______(填“×10”或“×100”)挡; (2)再用半偏法测量,闭合开关S1,调节电阻箱R1,使电流表达到_____,保持R1阻值不变,再闭合开关S2,调节R2,使电流表达到半偏,则电流表内阻________; (3)若某次实验时电流表的量程不够,如果需要将它改为量程为2mA的电流表,那么需要给它并联的阻值为___ 。 【答案】(1)×10 (2) 满偏500μA (3) 【详解】(1)若先用多用电表粗测,选择开关应调至×10挡; (2)[1][2]再用半偏法测量,闭合开关S1,调节电阻箱R1,使电流表达到满偏500μA,保持R1阻值不变,再闭合开关S2,调节R2,使电流表达到半偏,则流过的电流为,由于并联电路电压相同,故则电流表内阻; (3)由电路知识可知,为扩大表头测量电流的量程应该并联一个电阻分流;由并联电路特点可得 解得 ⏳题型02 半偏法测电压表内阻 6.(2026·江苏扬州·模拟预测)小明同学在实验中发现,电压表(图a)的某一量程使用时指针无偏转。他为了维修此电压表,打开电压表后盖,其内部电路结构如图b所示,并进行以下操作: (1)用多用电表欧姆挡测量电压表两个量程的内阻。将多用电表调至“”挡并欧姆调零,为了保证电压表指针正偏,需将多用电表的________(“红”或“黑”)表笔与电压表的“3V”接线柱接触,另一支表笔与“-”接线柱接触。多用电表指针偏转如图c所示,其读数为________;在测量“15V”量程内阻的过程中,发现多用电表指针不偏转。请判断图b中________(填图b中①或②)处电阻损坏; (2)小明同学为了更准确地测量“3V”量程的内阻,从实验室找到以下实验器材: A、6V学生直流电源 B、滑动变阻器(,0.2A) C、滑动变阻器(,1A) D、电阻箱(最大阻值) E、导线及开关若干 设计了如图d所示的电路测量电压表内阻,应选择________(填“B”或者“C”)滑动变阻器,实验步骤: ①将的阻值调为零,闭合S,调节的滑片,使电压表读数等于3.00V; ②保持的滑片不动,调节,当电压表读数等于1.50V时记录下的阻值为。 则根据电压表内部结构(如图b),需替换损坏电阻的阻值为________。 (3)用维修好的电压表再次测某用电器两端电压,电压表示数为10.0V,则电压真实值应该________(填“大于”、“小于”或“等于”)10.0V,请说明理由_________________________________________。 【答案】(1) 黑 4400 ① (2) C 16400.0 (3) 大于 利用半偏法测出的电压表3V档位的内阻偏大,所以改装后的15V电压表内阻也大于理论值,当电压表显示10V时,电压表正负接线柱之间的实际电压值会大于10V。 【详解】(1)[1]多用电表使用时要求电流从红色表笔流入多用电表,从黑色表笔流出多用电表;电压表使用时要求电流从正极(3V和15V接线柱)进入,负极流出。综上,多用电表的黑色表笔应该与电压表的“3V”接线柱接触,构成回路。 [2]根据表盘的指针位置可读出数据为“44”,由于处在“”挡,最终的读数为4400Ω。 [3]在测量“3V”档位时多用电表能正常读数,说明电压表“3V”档位的内部结构正常,在测量“15V”档位时没有示数,说明“3V”与“15V”接线柱之间断路,即填①。 (2)[1]图(d)利用半偏法测量电压表的内阻的电路图。采用分压式接法,滑动变阻器应选择总电阻更小的,故选C。 [2]将的阻值调为零,闭合S,调节的滑片,使电压表读数等于3.00V,此时电压表所在的支路总电压为3.00V。然后保持的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值为4100.0Ω时电压表读数为1.50V,说明电压表与电阻箱串联时各自分得1.50V的电压,即电压表3V档位的内阻也为4100.0欧姆。 根据电压表改装的原理,设3V与15V档位间串联的电阻大小为,则满足 可解得 (3)[1][2]利用第2小问的半偏法测得的电压表内阻值偏大,那么改装的15V量程电压表内阻也是偏大的,当表盘读数为10V时,正负接线柱两端的实际电压大于10V。 7.(2026·山东日照·模拟预测)某项目小组想利用光敏电阻的特性为寿光蔬菜基地设计智能光照大棚。表中是光敏电阻说明书给出光敏电阻的阻值随光照度变化的数据,小组设计图甲电路检验电阻参数与表中数据是否一致,已知所用电压表内阻为。 光照度/lx 340 420 535 690 1370 2196 电阻 1.00 0.90 0.80 0.70 0.50 0.40 实验步骤如下:断开开关,按图甲连接好电路;把滑动变阻器的滑片P滑到端,电阻箱的阻值调到0;闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表指针指到满偏位置,记录光照度;保持光照度不变,滑动变阻器的滑片P位置不变,改变电阻箱的阻值使电压表指针指到半偏位置,记录电阻箱的读数为;断开开关,改变光照度,重复实验得到不同光照度下光敏电阻的阻值;拆除导线,整理好器材。 (1)可供选择的滑动变阻器:A.最大阻值为3 kΩ;B.最大阻值为10 Ω。为了更精确测量,则滑动变阻器应选用__________(填“A”或“B”)。 (2)光敏电阻的测量值为__________(用和表示)。 (3)此方案中光敏电阻的测量值__________(填“>”或“<”),__________。(用与滑动变阻器滑片间电阻、滑动变阻器总电阻、电源内阻表示),请写出一种能提高此方案测电阻准确度的方法______________。 (4)实验验证光敏电阻说明书上标注数据的准确性,现用其设计智能光照大棚自动补光电路如图乙所示,当光照度降低至作物最佳光补偿点340 lx时开启照明系统自动补光,测试时发现达到相应光照度时照明系统并未启动,应将电阻箱的阻值__________(填“增大”或“减小”)直至开启照明系统。 【答案】(1)B (2) (3) > 选用最大阻值更小的滑动变阻器 (4)减小 【详解】(1)滑动变阻器为分压式接法,为了更精确测量,滑动变阻器应选阻值较小的B。 (2)电压表满偏时有 电压表半偏时有 联立解得 (3)[1]电阻箱的阻值增大时,并联电阻增大,并联部分电压增大,造成光敏电阻和R的分压增大,使得半偏时支路电流大于满偏时电流的一半,造成测量值偏大,即。 [2]令电路中干路部分的电阻为 电阻箱阻值为0,电压表满偏时有, 此时电压表示数为 电压表半偏时有, 此时电压表示数为 联立解得 而实验认为 则有 解得 [3] 误差来源为的变化,提高准确度的方法:选用最大阻值更小的滑动变阻器。 (4)光照度降低到340 lx时,光敏电阻阻值增大,分压增大,R(控制开关并联电阻)分压减小,还未达到启动电压导致照明系统不启动,说明控制开关应为低电压闭合。因此要减小R两端电压,由 可知,应减小R的阻值,使达到启动阈值。 8.(2026·江苏镇江·一模)某实验小组要测量一块量程为3V的电压表的内阻。 (1)小组同学先利用多用电表粗测待测电压表的内阻,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中________(填“A”或“B”)方式连接进行测量; A.   B. 当欧姆挡位调到位置时,刻度盘如图甲所示,则读数约为________。 (2)为进一步精确测量电压表内阻,小组设计如图乙所示电路,实验步骤如下: 第一步,按电路图乙正确连接好电路,把滑动变阻器的滑片P滑到端,并将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关; 第二步,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的指针指到满刻度; 第三步,保持开关闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关,调整电阻箱的阻值。由于阻值受限,电压表无法达到半偏,所以调节阻值使电压表的指针指到满刻度的位置,此时电阻箱的阻值为。 实验提供的器材除待测电压表、多用电表、电阻箱(最大阻值)、电池(电动势约6.0V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材: A.滑动变阻器(最大阻值)    B.滑动变阻器(最大阻值) C.滑动变阻器(最大阻值) 根据以上设计的实验方法,回答下列问题: ①为使测量结果比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器应选用________(填字母代号); ②根据实验数据,求得电压表的阻值________; ③对于该测量方法,根据实验原理可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】(1) A (2) A 大于 【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻,红表笔接内部电源的负极,电压表有极性,电流应从电压表正极进入,可知红表笔接电压表的负极。 故选A。 [2]多用电表表盘最上面一圈刻度为欧姆挡表盘刻度,根据表盘刻度可得该电压表内阻约为 (2)[1]由于电源电动势约为6V,而电压表的满偏电压为3V,电路采用的是分压式接法,则选用最大阻值小的滑动变阻器更容易进行调节,使电压表达到满偏;另外,当电压表达到满偏时,由于电压表的内阻大于滑动变阻器与之并联部分的电阻,则并联后的总电阻接近滑动变阻器左侧电阻的阻值;滑动变阻器左侧电阻与电压表内阻并联后再与滑动变阻器右侧电阻串联而分压,当断开接入电阻箱后,并联部分电阻将增大,分压也将增大,而增大后的电阻更接近滑动变阻器左侧电阻,左侧电阻越大,接入电阻箱后等效电阻的增加量就越大,因此等效电阻分去的电压就越大,实验误差就越大,综合可知,应选择总阻值最小的滑动变阻器。 故选A。 [2]由于电阻箱与电压表串联,根据串联分压,且分压比等于电阻之比可得 代入数据解得 [3] 当将电阻箱接入电路后,滑动变阻器左侧与电压表所在电路并联后的等效电阻,因电阻箱的接入使并联等效电阻变大,而由于忽略电源的内阻,滑动变阻器的左侧电阻与电压表所在电路并联后与滑动变阻器右侧电阻串联,根据串联分压原理可知,当电阻箱接入电路后,滑动变阻器左侧与电压表并联部分的电压变大,因此,当电压表的指针指到满刻度的位置时,实际上电阻箱分担的电压大于电压表满偏刻度的,根据 得到 可知实际测出的电压表内阻的测量值大于真实值。 9.(2025·湖南岳阳·三模)某同学为了测量电压表的内阻,从实验室找到一些实验器材: 电源E(电动势为1.5V,内阻为2Ω); 待测电压表(量程为300mV,内阻约为1kΩ); 电阻箱(0~9999.9Ω); 滑动变阻器(0~20Ω,1A); 滑动变阻器(0~200Ω,0.1A); 定值电阻R=60Ω; (1)根据实验器材设计了如图甲所示电路图,滑动变阻器应选择________(填“”或“”)。 (2)先调节滑动变阻器滑片至左端,电阻箱接入电路阻值为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏,保持滑动变阻器滑片不动,再调节电阻箱阻值为时电压表半偏,则电压表的内阻为________,用此方法测出的电压表内阻比实际值偏________(填“大”或“小”)。 (3)之后将此电压表改装成量程3V的电压表,并用标准表进行校对,实验电路如图乙所示。校准过程中,改装表示数总是略小于标准表,则应该将电阻箱阻值调________(填“大”或“小”),若改装表的表头读数为300mV时,标准电压表的读数为2.7V,此时电阻箱示数为8000Ω,为了消除误差,则电阻箱接入阻值应为________Ω。 【答案】(1) (2) 大 (3) 小 9000 【详解】(1)电路采用分压式接法,待测电压表内阻约为。,为保证电压能从零开始连续且均匀地调节,分压电路中的滑动变阻器应选择阻值较小的(0~20Ω)。 (2)[1]让电压表满偏后,保持滑片不动,调节电阻箱使电压表半偏。 理想情况认为电压表与电阻箱平分满偏电压,故两者阻值相等。读出电阻箱的阻值即为 此时电阻箱的阻值,故 [2] 电压表支路串联电阻后总电阻增大,滑动变阻器分压输出的电压略微升高(略大于原满偏电压)。半偏时,电阻箱两端电压实际略大于半偏值,因此电阻箱阻值偏大。测出的比真实值偏大。 (3)[1]原表头满偏,设内阻,满偏电流,改装成电压表,需串联电阻满足,解得 校准过程中,若改装表示数总是略小于标准表,说明实际串联电阻偏大,流过表头的电流偏小,应调小电阻箱阻值。 [2]当改装表表头满偏时,标准表读数为,此时电阻箱示数,由 解得 为使量程准确为,需 解得 10.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)某学生实验小组要测量量程为500 mV的电压表的内阻,并将其改装为更大量程的电压表,为了提高测量精度,他们设计了如图(a)所示的电路,并提供了下列实验器材: A.待测电压表(量程为500 mV,内阻约为1 kΩ) B.电源E(电动势为2 V,内阻约为2 Ω) C.电阻箱R(0~9999.9 Ω) D.滑动变阻器(0∼20 Ω,额定电流为1 A) E.定值电阻 F.定值电阻 (1)根据图(a)电路及提供的器材,定值电阻应选择__________(填“E”或“F”); (2)在图(a)中调节滑动变阻器滑片至左端,电阻箱接入电路阻值为零,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表满偏,保持滑动变阻器滑片不动,再调节电阻箱阻值为时电压表示数为300 mV,则电压表的内阻为__________,用此方法测出的电压表内阻比实际值偏__________(填“大”或“小”); (3)之后将此电压表改装成量程3 V的电压表,并用标准表进行校对,实验电路如图(b)所示。校准过程中,改装表示数总是略大于标准表,则应该将电阻箱阻值调__________(填“大”或“小”),若改装表的表头读数为200 mV时,标准电压表的读数为1 V,此时电阻箱示数为4000 Ω,为了减小系统误差,则电阻箱接入阻值应为_____Ω。 【答案】(1)E (2) 大 (3) 大 5000 【详解】(1)滑动变阻器总阻值为20Ω,要使电压表满偏定值电阻需分压1.5V左右,当定值电阻阻值为40Ω时,滑动变阻器分压合适,所以定值电阻应选 (2)[1]由电压表示数为300mV,可知电阻箱电压为200mV,由串联分压分压之比等于电阻之比得 [2]电阻箱接入电路后,电阻箱和电压表阻值变大,两端电压变大,所以电阻箱分压大于200mV,因此电压表真实阻值小于,故测量值偏大 (3)[1]改装表表头示数偏大,说明改装表表头分压偏大,由串联分压之比等于电阻之比,电阻箱电阻应增大 [2]改装表表头示数为200mV时,标准表的读数为1V,所以电阻箱分压为800mV,由串联分压之比等于电阻之比得,电阻箱阻值为改装表表头阻值的四倍,表头阻值为1000Ω,若将改装表表头改装为量程为3V的电压表,表头分压500mV时,电阻箱应分2500mV,故电阻箱接入阻值应为5000Ω ⏳题型03 11.(2026·陕西安康·模拟预测)某实验小组欲利用如图1所示的电路测量电流计G的内阻Rg,其中电源内阻不计,实验步骤如下: ①将滑动变阻器R的阻值调到最大,电阻箱R2的阻值调为零; ②闭合开关S1,断开开关S2,调节R的值,使电流计的示数达到满偏电流Ig; ③保持开关S1闭合,再闭合开关S2,仅调节电阻箱R1的阻值,使电流计G的示数为,记下此时电阻箱R1的值。 (1)若电阻箱R1的阻值为R0,计算时电路中的总电流仍按Ig来计算,则电流计G的内阻Rg=__________,由此测得的电流计G的内阻与其真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。 (2)小组中的一位同学经分析发现,若步骤③中能同时调节电阻箱R1、R2的阻值,只需满足__________,则在电流计G的示数为时,沿用(1)的算法,即可准确测出电流计G内阻的真实值。 (3)小组中的另一位同学发现同时调节两个电阻箱的阻值比较困难,他将电路中的滑动变阻器直接去掉,如图2所示。先将电阻箱R2的阻值调至最大,闭合开关S1,调节电阻箱R2的阻值,使电流计的示数为Ig,此时R2的示数为,再闭合开关S2,仅调节R1,发现当电流计示数为时,R1的示数为,则电流计G的内阻Rg可表示为Rg=__________(用和表示),由此测出的电流计G的内阻与其真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。 【答案】(1) 偏小 (2) (3) 相同 【详解】(1)[1] 若电阻箱R1的阻值为R0,计算时电路中的总电流仍按Ig来计算,电流计与R1并联,可知流过R1的电流为,有 可得 [2]电流计与R1并联,总电阻减小,总电流增大,即 流过R1的电流大于,可得 可得 可得测得的电流计G的内阻与其真实值相比偏小。 (2)由题知,为准确测量出电流表的内阻,在闭合开关S2前后的总电流要相等,根据闭合电路欧姆定律 可知闭合开关S2前后的总电阻要相等,R的位置不变,其电阻不变,则有 沿用(1)的算法,即 联立可得 (3)[1]电源内阻不计,电流计的示数为Ig,此时R2的示数为,有 再闭合开关S2,仅调节R1,发现当电流计示数为时,R1的示数为,有 联立解得 [2]由上述分析可知测出的电流计G的内阻与其真实值相比相同。 12.(2026·广西南宁·三模)某实验小组测量一量程为的毫安表的内阻。 (1)首先设计了如图甲所示的电路,可选实验器材如下: A.电源(电动势,内阻可忽略)    B.电源(电动势30V,内阻可忽略) C.滑动变阻器(阻值范围)    D.滑动变阻器(阻值范围) ①为了提高毫安表内阻测量的精度,尽可能的减少实验误差,电源应选__________,滑动变阻器应选__________;(均选填器材前的字母序号) ②先闭合开关、断开,调节滑动变阻器使得毫安表满偏;再闭合,调节电阻箱使毫安表示数为满偏电流的时,电阻箱的示数为,则毫安表内阻的测量值为__________。(结果保留3位有效数字) (2)改进后的实验电路如图乙所示,先闭合开关,调节滑动变阻器,使毫安表满偏,记下此时电流表的读数;小李接下来的操作是:闭合开关,调节电阻箱,使毫安表半偏,记下此时电流表的读数,以及电阻箱的阻值,则毫安表内阻的测量值为__________(用测得的量表示); 【答案】(1) B D 96.0 (2) 【详解】(1)[1][2]根据实验原理,当闭合后,电路总电阻会减小,总电流会变大;为了使闭合后电路总电阻变化小,则滑动变阻器接入电路中的阻值应尽可能大,同时毫安表又要能调节到满偏,则所用电源的电动势应该较大,应选用30V,即选B;滑动变阻器应选阻值较大的,即选D。 [3]可认为通过毫安表的电流等于电阻箱的电流的二分之一,则毫安表的电阻等于电阻箱电阻值的2倍,即 解得毫安表的测量值为 (2)根据并联分流电压相等,有 解得 13.(2026·湖南永州·三模)某物理兴趣小组把一个毫安表(内阻未知)改装成一个量程为10V的电压表,毫安表满偏电流Ig为1mA,为了先测量毫安表的内阻,小李同学设计了如图甲所示的实验电路,滑动变阻器总阻值20kΩ,电源电动势15V(内阻不计)。 (1)小李同学连接好如图甲所示电路后,进行了如下实验操作: ①保持S2断开,闭合S1,将R1由最大阻值逐渐调小,使毫安表读数达到满偏电流Ig; ②保持R1接入电路阻值不变,闭合S2,调节电阻箱R2的值,使毫安表读数等于,记录下此时电阻箱的值R2=150Ω; ③根据实验记录的数据,求得毫安表的内阻Rg=________Ω,将毫安表改装成量程为10V的电压表需要串联一个阻值R=________Ω的电阻。 (2)小李同学设计了如图乙所示的实验电路,用标准电压表对改装后的电压表进行校准。电源电动势15V(内阻不计),滑动变阻器应选择______(选填“R3”或“R4”)。 滑动变阻器R3(阻值0~10 Ω,额定电流1.2 A); 滑动变阻器R4(阻值0~50 Ω,额定电流1 A)。 (3)毫安表的读数如图丙所示,此时标准电压表读数为8.4V,则改装后的电压表量程为_____V(保留三位有效数字)。 (4)因毫安表内阻测量值不准,导致改装后的电压表量程存在偏差,小李同学仔细思考后,要达到预期目的,无论测得的毫安表内阻值是否正确,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kR的电阻即可,其中k=________(用分数表示)。 【答案】(1) 100 9900 (2)R4 (3)10.5 (4) 【详解】(1)[1]由题意可知 解得Rg=100Ω [2]将毫安表改装成量程为10V的电压表需要串联的阻值 (2)分压电路电源电动势为15V,若选R3 = 10Ω,则滑动变阻器全部接入时干路电流约为 超过其额定电流1.2A,不安全 若选R4 = 50Ω,则干路电流约为 小于额定电流1A,安全且调节方便因此应选择R4。 (3)毫安表的读数为0.8mA,此时标准电压表读数为8.4V,则改装后的电压表量程为。 (4)因改装后电压表的真实值为 与计算值100Ω+9900Ω=10000Ω相差500Ω,则只需kR=9900Ω-500Ω,即 14.(25-26高三下·安徽合肥·阶段检测)某实验小组测量一毫安表G的内阻。 (1)首先设计了如图甲所示的电路,可选实验器材如下: A.电源(电动势3V,内阻可忽略)    B.电源(电动势30V,内阻可忽略) C.滑动变阻器(阻值范围0~1kΩ)    D.滑动变阻器(阻值范围0~5kΩ) ①为了提高毫安表内阻测量的精度,尽可能的减少实验误差,电源应选________,滑动变阻器应选________;(均选填器材前的字母序号) ②先闭合开关、断开,调节滑动变阻器R使得毫安表G满偏;再闭合,调节电阻箱使毫安表G示数为满偏电流的时,电阻箱的示数为48.0Ω,则毫安表G内阻的测量值为________Ω。(结果保留3位有效数字) (2)改进后的实验电路如图乙所示,先闭合开关,调节滑动变阻器R,使毫安表G满偏,记下此时电流表A的读数; ①小李接下来的操作是:闭合开关,调节电阻箱,使毫安表G半偏,记下此时电流表A的读数,以及电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为________(用测得的量表示); ②小王接下来的操作是:闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器R,直至毫安表G半偏并且电流表A的读数仍为,记下此时电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为________(用测得的量表示)。在不考虑偶然误差时,此次内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 【答案】(1) B D 96.0 (2) 无偏差 【详解】(1)[1] [2]闭合开关后电路总电阻减小,电路干路电流变大,但实验认为闭合后电路电流不变,闭合后电路电流变化越小,实验误差越小,滑动变阻器接入电路的阻值越大,闭合时电路电流变化越小,实验误差越小,为减小实验误差,滑动变阻器应选择D;由于电路电阻阻值较大,应选择电动势较大的电源B。 [3] 闭合后电路电流不变,毫安表示数为满偏时流过电阻箱的电流为满偏的,由欧姆定律得: 解得 (2)[1]设毫安表G满偏电流为,闭合开关,毫安表G满偏,此时有,闭合开关,根据并联特点,由: 解得 [2]当毫安表G半偏并且电流表的读数仍为时,根据并联电路特点,毫安表G的电流与电阻箱的电流相等,电压相等,所以此时 [3]本实验中,通过调节使得干路电流不变,这样电流计半偏时,电阻箱的电流与电流计的电流相等,电压也相等,所以测量值等于真实值。 15.(2026·安徽·模拟预测)某实验小组欲测量一内阻约为、量程为的毫安表G的内阻,并进行电表的改装与校对: (1)首先设计了如图甲所示的电路,甲图中的实验器材参数如下: A.电源(电动势3V,内阻可忽略)    B.电源(电动势30V,内阻可忽略) C.滑动变阻器1(阻值范围)    D.滑动变阻器2(阻值范围) ①为了提高毫安表内阻测量的精度,尽可能地减少实验误差,电源应选___________,滑动变阻器应选___________;(均用器材前的序号字母表示) ②先闭合开关、断开开关,调节滑动变阻器使得毫安表G满偏;再闭合,调节电阻箱,当毫安表G示数为满偏电流的时,电阻箱的示数为,则毫安表G内阻的测量值为___________(结果保留3位有效数字),内阻的测量值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 (2)改进后的实验电路如图乙所示,先闭合开关,调节滑动变阻器,使毫安表G满偏,记下此时电流表A的读数; ①小李接下来的操作是:闭合开关,调节电阻箱,使毫安表G半偏,记下此时电流表A的读数,以及电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为___________(用测得的量表示)。 ②小王接下来的操作是:闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,直至毫安表G半偏并且电流表的读数仍为,记下此时电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为___________(用测得的量表示),内阻的测量值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 (3)给毫安表并联阻值为的电阻后将其改装为量程为600mA的电流表,然后利用一标准电流表与此改装表串联,对改装后的电表进行校对,实验发现,当标准电流表的示数为330mA时,毫安表的指针刚好半偏,由此可以推测出改装的电流表量程不是预期值,要达到预期目的,只需要将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可,其中___________(结果保留两位小数)。 【答案】(1) B D 96.0 偏小 (2) 无偏差 (3)1.10 【详解】(1)[1][2] 根据实验原理可知,当闭合后,电路总电阻会减小,则根据闭合电路欧姆定律可知,电路的总电流会变大,当毫安表的指针偏转到量程三分之一的位置时,通过电阻箱的电流会大于毫安表读数的两倍,产生误差,所以为了使闭合后电路的总电阻变化小,则滑动变阻器接入电路中的阻值应尽可能大,所以滑动变阻器应选D;同时毫安表又要能调节到满偏,则所用电源的电动势应该较大,所以电源应选B。 [3] 由于滑动变阻器的阻值较大,可认为闭合后,干路的电流保持不变,则根据并联电路的性质可知,由于此时毫安表G的示数为满偏电流的,所以此时通过电阻箱的电流为,则有 解得毫安表的测量值为 [4] 由实验电路可知,当闭合后,电路的总电阻会减小,则电路的总电流会增大,故流过的实际电流大于,则导致毫安表G内阻的测量值小于真实值。 (2)[1] 设毫安表满偏电流为,则当闭合开关,毫安表满偏时有 闭合开关时,根据并联电路的性质有 联立解得毫安表G内阻的测量值为 [2] 当毫安表半偏并且电流表的读数仍为时,根据并联电路的性质可知,此时通过毫安表的电流与通过电阻箱的电流相等,又因为毫安表和电阻箱两端的电压相等,所以此时有 [3] 本实验中,通过调节使得干路电流不变,这样毫安表半偏时,电阻箱的电流与毫安表的电流相等,又因为毫安表和电阻箱两端的电压相等,所以测量值等于真实值,即内阻的测量值与真实值相比无偏差。 (3)当标准电流表的示数为330mA时,毫安表的指针刚好半偏,此时流过毫安表的电流为,则流过的电流为 根据并联电路的性质有 将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻达到预期目的后,流过毫安表的电流仍为时,则流过的电流 根据并联电路的性质有 联立解得 重难·创新演练 设题创新:创新命题跳出传统二分之一偏转,拓展三分之一偏、三分之二偏、x 偏等变式模型,不再直接套用半偏固有结论。改造原有实验电路,更换滑动变阻器接法,改变电阻摆放位置,设置非标准创新装置。将半偏法和伏安法、电桥法对比考查,辨析不同方案误差优劣。部分题目弱化文字步骤,依靠电路图挖掘隐含条件,考查学生现场推导。侧重原理迁移,拒绝死记硬背,设置前提条件不满足的陷阱,要求结合电路电流电压变化推导结果,突出实验探究思维。 1.(2026·四川·模拟预测)小亮同学想要测量一个电压表V的内阻,它的量程为0~3 V。他从学校实验室借来了如下器材: A.待测电压表(3 V,内阻未知); B.电源(4 V,2 A,内阻很小); C.电阻箱两个(0~9 999); D.滑动变阻器(0~20,3A); E.滑动变阻器(0~2 000 ,2A); F.开关两个,导线若干。 (1)小亮设计了如图甲所示的电路,连接好电路后,将电阻箱的阻值调为0,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表恰好满偏。保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的指针恰好指在2 V刻度处,此时电阻箱的示数如图乙所示。 ①为了便于调节,滑动变阻器应选___________(选填“D”或“E”); ②由图乙可知电阻箱的读数为___________; ③甲电路测得的电压表内阻为___________,该测量值___________(选填“小于”或“大于”)真实值。 (2)小亮分析电路后知道产生系统误差的原因是电路中的总电阻增大了,小明重新设计了如图丙所示的电路,并进行了如下操作: a、断开开关,将电阻箱的电阻值调为0,然后闭合开关; b、调节滑动变阻器使电压表恰好满偏; c、闭合开关,同时调节电阻箱、的阻值,使电压表的指针恰好半偏,此时两个电阻箱的示数分别为、。 ①为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等,在调节电阻箱、的阻值时,要保证每一次两个电阻箱的阻值大小关系均为___________(选填“”“”或“”); ②电压表内阻的测量值与___________(选填“”或“”)相等。 【答案】(1) D 大于 (2) 【详解】(1)[1]甲图采用分压接法,要求变阻器阻值远小于负载,故选小阻值D,便于调节。 [2]由图乙读数得 即电阻箱读数为。 [3]设电压表内阻真实值为。满偏时电压表两端为;调后电压表读数为,则电压为,由串联分压可得 [4]因与串联后,总电阻增大,使支路分压增大,大于,实际串联分压更小,实际略小,故测量值大于真实值。 (2)[1]电压表的指针半偏,即并联支路分流等于电压表满偏时电流的一半,为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等,则并联干路电流等于电压表满偏时的电流,那么并联支路通过的电流也等于电压表满偏时电流的一半,故有 所以每一次两个电阻箱的阻值大小关系均为 [2]由上述分析可知电压表内阻的测量值与相等。 2.(2025·甘肃白银·模拟预测)某学习小组要测量一只表盘上只有刻度线但没有标电压值的电压表的内阻和量程。 (1)该小组同学先用多用电表粗测电压表的内阻。将选择开关置于欧姆挡“”倍率时,欧姆调零后进行测量,指针所指的位置如图甲所示,则其读数为________。 (2)为了更精确地测量电压表的内阻及量程,该小组同学设计了如图乙所示的电路图。实验室可供选用的实验器材有: A.被测电压表V(有50条刻度线) B电流表A(量程为,内阻为 C.电阻箱(阻值范围为 D.滑动变阻器(最大阻值为 E.电源(电动势为,内阻不计) F.开关,导线若干 (3)正确连接电路后进行实验。 ①开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于最左端,再把电阻箱的阻值调到最大。 ②将开关和闭合,调节滑动变阻器的滑片P使电压表指针偏转到满偏刻度。 ③保持滑动变阻器的滑片P不动,将开关断开,仅调节电阻箱的阻值,使电压表指针偏转到满偏刻度的一半,此时电阻箱的读数为,电流表的读数为。 ④由以上数据可知,电压表的内阻________,电压表的量程________V(结果保留两位小数)。对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,电压表内阻的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值,电压表量程的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。 【答案】 1600 1590/1590.0 5.09 大于 大于 【详解】[1]选择开关置于欧姆挡倍率,欧姆刻度盘指针指向16的位置,其读数为 [2]将开关断开,电压表指针偏转到满偏刻度的一半,说明电阻箱和电流表两端的电压之和与电压表两端的电压相等,所以电压表的内阻 [3]电压表的量程 [4][5]将开关断开后,电压表所在支路的电阻变大,造成支路分得的电压变大,此时电压,电压表的示数为原来量程的一半,电流表和电阻箱分得的电压大于的一半,即电流表和电阻箱的总阻值大于电压表的内阻,所以电压表内阻的测量值大于其真实值,量程的测量值也大于其真实值。 3.(2026·海南·模拟预测)某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的欧姆表; (1)先用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12时,电压表指针指在如图(b)所示位置,则电压表的读数为________V。由以上数据可得电压表的内阻________ (2)将图(a)的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图(c)所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:将两表笔断开,闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.00V”处,此处刻度应标阻值为________(填“"0"或“”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“2.00V”处对应的电阻刻度为________; 【答案】(1) 1.50 6 (2) 4 【详解】(1)[1] 电压表量程为,最小分度值为,读数为 [2] 设电源电动势为,电压表内阻为,电阻箱接入电阻为,电压表示数为。由闭合电路欧姆定律得 分别代入两组数据得 解得 (2)[1] 两表笔断开时,被测电阻为无穷大,故处应标阻值 [2] 由第(1)问数据得 调零时电压表示数仍为,该状态与第(1)问中电阻箱接入时相同,故 当电压表示数为时,通过待测电阻的电流为 由欧姆定律得 4.(2026·江苏镇江·模拟预测)某物理实验兴趣小组的同学在测量某未知电阻的阻值时,将满偏电流为300μA的电流计改装成量程为0.3A的电流表,实验室为该小组的同学提供了如下的实验器材: 电流计G(量程,内阻约为几百欧姆) 最大电阻为10kΩ的滑动变阻器;最大电阻为50kΩ的滑动变阻器 电阻箱() 电动势约为1.5V的电源;电动势约为9V的电源开关、导线若干 改装前,该小组的同学首先利用如图所示的电路测定了电流计的内阻,并完成了如下的操作: ①调节滑动变阻器的滑动触头位置到最左端; ②将开关断开、闭合,移动滑动触头直到电流计的指针满偏; ③将开关闭合,保持滑动变阻器的触头P的位置不动,调节电阻箱的阻值直到电流计的指针指在满偏的处,同时记录电阻箱的阻值。 根据以上的操作完成下列问题: (1)图中所选用的电源应为_________(填“”或“”),所选用的滑动变阻器应为_________(填“”或“”)。 (2)如果步骤③中电阻箱的示数为R,则电流计G的内阻与电阻箱的阻值R的关系式为_________ (3)如果由以上的操作可知电流计的内阻大小为500Ω,则将_________Ω的定值电阻与该电流计并联可得量程为0.3A的电流表。(结果保留一位有效数字) (4)遵循本实验操作改装而成的电流表与标准的0.3A的电流表相比,测量电流时,读数结果会比真实电流稍微_________(填:“偏大”或者“偏小”) 【答案】(1) (2) (3)0.5 (4)偏小 【详解】(1)闭合后认为干路总电流近似不变,要减小误差,需要滑动变阻器总阻值远大于电流计内阻,电源电动势越大,满偏时需要的总电阻越大,条件越满足。 满偏电流 选,满偏总电阻 最大阻值的满足要求,因此选和 (2)断开时电流计满偏,总电流为;闭合后保持滑动触头不动,近似认为总电流仍为 此时电流计电流为,则电阻箱电流为 电流计与电阻箱并联,电压相等 化简得 (3)改装电流表时,并联电阻分流,满偏时满足 代入,,得 (4)实际闭合后,总电阻减小,干路总电流大于原来的满偏电流,因此电阻箱的电流大于我们近似的,推导得到的测量值小于真实值。改装时,代入偏小的计算得到的并联电阻偏小,分流更大,相同总电流下,电流计的电流小于预期值,因此读数比真实电流偏小。 5.(2026·广东东莞·模拟预测)热敏电阻是传感器中经常使用的元件: (1)某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律,可供选择的器材有: 待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧); 电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω); 电阻箱R(阻值范围0~9999.9Ω); 滑动变阻器(最大阻值20Ω); 滑动变阻器(最大阻值2000Ω); 微安表(量程,内阻为2500Ω); 开关两个,温控装置一套,导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下: a.按图示连接电路; b.闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏; c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏; d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题: ①为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_________(填“”或“”)。 ②某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6500.0Ω,该温度下热敏电阻的测量值为_________Ω(结果保留到整数),该测量值_________(填“大于”或“小于”)真实值。 (2)在坐标纸中描绘热敏电阻的图像,如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势(内阻不计)的电源、定值电阻R为3000Ω、控制开关和加热系统设计电路,以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在20-28℃之间,且当1、2两端电压大于2V时,控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B两种电路中,可以满足要求的是_________(填字母),1、2两端的电压小于_________V时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。 【答案】(1) 4000 大于 (2) B 1.8 【详解】(1)①[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选。 ②[2]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,则有 可得该温度下热敏电阻的测量值为 [3]当断开微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律可知,该支路的总电阻应比原来的2倍略大一些,也就是说电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。 (2)[1] A.电路A中定值电阻和热敏电阻并联,电压不变,故不能实现电路的控制,故A错误; B.电路B中定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,热敏电阻分得电压越大,可以实现温度较低时,控制开关开启加热系统进行加热,故B正确; 故选B。 [2]时关闭加热系统,此时热敏电阻的阻值为,则此时1、2两点间的电压为 所以当1、2两端的电压小于1.8V时,自动关闭加热系统。 6.(2026·湖南郴州·三模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻,毫安表G量程,内阻约,可供选择的器材如下: A.滑动变阻器最大阻值); B.电阻箱; C.电压表(量程); D.电源E(电动势约为); E.开关、导线若干。 (1)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整__________。 (2)该小组利用该电路尝试两个方案测量毫安表G内阻。 方案1:闭合开关,开关接a,调节滑动变阻器的滑片,电压表、毫安表示数如图丙所示,则毫安表G内阻的测量值_____Ω(结果保留三位有效数字)。 方案2:闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表G的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在处,记下电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值_____Ω。 (3)你认为方案1和方案2中测得毫安表G的内阻较为准确的是方案_____(填“1”或“2”)。 (4)若电池使用时间过长,电动势变小,内阻变大,该小组再次重复方案2实验步骤,此时得到的毫安表G内阻的测量值与上次方案2测量值相比,相对误差_____(填“变大”“变小”或“相同”)。 【答案】(1) (2) 80.0 76.8 (3)1 (4)变大 【详解】(1)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示 (2)[1]电压表读数为160mV、毫安表示数为2.00mA,则毫安表G内阻的测量值为 [2] 保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处,可知通过毫安表G的电流等于电阻箱的电流,即毫安表G的内阻等于电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值; (3)2方案中保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,毫安表与电阻箱并联,电路总电阻减小,电路电流变大,干路电流大于3mA,当毫安表指针指在1.50mA处时,流过电阻箱的电流大于1.50mA,电阻箱阻值小于毫安表内阻,实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值,则毫安表内阻测量值小于真实值。1方案中,电流表的测量值不存在误差。故1方案中测得毫安表G的内阻较为准确。 (4)电动势减小,为使电流表满偏,滑动变阻器接入阻值变小,并联电阻箱后,总电阻减小的幅度变大,总电流的变化比例更大,则相对误差变大。 7.(2026·河北保定·二模)某同学准备自制欧姆表,可用的器材如下: A.电流表(量程,内阻未知) B.电池(电动势为1.5V、内阻为0.2Ω) C.电池(电动势为6.0V、内阻为0.8Ω) D.滑动变阻器R(最大阻值10kΩ) E.电阻箱R1(最大阻值999.9Ω) F.开关、导线、表笔等若干 (1)用半偏法测电流表内阻。电路如图甲所示,电路连接完成后,保持开关S2断开,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表满偏;保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合S2,调节电阻箱R1,使电流表半偏,此时电阻箱R1的示数为198.0Ω。为减少系统误差,则电池选________(选填“B”或“C”),电流表内阻的测量值为________Ω(结果保留3位有效数字),测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。 (2)组装欧姆表。将电流表与电池B、滑动变阻器R、表笔等,按图乙所示连接,并在电流刻度下方加刻欧姆刻度“0.5mA”刻线处正对欧姆“15”刻度。 ①该欧姆表对应多用电表的欧姆_______(填选项序号)挡。 A.“×10”    B.“×100”    C.“×1k” ②由于长时间使用,电池电动势变为1.2V,内阻变为1.6Ω,完成欧姆调零后进行测量,指针指在电流“0.4mA”刻线处,则待测电阻的阻值为_______kΩ。 ③更换新电池,在电流表上并联电阻箱R1,使改装的欧姆表对应多用电表的欧姆“×1”挡,如图丙所示,则电阻箱的阻值应调为_______Ω。 【答案】(1) C 198 偏小 (2) B 1.8 2.0 【详解】(1)[1]开关闭合前后,电路中的总电阻会有变化,变化量的大小约为 若想让误差更小,电路中的电阻总值应该更大,即在调节电流表满偏时滑动变阻器接入电路中的阻值越大越好,根据闭合电路欧姆定律可知选择电动势更大的电池可以做到。 [2][3]开关闭合前后若默认干路中的总电流大小依然为,则闭合后流过电流表和电阻箱的电流都为满偏电流的一半,并联电路两端的电压相等,根据欧姆定律可知电流表与电阻箱的电阻大小也相等,所以电流表内阻为。 但实际闭合后干路中的电流会增加,使得流经电阻箱的电流比满偏电流的一半大一些(即比流过电流表支路的电流大一些),根据公式可知,电阻箱的阻值小于电流表内阻,所以测量值偏小。 (2)[1]当欧姆表进行欧姆调零时,欧姆表内的总电阻大小为 当电流表的示数为0.5mA时,根据闭合电路欧姆定律,有 可求得此时的 所以档位应是“×100”。 故选B。 [2]此时欧姆调零后的内阻为 根据闭合电路欧姆定律,可求出外电阻为 [3]当欧姆表的量程为“×1”时,此档位的内阻应为15Ω,所以新电流表的量程为 根据电表改装的原理,可列式 可解得并联的电阻箱阻值要调为。 8.(2026·吉林·模拟预测)某小组计划用图(a)所示电路测定一枚灵敏电流计G的内阻。实验室提供的器材如下: A.待测灵敏电流计G(满偏电流,内阻约为200Ω); B.直流电源E(电动势为9.0V,内阻忽略不计); C.滑动变阻器(最大阻值50kΩ); D.滑动变阻器(最大阻值20Ω); E.电阻箱R(阻值范围0~9999Ω); F.开关、及导线若干。 (1)操作步骤如下: ①断开、闭合,调节滑动变阻器,使灵敏电流计满偏; ②保持滑片位置不变,闭合,调节R,将灵敏电流计指针调至半偏,电阻箱读数为,则灵敏电流计内阻测量值__________。 (2)实验中滑动变阻器应选用__________(填器材前面的字母代号); (3)在复盘会上,组员们认为该实验结论的得出是基于对干路电流的“恒流假设”,但接入电阻箱后引起电路总电阻变化,导致干路电流发生了变化,因此存在系统误差,测量值与灵敏电流计内阻真实值相比__________(填“偏大”或“偏小”); (4)该小组对实验方案进行了改进,电路设计如图(b)所示。将电阻箱阻值调为零,断开、闭合,调节滑动变阻器,使灵敏电流计满偏;保持滑片位置不变,闭合,调节R,为消除系统误差,在调节R使灵敏电流计指针半偏的过程中,应始终保持电阻箱的阻值为电阻箱R的__________倍。 【答案】 C 偏小 0.5 【详解】[1] 闭合开关,仅调节电阻箱R,使灵敏电流计半偏,若忽略闭合开关前后电路中总电流的变化,则此时流过电阻箱R的电流与流过灵敏电流计的电流相等,由于二者并联,电压相等,则根据欧姆定律可知,此时灵敏电流计内阻的测量值与电阻箱R的电阻相等,即 [2] 已知电源的电动势为9V,由闭合电路欧姆定律可知,当灵敏电流计满偏时电路的总电阻为 所以实验中滑动变阻器应选用最大阻值为50kΩ滑动变阻器C。 [3] 闭合开关后,电路的总电阻会变小,则此时电路中电流的真实值大于灵敏电流计的满偏电流,所以当灵敏电流计半偏时,流过电阻箱的电流值大于,则根据并联电路的性质可知,此时电阻箱R的阻值小于灵敏电流计的内阻,所以灵敏电流计内阻的测量值与真实值相比偏小。 [4] 根据题意可知,要求当灵敏电流计半偏时,电阻箱R的阻值等于灵敏电流计的内阻,则此时流过电阻箱R的电流与流过灵敏电流计的电流相等,都为,所以回路中总电流不变,则电路中的总电阻应保持不变,故有 又因为 联立解得 即为消除系统误差,在调节电阻箱R使灵敏电流计指针半偏的过程中,应始终保持电阻箱的阻值为电阻箱R的倍。 9.(2026·云南昆明·模拟预测)某实验小组的同学们利用图甲所示的电路来测量某电池的电动势E、内阻r。已知电流表内阻。连接好器材后,该同学进行了下列操作: (1)保持和闭合,电阻箱的阻值不变,调节电阻箱R的阻值,记录下电阻箱R的阻值及对应的电流表的示数,得到多组R、I数据,绘制图像如图乙所示。若测得,则该新型电池的电动势为________V,内阻为________Ω。(结果均保留2位有效数字) (2)小组中的小明同学发现电阻箱R的最大阻值很大,利用这个实验装置还可以测量另一电流表的内阻。他首先断开和,先将电阻箱R的阻值调到________(填“最大阻值”或“零”),闭合,调节电阻箱R的阻值,使电流表的指针指在满偏刻度,再将闭合,调节电阻箱的阻值为时,电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处,则此电流表的内阻=________(用表示)。 【答案】(1) 5.3 2.1 (2) 最大阻值 【详解】(1)[1][2]由题知,电阻箱,且二者并联,则通过电阻箱的电流为通过电流表的,由闭合电路欧姆定律可知 整理为,根据题图乙有, 解得, (2)[1]开始时,要保证电路中的电流不超出电流表的量程,应将电路中的阻值调至最大,即先将电阻箱R的阻值调到最大阻值; [2]当电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处时,即,则通过电阻箱的电流 又,解得 10.(2026·甘肃白银·模拟预测)学校物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量某电压表的内阻。实验室中备有的器材如下: a.待测电压表(量程为0~3V,内阻在2kΩ左右); b.滑动变阻器:最大阻值为20Ω; c.滑动变阻器:最大阻值为2kΩ; d.电阻箱:最大阻值为9999Ω; e.电池组:电动势约为4.5V,内阻可忽略; f.开关,导线若干。 (1)为了尽可能减小实验误差,滑动变阻器R应选用________(填“b”或“c”)。 (2)断开开关S,按图甲连接好电路后,应将滑动变阻器R的滑片P滑到________(填“左”或“右”)端,将电阻箱接入电路的阻值调为零。 (3)闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的示数为3V,然后保持滑片P的位置不变,调节电阻箱接入电路的阻值,使电压表的示数为1.5V,此时电阻箱的示数如图乙所示,该示数为________Ω。 (4)电压表内阻的测量值为________Ω,该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)电压表内阻的真实值。 【答案】(1)b (2)左 (3)2010 (4) 2010 大于 【详解】(1)电路采用分压接法,为保证电压调节平滑且并联部分电压基本稳定,应选总阻值远小于待测电压表内阻的滑动变阻器。 故选用 b。 (2)闭合开关前,滑片P应置于左端,使并联支路初始电压为零,保护电压表。 同时将电阻箱调至零。 (3)图乙中电阻箱各挡位示数相加。读数为: 。 (4)[1]初始状态,调节滑片使电压表示数。 保持滑片位置不变,接入,调节其阻值,使电压表示数降为 。此时认为电阻箱与电压表两端电压不变, ,故测量值为 。 [2]当 接入后, 与 串联总电阻增大并联部分等效电阻增大并联部分实际电压 。 此时电压表读数 ,则电阻箱两端电压 。 由串联电流相等: 。 因此,测量值大于真实值。 真题·实战演练 高频考点:高频考点为电流半偏、电压半偏的电路区分,实验操作顺序不能颠倒;实验成立的约束条件是得分关键。系统误差分析,分清电流表半偏测量值偏小,电压表半偏测量值偏大。拓展 x 偏类变式实验,判断总电流或总电压能否近似不变。经常结合电表内阻测量,衔接电表改装知识。题型以实验填空、多选单选为主,高频陷阱:忽略实验前提直接套用结论,两套半偏的误差结论记混。 1.(2023·海南·高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0 ~ 9999.9Ω),R2(99999.9Ω)    (1)RM应选_________,RN应选_________; (2)根据电路图,请把实物连线补充完整_________;      (3)下列操作顺序合理排列是______: ①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值; ②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值; ③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏; ④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材 (4)如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为_________,该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。    (5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。      (6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为_________(用RM、RN表示) 【答案】 R1 R2    ①③②④ 1998.0Ω 小于 1.28 【详解】(1)[1][2]根据半偏法的测量原理可知,RM与R1相当,当闭合S2之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要RN较大,对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1,RN应选R2。 (2)[3]根据电路图连接实物图有    (3)[4]根据半偏法的实验步骤应为 ①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值; ③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏; ②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值; ④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。 (4)[5]根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。 [6]当闭合S2后,原电路可看成如下电路    闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的电流大于原来的电流,则流过RM的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 (5)[7]将该微安表改装成量程为2V的电压表,则需要串联一个电阻R0,则有 U = Ig(Rg+R0) 此时的电压读数有 U′ = I′(Rg+R0) 其中 U = 2V,Ig= 100μA,I′ = 64μA 联立解得 U′ = 1.28V (6)根据题意OP间电压不变,可得 解得 2.(2019·海南·高考真题)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。 (1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____; (2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____; (3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格 ①,额定电流2A        ②,额定电流0.5A 实验中应该取___。(填“①”或“②”) 【答案】 ② 【详解】(1)要求滑动变阻器起限流作用,则电路原理图如图所示 (2)根据电路图,实物连线如图 (3)待测电流表两端允许的最大电压为 当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值 故为保护电路安全,滑动变阻器应选择②。 3.(2012·天津·高考真题)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示.已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验. ①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为____(填步骤的字母代号); A.合上开关S2 B.分别将R1和R2的阻值调至最大 C.记下R2的最终读数 D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为r E.合上开关S1 F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数 ②仅从实验设计原理看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比___(填“偏大”、“偏小”或“相等”); ③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=____. 【答案】 BEFADC 相等 【详解】闭合开关前将R1和R2的阻值调至最大,以免烧坏电流表,本实验用半偏法测电流表的量程和内阻,实验时通过反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1保持不变,使G2和R2的电流相等,等G2满刻度的一半,G2和R2并联,则G2和R2电阻相等.由并联电路关系可得分流电阻RS= 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $ 第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练) 模拟·基础演练 1.(1) (2) (3)保持不动 (4) 【详解】(1)微安表的内阻约为,滑动变阻器采用分压式接法,为了调节方便,应满足滑动变阻器最大阻值远小于负载电阻,故滑动变阻器应选用。 (2)根据电路图连接的实物连线如图所示 (3)根据半偏法测电阻的原理,闭合开关调节时,应保证通过的电流几乎不变,故滑片P的位置应保持不动。 (4)由图丙可知,的接入电阻为 根据半偏法测电阻的原理,微安表内阻的测量值 2.(1) (2) (3)①③②④ (4) 198.9 小于 【详解】(1)根据半偏法的测量原理可知,与相当,当闭合之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要较大,对下方分压电路影响甚微。故应选,应选。 (2)根据电路图连接实物图有: (3)根据半偏法的实验步骤应为: ①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值; ③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏; ②闭合开关,调节,使毫安表半偏,并读出阻值; ④断开、拆除导线,整理好器材。 顺序为①③②④ (4)[1]根据调节后面板读数为198.9Ω。 [2]当闭合后,相当于由无穷大变成有限值,阻值变小了,流过的电流大于原来的电流,则流过的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 3.(1) (2) 【详解】(1)[1] 按图3忽略毫安表内阻的处理,闭合电路欧姆定律给出 整理得 图线斜率为 故 [2] 纵轴截距为 结合 整理得 (2) [3]实物图6按图5的连接关系补线:电源正极经开关接滑动变阻器的固定端,与滑片相连的接线柱接毫安表一端和电阻箱R的一端;毫安表另一端接电源负极,电源负极经开关接电阻箱的另一端 [4] 调节使毫安表满偏并保持滑片不动。由于远大于毫安表内阻,闭合后干路电流近似不变;半偏时毫安表与电阻箱并联,二者电流相等且端电压相等,故 [5] 考虑毫安表内阻后,图3中 所以 由、 整理得 4.(1) 小于 (2)37974.0 (3) 【详解】(1)[1]根据半偏法的测量原理可知,与电表内阻阻值相当,当闭合S2之后,与滑动变阻器并联的支路的电流应基本不变,则需要较大。 故应选。 [2]闭合S2后,与的并联阻值小于的阻值,则流过的电流大于原来的满偏电流,流过电表的电流为半偏电流,则流过的电流大于,的电阻小于,实验中用的阻值来当作微安表内阻,故的测量值小于真实值。 故填小于。 (2)微安表内阻测量值 把该微安表改装成量程为4V的电压表,需要串联电阻箱R2,根据电表改装原理可知 根据, 可得 (3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 结合图丙可得, 电池组的内阻约为1 Ω,定值电阻。则 解得电池组的电动势,内阻 5.(1)×10 (2) 满偏500μA (3) 【详解】(1)若先用多用电表粗测,选择开关应调至×10挡; (2)[1][2]再用半偏法测量,闭合开关S1,调节电阻箱R1,使电流表达到满偏500μA,保持R1阻值不变,再闭合开关S2,调节R2,使电流表达到半偏,则流过的电流为,由于并联电路电压相同,故则电流表内阻; (3)由电路知识可知,为扩大表头测量电流的量程应该并联一个电阻分流;由并联电路特点可得 解得 6.(1) 黑 4400 ① (2) C 16400.0 (3) 大于 利用半偏法测出的电压表3V档位的内阻偏大,所以改装后的15V电压表内阻也大于理论值,当电压表显示10V时,电压表正负接线柱之间的实际电压值会大于10V。 【详解】(1)[1]多用电表使用时要求电流从红色表笔流入多用电表,从黑色表笔流出多用电表;电压表使用时要求电流从正极(3V和15V接线柱)进入,负极流出。综上,多用电表的黑色表笔应该与电压表的“3V”接线柱接触,构成回路。 [2]根据表盘的指针位置可读出数据为“44”,由于处在“”挡,最终的读数为4400Ω。 [3]在测量“3V”档位时多用电表能正常读数,说明电压表“3V”档位的内部结构正常,在测量“15V”档位时没有示数,说明“3V”与“15V”接线柱之间断路,即填①。 (2)[1]图(d)利用半偏法测量电压表的内阻的电路图。采用分压式接法,滑动变阻器应选择总电阻更小的,故选C。 [2]将的阻值调为零,闭合S,调节的滑片,使电压表读数等于3.00V,此时电压表所在的支路总电压为3.00V。然后保持的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值为4100.0Ω时电压表读数为1.50V,说明电压表与电阻箱串联时各自分得1.50V的电压,即电压表3V档位的内阻也为4100.0欧姆。 根据电压表改装的原理,设3V与15V档位间串联的电阻大小为,则满足 可解得 (3)[1][2]利用第2小问的半偏法测得的电压表内阻值偏大,那么改装的15V量程电压表内阻也是偏大的,当表盘读数为10V时,正负接线柱两端的实际电压大于10V。 7.(1)B (2) (3) > 选用最大阻值更小的滑动变阻器 (4)减小 【详解】(1)滑动变阻器为分压式接法,为了更精确测量,滑动变阻器应选阻值较小的B。 (2)电压表满偏时有 电压表半偏时有 联立解得 (3)[1]电阻箱的阻值增大时,并联电阻增大,并联部分电压增大,造成光敏电阻和R的分压增大,使得半偏时支路电流大于满偏时电流的一半,造成测量值偏大,即。 [2]令电路中干路部分的电阻为 电阻箱阻值为0,电压表满偏时有, 此时电压表示数为 电压表半偏时有, 此时电压表示数为 联立解得 而实验认为 则有 解得 [3] 误差来源为的变化,提高准确度的方法:选用最大阻值更小的滑动变阻器。 (4)光照度降低到340 lx时,光敏电阻阻值增大,分压增大,R(控制开关并联电阻)分压减小,还未达到启动电压导致照明系统不启动,说明控制开关应为低电压闭合。因此要减小R两端电压,由 可知,应减小R的阻值,使达到启动阈值。 8.(1) A (2) A 大于 【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻,红表笔接内部电源的负极,电压表有极性,电流应从电压表正极进入,可知红表笔接电压表的负极。 故选A。 [2]多用电表表盘最上面一圈刻度为欧姆挡表盘刻度,根据表盘刻度可得该电压表内阻约为 (2)[1]由于电源电动势约为6V,而电压表的满偏电压为3V,电路采用的是分压式接法,则选用最大阻值小的滑动变阻器更容易进行调节,使电压表达到满偏;另外,当电压表达到满偏时,由于电压表的内阻大于滑动变阻器与之并联部分的电阻,则并联后的总电阻接近滑动变阻器左侧电阻的阻值;滑动变阻器左侧电阻与电压表内阻并联后再与滑动变阻器右侧电阻串联而分压,当断开接入电阻箱后,并联部分电阻将增大,分压也将增大,而增大后的电阻更接近滑动变阻器左侧电阻,左侧电阻越大,接入电阻箱后等效电阻的增加量就越大,因此等效电阻分去的电压就越大,实验误差就越大,综合可知,应选择总阻值最小的滑动变阻器。 故选A。 [2]由于电阻箱与电压表串联,根据串联分压,且分压比等于电阻之比可得 代入数据解得 [3] 当将电阻箱接入电路后,滑动变阻器左侧与电压表所在电路并联后的等效电阻,因电阻箱的接入使并联等效电阻变大,而由于忽略电源的内阻,滑动变阻器的左侧电阻与电压表所在电路并联后与滑动变阻器右侧电阻串联,根据串联分压原理可知,当电阻箱接入电路后,滑动变阻器左侧与电压表并联部分的电压变大,因此,当电压表的指针指到满刻度的位置时,实际上电阻箱分担的电压大于电压表满偏刻度的,根据 得到 可知实际测出的电压表内阻的测量值大于真实值。 9.(1) (2) 大 (3) 小 9000 【详解】(1)电路采用分压式接法,待测电压表内阻约为。,为保证电压能从零开始连续且均匀地调节,分压电路中的滑动变阻器应选择阻值较小的(0~20Ω)。 (2)[1]让电压表满偏后,保持滑片不动,调节电阻箱使电压表半偏。 理想情况认为电压表与电阻箱平分满偏电压,故两者阻值相等。读出电阻箱的阻值即为 此时电阻箱的阻值,故 [2] 电压表支路串联电阻后总电阻增大,滑动变阻器分压输出的电压略微升高(略大于原满偏电压)。半偏时,电阻箱两端电压实际略大于半偏值,因此电阻箱阻值偏大。测出的比真实值偏大。 (3)[1]原表头满偏,设内阻,满偏电流,改装成电压表,需串联电阻满足,解得 校准过程中,若改装表示数总是略小于标准表,说明实际串联电阻偏大,流过表头的电流偏小,应调小电阻箱阻值。 [2]当改装表表头满偏时,标准表读数为,此时电阻箱示数,由 解得 为使量程准确为,需 解得 10.(1)E (2) 大 (3) 大 5000 【详解】(1)滑动变阻器总阻值为20Ω,要使电压表满偏定值电阻需分压1.5V左右,当定值电阻阻值为40Ω时,滑动变阻器分压合适,所以定值电阻应选 (2)[1]由电压表示数为300mV,可知电阻箱电压为200mV,由串联分压分压之比等于电阻之比得 [2]电阻箱接入电路后,电阻箱和电压表阻值变大,两端电压变大,所以电阻箱分压大于200mV,因此电压表真实阻值小于,故测量值偏大 (3)[1]改装表表头示数偏大,说明改装表表头分压偏大,由串联分压之比等于电阻之比,电阻箱电阻应增大 [2]改装表表头示数为200mV时,标准表的读数为1V,所以电阻箱分压为800mV,由串联分压之比等于电阻之比得,电阻箱阻值为改装表表头阻值的四倍,表头阻值为1000Ω,若将改装表表头改装为量程为3V的电压表,表头分压500mV时,电阻箱应分2500mV,故电阻箱接入阻值应为5000Ω 11.(1) 偏小 (2) (3) 相同 【详解】(1)[1] 若电阻箱R1的阻值为R0,计算时电路中的总电流仍按Ig来计算,电流计与R1并联,可知流过R1的电流为,有 可得 [2]电流计与R1并联,总电阻减小,总电流增大,即 流过R1的电流大于,可得 可得 可得测得的电流计G的内阻与其真实值相比偏小。 (2)由题知,为准确测量出电流表的内阻,在闭合开关S2前后的总电流要相等,根据闭合电路欧姆定律 可知闭合开关S2前后的总电阻要相等,R的位置不变,其电阻不变,则有 沿用(1)的算法,即 联立可得 (3)[1]电源内阻不计,电流计的示数为Ig,此时R2的示数为,有 再闭合开关S2,仅调节R1,发现当电流计示数为时,R1的示数为,有 联立解得 [2]由上述分析可知测出的电流计G的内阻与其真实值相比相同。 12.(1) B D 96.0 (2) 【详解】(1)[1][2]根据实验原理,当闭合后,电路总电阻会减小,总电流会变大;为了使闭合后电路总电阻变化小,则滑动变阻器接入电路中的阻值应尽可能大,同时毫安表又要能调节到满偏,则所用电源的电动势应该较大,应选用30V,即选B;滑动变阻器应选阻值较大的,即选D。 [3]可认为通过毫安表的电流等于电阻箱的电流的二分之一,则毫安表的电阻等于电阻箱电阻值的2倍,即 解得毫安表的测量值为 (2)根据并联分流电压相等,有 解得 13.(1) 100 9900 (2)R4 (3)10.5 (4) 【详解】(1)[1]由题意可知 解得Rg=100Ω [2]将毫安表改装成量程为10V的电压表需要串联的阻值 (2)分压电路电源电动势为15V,若选R3 = 10Ω,则滑动变阻器全部接入时干路电流约为 超过其额定电流1.2A,不安全 若选R4 = 50Ω,则干路电流约为 小于额定电流1A,安全且调节方便因此应选择R4。 (3)毫安表的读数为0.8mA,此时标准电压表读数为8.4V,则改装后的电压表量程为。 (4)因改装后电压表的真实值为 与计算值100Ω+9900Ω=10000Ω相差500Ω,则只需kR=9900Ω-500Ω,即 14.(1) B D 96.0 (2) 无偏差 【详解】(1)[1] [2]闭合开关后电路总电阻减小,电路干路电流变大,但实验认为闭合后电路电流不变,闭合后电路电流变化越小,实验误差越小,滑动变阻器接入电路的阻值越大,闭合时电路电流变化越小,实验误差越小,为减小实验误差,滑动变阻器应选择D;由于电路电阻阻值较大,应选择电动势较大的电源B。 [3] 闭合后电路电流不变,毫安表示数为满偏时流过电阻箱的电流为满偏的,由欧姆定律得: 解得 (2)[1]设毫安表G满偏电流为,闭合开关,毫安表G满偏,此时有,闭合开关,根据并联特点,由: 解得 [2]当毫安表G半偏并且电流表的读数仍为时,根据并联电路特点,毫安表G的电流与电阻箱的电流相等,电压相等,所以此时 [3]本实验中,通过调节使得干路电流不变,这样电流计半偏时,电阻箱的电流与电流计的电流相等,电压也相等,所以测量值等于真实值。 15.(1) B D 96.0 偏小 (2) 无偏差 (3)1.10 【详解】(1)[1][2] 根据实验原理可知,当闭合后,电路总电阻会减小,则根据闭合电路欧姆定律可知,电路的总电流会变大,当毫安表的指针偏转到量程三分之一的位置时,通过电阻箱的电流会大于毫安表读数的两倍,产生误差,所以为了使闭合后电路的总电阻变化小,则滑动变阻器接入电路中的阻值应尽可能大,所以滑动变阻器应选D;同时毫安表又要能调节到满偏,则所用电源的电动势应该较大,所以电源应选B。 [3] 由于滑动变阻器的阻值较大,可认为闭合后,干路的电流保持不变,则根据并联电路的性质可知,由于此时毫安表G的示数为满偏电流的,所以此时通过电阻箱的电流为,则有 解得毫安表的测量值为 [4] 由实验电路可知,当闭合后,电路的总电阻会减小,则电路的总电流会增大,故流过的实际电流大于,则导致毫安表G内阻的测量值小于真实值。 (2)[1] 设毫安表满偏电流为,则当闭合开关,毫安表满偏时有 闭合开关时,根据并联电路的性质有 联立解得毫安表G内阻的测量值为 [2] 当毫安表半偏并且电流表的读数仍为时,根据并联电路的性质可知,此时通过毫安表的电流与通过电阻箱的电流相等,又因为毫安表和电阻箱两端的电压相等,所以此时有 [3] 本实验中,通过调节使得干路电流不变,这样毫安表半偏时,电阻箱的电流与毫安表的电流相等,又因为毫安表和电阻箱两端的电压相等,所以测量值等于真实值,即内阻的测量值与真实值相比无偏差。 (3)当标准电流表的示数为330mA时,毫安表的指针刚好半偏,此时流过毫安表的电流为,则流过的电流为 根据并联电路的性质有 将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻达到预期目的后,流过毫安表的电流仍为时,则流过的电流 根据并联电路的性质有 联立解得 重难·创新演练 1.(1) D 大于 (2) 【详解】(1)[1]甲图采用分压接法,要求变阻器阻值远小于负载,故选小阻值D,便于调节。 [2]由图乙读数得 即电阻箱读数为。 [3]设电压表内阻真实值为。满偏时电压表两端为;调后电压表读数为,则电压为,由串联分压可得 [4]因与串联后,总电阻增大,使支路分压增大,大于,实际串联分压更小,实际略小,故测量值大于真实值。 (2)[1]电压表的指针半偏,即并联支路分流等于电压表满偏时电流的一半,为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等,则并联干路电流等于电压表满偏时的电流,那么并联支路通过的电流也等于电压表满偏时电流的一半,故有 所以每一次两个电阻箱的阻值大小关系均为 [2]由上述分析可知电压表内阻的测量值与相等。 2. 1600 1590/1590.0 5.09 大于 大于 【详解】[1]选择开关置于欧姆挡倍率,欧姆刻度盘指针指向16的位置,其读数为 [2]将开关断开,电压表指针偏转到满偏刻度的一半,说明电阻箱和电流表两端的电压之和与电压表两端的电压相等,所以电压表的内阻 [3]电压表的量程 [4][5]将开关断开后,电压表所在支路的电阻变大,造成支路分得的电压变大,此时电压,电压表的示数为原来量程的一半,电流表和电阻箱分得的电压大于的一半,即电流表和电阻箱的总阻值大于电压表的内阻,所以电压表内阻的测量值大于其真实值,量程的测量值也大于其真实值。 3.(1) 1.50 6 (2) 4 【详解】(1)[1] 电压表量程为,最小分度值为,读数为 [2] 设电源电动势为,电压表内阻为,电阻箱接入电阻为,电压表示数为。由闭合电路欧姆定律得 分别代入两组数据得 解得 (2)[1] 两表笔断开时,被测电阻为无穷大,故处应标阻值 [2] 由第(1)问数据得 调零时电压表示数仍为,该状态与第(1)问中电阻箱接入时相同,故 当电压表示数为时,通过待测电阻的电流为 由欧姆定律得 4.(1) (2) (3)0.5 (4)偏小 【详解】(1)闭合后认为干路总电流近似不变,要减小误差,需要滑动变阻器总阻值远大于电流计内阻,电源电动势越大,满偏时需要的总电阻越大,条件越满足。 满偏电流 选,满偏总电阻 最大阻值的满足要求,因此选和 (2)断开时电流计满偏,总电流为;闭合后保持滑动触头不动,近似认为总电流仍为 此时电流计电流为,则电阻箱电流为 电流计与电阻箱并联,电压相等 化简得 (3)改装电流表时,并联电阻分流,满偏时满足 代入,,得 (4)实际闭合后,总电阻减小,干路总电流大于原来的满偏电流,因此电阻箱的电流大于我们近似的,推导得到的测量值小于真实值。改装时,代入偏小的计算得到的并联电阻偏小,分流更大,相同总电流下,电流计的电流小于预期值,因此读数比真实电流偏小。 5.(1) 4000 大于 (2) B 1.8 【详解】(1)①[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选。 ②[2]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,则有 可得该温度下热敏电阻的测量值为 [3]当断开微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律可知,该支路的总电阻应比原来的2倍略大一些,也就是说电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。 (2)[1] A.电路A中定值电阻和热敏电阻并联,电压不变,故不能实现电路的控制,故A错误; B.电路B中定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,热敏电阻分得电压越大,可以实现温度较低时,控制开关开启加热系统进行加热,故B正确; 故选B。 [2]时关闭加热系统,此时热敏电阻的阻值为,则此时1、2两点间的电压为 所以当1、2两端的电压小于1.8V时,自动关闭加热系统。 6.(1) (2) 80.0 76.8 (3)1 (4)变大 【详解】(1)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示 (2)[1]电压表读数为160mV、毫安表示数为2.00mA,则毫安表G内阻的测量值为 [2] 保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处,可知通过毫安表G的电流等于电阻箱的电流,即毫安表G的内阻等于电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值; (3)2方案中保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,毫安表与电阻箱并联,电路总电阻减小,电路电流变大,干路电流大于3mA,当毫安表指针指在1.50mA处时,流过电阻箱的电流大于1.50mA,电阻箱阻值小于毫安表内阻,实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值,则毫安表内阻测量值小于真实值。1方案中,电流表的测量值不存在误差。故1方案中测得毫安表G的内阻较为准确。 (4)电动势减小,为使电流表满偏,滑动变阻器接入阻值变小,并联电阻箱后,总电阻减小的幅度变大,总电流的变化比例更大,则相对误差变大。 7.(1) C 198 偏小 (2) B 1.8 2.0 【详解】(1)[1]开关闭合前后,电路中的总电阻会有变化,变化量的大小约为 若想让误差更小,电路中的电阻总值应该更大,即在调节电流表满偏时滑动变阻器接入电路中的阻值越大越好,根据闭合电路欧姆定律可知选择电动势更大的电池可以做到。 [2][3]开关闭合前后若默认干路中的总电流大小依然为,则闭合后流过电流表和电阻箱的电流都为满偏电流的一半,并联电路两端的电压相等,根据欧姆定律可知电流表与电阻箱的电阻大小也相等,所以电流表内阻为。 但实际闭合后干路中的电流会增加,使得流经电阻箱的电流比满偏电流的一半大一些(即比流过电流表支路的电流大一些),根据公式可知,电阻箱的阻值小于电流表内阻,所以测量值偏小。 (2)[1]当欧姆表进行欧姆调零时,欧姆表内的总电阻大小为 当电流表的示数为0.5mA时,根据闭合电路欧姆定律,有 可求得此时的 所以档位应是“×100”。 故选B。 [2]此时欧姆调零后的内阻为 根据闭合电路欧姆定律,可求出外电阻为 [3]当欧姆表的量程为“×1”时,此档位的内阻应为15Ω,所以新电流表的量程为 根据电表改装的原理,可列式 可解得并联的电阻箱阻值要调为。 8. C 偏小 0.5 【详解】[1] 闭合开关,仅调节电阻箱R,使灵敏电流计半偏,若忽略闭合开关前后电路中总电流的变化,则此时流过电阻箱R的电流与流过灵敏电流计的电流相等,由于二者并联,电压相等,则根据欧姆定律可知,此时灵敏电流计内阻的测量值与电阻箱R的电阻相等,即 [2] 已知电源的电动势为9V,由闭合电路欧姆定律可知,当灵敏电流计满偏时电路的总电阻为 所以实验中滑动变阻器应选用最大阻值为50kΩ滑动变阻器C。 [3] 闭合开关后,电路的总电阻会变小,则此时电路中电流的真实值大于灵敏电流计的满偏电流,所以当灵敏电流计半偏时,流过电阻箱的电流值大于,则根据并联电路的性质可知,此时电阻箱R的阻值小于灵敏电流计的内阻,所以灵敏电流计内阻的测量值与真实值相比偏小。 [4] 根据题意可知,要求当灵敏电流计半偏时,电阻箱R的阻值等于灵敏电流计的内阻,则此时流过电阻箱R的电流与流过灵敏电流计的电流相等,都为,所以回路中总电流不变,则电路中的总电阻应保持不变,故有 又因为 联立解得 即为消除系统误差,在调节电阻箱R使灵敏电流计指针半偏的过程中,应始终保持电阻箱的阻值为电阻箱R的倍。 9.(1) 5.3 2.1 (2) 最大阻值 【详解】(1)[1][2]由题知,电阻箱,且二者并联,则通过电阻箱的电流为通过电流表的,由闭合电路欧姆定律可知 整理为,根据题图乙有, 解得, (2)[1]开始时,要保证电路中的电流不超出电流表的量程,应将电路中的阻值调至最大,即先将电阻箱R的阻值调到最大阻值; [2]当电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处时,即,则通过电阻箱的电流 又,解得 10.(1)b (2)左 (3)2010 (4) 2010 大于 【详解】(1)电路采用分压接法,为保证电压调节平滑且并联部分电压基本稳定,应选总阻值远小于待测电压表内阻的滑动变阻器。 故选用 b。 (2)闭合开关前,滑片P应置于左端,使并联支路初始电压为零,保护电压表。 同时将电阻箱调至零。 (3)图乙中电阻箱各挡位示数相加。读数为: 。 (4)[1]初始状态,调节滑片使电压表示数。 保持滑片位置不变,接入,调节其阻值,使电压表示数降为 。此时认为电阻箱与电压表两端电压不变, ,故测量值为 。 [2]当 接入后, 与 串联总电阻增大并联部分等效电阻增大并联部分实际电压 。 此时电压表读数 ,则电阻箱两端电压 。 由串联电流相等: 。 因此,测量值大于真实值。 真题·实战演练 1. R1 R2    ①③②④ 1998.0Ω 小于 1.28 【详解】(1)[1][2]根据半偏法的测量原理可知,RM与R1相当,当闭合S2之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要RN较大,对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1,RN应选R2。 (2)[3]根据电路图连接实物图有    (3)[4]根据半偏法的实验步骤应为 ①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值; ③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏; ②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值; ④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。 (4)[5]根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。 [6]当闭合S2后,原电路可看成如下电路    闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的电流大于原来的电流,则流过RM的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 (5)[7]将该微安表改装成量程为2V的电压表,则需要串联一个电阻R0,则有 U = Ig(Rg+R0) 此时的电压读数有 U′ = I′(Rg+R0) 其中 U = 2V,Ig= 100μA,I′ = 64μA 联立解得 U′ = 1.28V (6)根据题意OP间电压不变,可得 解得 2. ② 【详解】(1)要求滑动变阻器起限流作用,则电路原理图如图所示 (2)根据电路图,实物连线如图 (3)待测电流表两端允许的最大电压为 当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值 故为保护电路安全,滑动变阻器应选择②。 3. BEFADC 相等 【详解】闭合开关前将R1和R2的阻值调至最大,以免烧坏电流表,本实验用半偏法测电流表的量程和内阻,实验时通过反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1保持不变,使G2和R2的电流相等,等G2满刻度的一半,G2和R2并联,则G2和R2电阻相等.由并联电路关系可得分流电阻RS= 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $ 第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练) 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 半偏法测电流表内阻 2 知识点2 半偏法测电压表内阻 4 知识点3 6 模拟·基础演练 7 题型01 半偏法测电流表内阻 7 题型02 半偏法测电压表内阻 10 题型03 15 重难·创新演练 18 真题·实战演练 26 \ 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 半偏法实验原理与操作步骤 实验填空(3 分) 电路条件与系统误差分析 半偏法装置变式与方案创新 实验填空(2 分) 多选 T9(6 分) 考情分析 半偏法属于电学拓展实验,多以选择题、实验填空形式考查,分值 26 分,很少单独设置大型计算题。分为电流半偏法、电压半偏法两类,命题重点考查实验前提条件、操作顺序,核心是系统误差来源分析。常设置陷阱,忽略 “总电流近似不变” 的适用条件。试题会对原有装置进行改装变式,对比伏安法的误差差异,弱化繁杂计算,侧重逻辑推理。经常结合电表内阻测量综合设问,重视原理理解,侧重辨析类填空。 复习目标 分清电流半偏、电压半偏的实验电路与操作流程,牢牢记住两种方法成立的前提条件;能够推导分析系统误差,判断测量值与真实值的大小关系;可以识别半偏法的变式创新装置,区分半偏法和伏安法的适用场景;准确甄别题目给出的错误操作,规范书写误差分析答题语言;能够结合电表改装综合处理拓展设问,规避忽略实验前提条件带来的答题失误。 巩固·知识解构 知识点1 半偏法测电流表内阻 原理图 1.实验原理 假设调节滑动变阻器后,干路电流恒定不变. 则:开关断开,,开关闭合, 所以:,则: 半偏法测电流表内阻实验电路原理如图所示。实验操作步骤如下: (1)开关 、闭合前,将滑动变阻器的阻值调到最大。(保护) (2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏。 (3)保持开关闭合,滑动变阻器不动,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏。 (4)记下此时电阻箱的阻值,则电流表的内阻。 2.实验条件 本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即。 精确要求:滑动变阻器,且电源电动势尽可能大. 开关断开,.开关闭合, 即可保证总电流几乎不变. 3.误差分析1 开关闭合,, 所以:,则,误差偏小. 误差分析2 假定电源的电动势为,内阻为,电流表的满偏电流为。 闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得: 闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得: 联立上面两个式子,消除和得 由第一式子得,将其代入第三式子得 由第三式子可知且当,即时,近似成立. 由第四式子与的相对误差. 由最后一个式子可知,电源的电动势越大,相对误差越小。 结论:用半偏法测电流表内阻时,测量值比真实值______,为减小实验误差,应使滑动变阻器阻值______电流表内阻,即。而要做到这一点,必须使用电动势较大的电源,且为防止电流表过载,必须用大阻值滑动变阻器与之匹配,可见电源的电动势大小对误差起主导作用。 ✨得分速记: 半偏法测电流表内阻,分清完整操作流程:先闭合干路开关,调节滑动变阻器使待测电流表满偏;再闭合支路电阻箱开关,调节电阻箱,让电流表半偏,此时电阻箱读数近似等于电流表内阻。实验成立关键前提:滑动变阻器采用限流接法时,要保证滑动变阻器接入阻值远大于电流表内阻。实验存在系统误差,测得的测量值小于真实内阻。答题务必记清操作先后顺序,不可颠倒开关操作。看清电路装置,区分电流半偏和电压半偏模型,准确判断误差大小关系,避开忽略实验前提条件的陷阱,规范描述实验条件与误差结论。 ⚠特别提醒: 电流半偏法必须严格遵守操作顺序,先调电流表满偏,再接入电阻箱,顺序颠倒实验直接失效。实验成立的核心条件是滑动变阻器接入电阻远大于待测电流表内阻,若不满足该条件,系统误差会显著增大。测量结果为近似值,测量值小于真实内阻,不能当成精确相等。要区分电流半偏与电压半偏两套电路,不可混淆二者误差结论。本实验只适合测小内阻电表,不能用于普通待测电阻。遇到变式装置,不要直接套用固有结论,要重新分析电路电流变化,警惕题目刻意弱化实验前提设置陷阱,答题时看清电路图再做判断。 知识点2 半偏法测电压表内阻原理图 1.实验原理 假设调节滑动变阻器后,滑片上恒定不变. 则:开关闭合,,开关断开, 所以:,则: 半偏法测电压表内阻实验电路原理如图所示。实验操作步骤如下: (1)开关闭合前,将电阻箱的阻值调到零,滑动变阻器滑片调到最左端。 (2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片的位置,使电压表______。 (3)保持滑动变阻器的滑的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表______。 (4)记下此时电阻箱的阻值,则电压表的内阻。 2.实验条件 本实验要求滑动变阻器阻值远小于电压表内阻,即______。 精确要求:滑动变阻器. 开关闭合,.开关断开, 即可保证总电流几乎不变,即不变. 3.误差分析1 开关断开,, 所以:,则,误差偏大. 误差分析2 假定电源电动势为,内阻为,电压表满偏电压为。 当,开关闭合,调节滑动变阻器滑片,使电压表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得: 调节电阻箱的阻值,使电压表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及串联分压公式得: 联立上面两个式子,消除和得 显然且与的相对误差. 根据均值不等式 又根据分式不等式: 由1式可知 于是有 由上述可知,当时,近似成立,且选择电动势较小的电源也可以减小相对误差,当然为使电压表指针能达到满偏,必须满足,故要选择电动势略大于电压表的 满偏电压的电源。 口诀:限流测电流(看电流表),测小偏小.分压测电压(看电压表),测大偏大. 知识点3 ✨得分速记: 半偏法测电压表内阻采用电压半偏模型,滑动变阻器选用分压式接法。操作流程:先闭合开关,调节滑动变阻器,让电压表达到满偏;再接入电阻箱与电压表串联,调节电阻箱,使电压表读数半偏,电阻箱示数近似等于电压表内阻。实验成立的关键条件,是分压部分输出电压要保持不变。系统误差方面,测量值大于电压表真实内阻。做题要分清电压半偏和电流半偏,不可混淆电路与误差结论。答题要注意开关、调节的先后顺序,遇到变式装置不能直接死记结论,结合电路电压变化分析,规避记错误差大小关系的失分陷阱。 满, 满, 满, 推导:电压表为,变阻箱电压即为 满, 推导:电流表为,变阻箱电压即为 模拟·基础演练✨得分速记: 三分之一偏、三分之二偏、x 偏法属于半偏法的拓展模型,实验操作逻辑和半偏法保持一致。电流类 x 偏法,要求干路总电流近似不变;电压类 x 偏法,要求分压输出端电压近似恒定。调节电阻箱,使电表指针偏转至满偏的 x 比例,利用电阻箱读数估算电表内阻。依旧存在系统误差,不能当作精确等式。不要死记固定结论,要结合电路判断总电流或者总电压是否稳定。看清偏转比例,区分是电流偏转还是电压偏转,注意测量值和真实值的大小关系。遇到变式,回归电路原理分析,避免直接照搬半偏法结论造成错误。 考查重点:半偏法测电表内阻为福建高考电学拓展实验,分为电流半偏测电流表内阻、电压半偏测电压表内阻。重点考查两套实验电路识别、完整操作步骤与先后顺序,牢记实验成立的前提条件。侧重系统误差分析,能够对比判断测量值与真实值的大小关系。多以选择题、实验填空形式命题,不侧重复杂计算,重视逻辑推理。常结合电表改装综合设问,易错点集中在实验前提遗忘、两种半偏电路与误差结论互相混淆,要求准确辨析操作正误。 ⏳题型01 半偏法测电流表内阻 1.(2026·福建漳州·模拟预测)某实验小组用如图甲所示电路测量微安表(量程,内阻约)的内阻。可供选择的主要器材有: 电源(电动势约);电阻箱();电阻箱();滑动变阻器();滑动变阻器()。 (1)滑动变阻器应选用_________(填器材代号); (2)按图甲电路,将图乙中实物连线补充完整____; (3)实验步骤: ①将变阻器滑片移至最左端,将调至最大值; ②断开,闭合,调节和,使微安表满偏; ③的位置_________(填“左移”、“右移”或“保持不动”),闭合,调节使微安表半偏,读出的阻值; ④断开开关,整理器材。 (4)若调节后面板如图丙所示,则待测微安表内阻为_________Ω。 2.(2027·陕西渭南·模拟预测)用如图甲所示的电路测量一个量程为,内阻约为的毫安表头的内阻,所用电源的电动势约为6V,有两个电阻箱可选:,。 (1)应选______________,选择另一个电阻箱。 (2)根据电路图,请把图乙中的实物连线补充完整____________。 (3)下列操作顺序合理排列是_________________。 ①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值; ②闭合开关,调节,使毫安表半偏,并读出阻值; ③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏; ④断开、拆除导线,整理好器材。 (4)如图丙是调节后面板,则待测表头的内阻为__________,该测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 3.(2025·河北·模拟预测)为测定一水果电池的电动势和内阻,某实验小组在实验室利用一个毫安表(量程为0~6mA,内阻为十几欧姆)、一个电阻箱R设计了如图3所示的实验电路。 (1)闭合开关S,多次调节电阻箱的阻值,记录毫安表的示数,获得多组I、R数据,根据这些数据作出图像,如图4所示,已知图线的斜率为k,在纵轴上的截距为a,则水果电池的电动势E=___________,内阻r=___________(用k、a表示)。 (2)由于毫安表内阻对上述实验结果会产生影响,为了减小实验误差,实验小组的同学又从实验室中找来一最大阻值为3kΩ的滑动变阻器和一学生直流电源,设计了如图5所示的电路来测量毫安表的内阻。实验开始前将电源电压调至12V。 ①用笔画线代替导线,将实物图6补充完整_________。 ②实验时先闭合开关S1,调节滑动变阻器RP,使毫安表指针满偏;再闭合开关S2,保持RP滑片P不动,调节电阻箱R使毫安表指针半偏,此时电阻箱接入电路的阻值为R0,则毫安表内阻的测量值为RA=___________。 ③考虑②中毫安表的内阻后,(1)中水果电池的内阻应修正为r'=__________(用k、a、R0表示)。 4.(2026·湖北十堰·模拟预测)某学习小组要测一电池组的电动势和内阻,先用图甲电路测量一个量程为100 μA,内阻约为2000 Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为10 V,有两个电阻箱可选,R1(0-9999.9 Ω),R2(0-99999.9 Ω);之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻(电动势约为3.2 V,内阻约为1 Ω),定值电阻R0=1 Ω。 (1)某次测微安表内阻的实验中,先将S2断开,闭合S1,调节滑片P和电阻箱RN,使微安表满偏;然后保持滑片P和RN不变,闭合S2,调节电阻箱RM,使微安表半偏,读出此时RM的读数;则微安表内阻测量值等于RM的读数。该实验中RN应选________(填“R1”或“R2”),微安表内阻Rg的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (2)微安表内阻测量值Rg=2026.0 Ω,把该微安表改装成量程为4 V的电压表,需要串联电阻箱R2,并调节其阻值R2=________Ω。(结果保留小数点后一位) (3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时,根据采集到的微安表的读数I和电阻箱R1的读数R,作出的图像如图丙,已知图线的斜率为k,纵截距为b,若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流,则所测得电池组的电动势E=________,内阻r=________。(均用字母k,b,Rg,R2,R0表示) 5.(2025·辽宁朝阳·模拟预测)如图所示测量电流表内阻的实验电路图:电流表的内阻为,满偏电流为500μA   (1)若先用多用电表粗测,选择开关应调至______(填“×10”或“×100”)挡; (2)再用半偏法测量,闭合开关S1,调节电阻箱R1,使电流表达到_____,保持R1阻值不变,再闭合开关S2,调节R2,使电流表达到半偏,则电流表内阻________; (3)若某次实验时电流表的量程不够,如果需要将它改为量程为2mA的电流表,那么需要给它并联的阻值为___ 。 ⏳题型02 半偏法测电压表内阻 6.(2026·江苏扬州·模拟预测)小明同学在实验中发现,电压表(图a)的某一量程使用时指针无偏转。他为了维修此电压表,打开电压表后盖,其内部电路结构如图b所示,并进行以下操作: (1)用多用电表欧姆挡测量电压表两个量程的内阻。将多用电表调至“”挡并欧姆调零,为了保证电压表指针正偏,需将多用电表的________(“红”或“黑”)表笔与电压表的“3V”接线柱接触,另一支表笔与“-”接线柱接触。多用电表指针偏转如图c所示,其读数为________;在测量“15V”量程内阻的过程中,发现多用电表指针不偏转。请判断图b中________(填图b中①或②)处电阻损坏; (2)小明同学为了更准确地测量“3V”量程的内阻,从实验室找到以下实验器材: A、6V学生直流电源 B、滑动变阻器(,0.2A) C、滑动变阻器(,1A) D、电阻箱(最大阻值) E、导线及开关若干 设计了如图d所示的电路测量电压表内阻,应选择________(填“B”或者“C”)滑动变阻器,实验步骤: ①将的阻值调为零,闭合S,调节的滑片,使电压表读数等于3.00V; ②保持的滑片不动,调节,当电压表读数等于1.50V时记录下的阻值为。 则根据电压表内部结构(如图b),需替换损坏电阻的阻值为________。 (3)用维修好的电压表再次测某用电器两端电压,电压表示数为10.0V,则电压真实值应该________(填“大于”、“小于”或“等于”)10.0V,请说明理由_________________________________________。 7.(2026·山东日照·模拟预测)某项目小组想利用光敏电阻的特性为寿光蔬菜基地设计智能光照大棚。表中是光敏电阻说明书给出光敏电阻的阻值随光照度变化的数据,小组设计图甲电路检验电阻参数与表中数据是否一致,已知所用电压表内阻为。 光照度/lx 340 420 535 690 1370 2196 电阻 1.00 0.90 0.80 0.70 0.50 0.40 实验步骤如下:断开开关,按图甲连接好电路;把滑动变阻器的滑片P滑到端,电阻箱的阻值调到0;闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表指针指到满偏位置,记录光照度;保持光照度不变,滑动变阻器的滑片P位置不变,改变电阻箱的阻值使电压表指针指到半偏位置,记录电阻箱的读数为;断开开关,改变光照度,重复实验得到不同光照度下光敏电阻的阻值;拆除导线,整理好器材。 (1)可供选择的滑动变阻器:A.最大阻值为3 kΩ;B.最大阻值为10 Ω。为了更精确测量,则滑动变阻器应选用__________(填“A”或“B”)。 (2)光敏电阻的测量值为__________(用和表示)。 (3)此方案中光敏电阻的测量值__________(填“>”或“<”),__________。(用与滑动变阻器滑片间电阻、滑动变阻器总电阻、电源内阻表示),请写出一种能提高此方案测电阻准确度的方法______________。 (4)实验验证光敏电阻说明书上标注数据的准确性,现用其设计智能光照大棚自动补光电路如图乙所示,当光照度降低至作物最佳光补偿点340 lx时开启照明系统自动补光,测试时发现达到相应光照度时照明系统并未启动,应将电阻箱的阻值__________(填“增大”或“减小”)直至开启照明系统。 8.(2026·江苏镇江·一模)某实验小组要测量一块量程为3V的电压表的内阻。 (1)小组同学先利用多用电表粗测待测电压表的内阻,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中________(填“A”或“B”)方式连接进行测量; A.   B. 当欧姆挡位调到位置时,刻度盘如图甲所示,则读数约为________。 (2)为进一步精确测量电压表内阻,小组设计如图乙所示电路,实验步骤如下: 第一步,按电路图乙正确连接好电路,把滑动变阻器的滑片P滑到端,并将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关; 第二步,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的指针指到满刻度; 第三步,保持开关闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关,调整电阻箱的阻值。由于阻值受限,电压表无法达到半偏,所以调节阻值使电压表的指针指到满刻度的位置,此时电阻箱的阻值为。 实验提供的器材除待测电压表、多用电表、电阻箱(最大阻值)、电池(电动势约6.0V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材: A.滑动变阻器(最大阻值)    B.滑动变阻器(最大阻值) C.滑动变阻器(最大阻值) 根据以上设计的实验方法,回答下列问题: ①为使测量结果比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器应选用________(填字母代号); ②根据实验数据,求得电压表的阻值________; ③对于该测量方法,根据实验原理可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 9.(2025·湖南岳阳·三模)某同学为了测量电压表的内阻,从实验室找到一些实验器材: 电源E(电动势为1.5V,内阻为2Ω); 待测电压表(量程为300mV,内阻约为1kΩ); 电阻箱(0~9999.9Ω); 滑动变阻器(0~20Ω,1A); 滑动变阻器(0~200Ω,0.1A); 定值电阻R=60Ω; (1)根据实验器材设计了如图甲所示电路图,滑动变阻器应选择________(填“”或“”)。 (2)先调节滑动变阻器滑片至左端,电阻箱接入电路阻值为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏,保持滑动变阻器滑片不动,再调节电阻箱阻值为时电压表半偏,则电压表的内阻为________,用此方法测出的电压表内阻比实际值偏________(填“大”或“小”)。 (3)之后将此电压表改装成量程3V的电压表,并用标准表进行校对,实验电路如图乙所示。校准过程中,改装表示数总是略小于标准表,则应该将电阻箱阻值调________(填“大”或“小”),若改装表的表头读数为300mV时,标准电压表的读数为2.7V,此时电阻箱示数为8000Ω,为了消除误差,则电阻箱接入阻值应为________Ω。 10.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)某学生实验小组要测量量程为500 mV的电压表的内阻,并将其改装为更大量程的电压表,为了提高测量精度,他们设计了如图(a)所示的电路,并提供了下列实验器材: A.待测电压表(量程为500 mV,内阻约为1 kΩ) B.电源E(电动势为2 V,内阻约为2 Ω) C.电阻箱R(0~9999.9 Ω) D.滑动变阻器(0∼20 Ω,额定电流为1 A) E.定值电阻 F.定值电阻 (1)根据图(a)电路及提供的器材,定值电阻应选择__________(填“E”或“F”); (2)在图(a)中调节滑动变阻器滑片至左端,电阻箱接入电路阻值为零,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表满偏,保持滑动变阻器滑片不动,再调节电阻箱阻值为时电压表示数为300 mV,则电压表的内阻为__________,用此方法测出的电压表内阻比实际值偏__________(填“大”或“小”); (3)之后将此电压表改装成量程3 V的电压表,并用标准表进行校对,实验电路如图(b)所示。校准过程中,改装表示数总是略大于标准表,则应该将电阻箱阻值调__________(填“大”或“小”),若改装表的表头读数为200 mV时,标准电压表的读数为1 V,此时电阻箱示数为4000 Ω,为了减小系统误差,则电阻箱接入阻值应为_____Ω。 ⏳题型03 11.(2026·陕西安康·模拟预测)某实验小组欲利用如图1所示的电路测量电流计G的内阻Rg,其中电源内阻不计,实验步骤如下: ①将滑动变阻器R的阻值调到最大,电阻箱R2的阻值调为零; ②闭合开关S1,断开开关S2,调节R的值,使电流计的示数达到满偏电流Ig; ③保持开关S1闭合,再闭合开关S2,仅调节电阻箱R1的阻值,使电流计G的示数为,记下此时电阻箱R1的值。 (1)若电阻箱R1的阻值为R0,计算时电路中的总电流仍按Ig来计算,则电流计G的内阻Rg=__________,由此测得的电流计G的内阻与其真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。 (2)小组中的一位同学经分析发现,若步骤③中能同时调节电阻箱R1、R2的阻值,只需满足__________,则在电流计G的示数为时,沿用(1)的算法,即可准确测出电流计G内阻的真实值。 (3)小组中的另一位同学发现同时调节两个电阻箱的阻值比较困难,他将电路中的滑动变阻器直接去掉,如图2所示。先将电阻箱R2的阻值调至最大,闭合开关S1,调节电阻箱R2的阻值,使电流计的示数为Ig,此时R2的示数为,再闭合开关S2,仅调节R1,发现当电流计示数为时,R1的示数为,则电流计G的内阻Rg可表示为Rg=__________(用和表示),由此测出的电流计G的内阻与其真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。 12.(2026·广西南宁·三模)某实验小组测量一量程为的毫安表的内阻。 (1)首先设计了如图甲所示的电路,可选实验器材如下: A.电源(电动势,内阻可忽略)    B.电源(电动势30V,内阻可忽略) C.滑动变阻器(阻值范围)    D.滑动变阻器(阻值范围) ①为了提高毫安表内阻测量的精度,尽可能的减少实验误差,电源应选__________,滑动变阻器应选__________;(均选填器材前的字母序号) ②先闭合开关、断开,调节滑动变阻器使得毫安表满偏;再闭合,调节电阻箱使毫安表示数为满偏电流的时,电阻箱的示数为,则毫安表内阻的测量值为__________。(结果保留3位有效数字) (2)改进后的实验电路如图乙所示,先闭合开关,调节滑动变阻器,使毫安表满偏,记下此时电流表的读数;小李接下来的操作是:闭合开关,调节电阻箱,使毫安表半偏,记下此时电流表的读数,以及电阻箱的阻值,则毫安表内阻的测量值为__________(用测得的量表示); 13.(2026·湖南永州·三模)某物理兴趣小组把一个毫安表(内阻未知)改装成一个量程为10V的电压表,毫安表满偏电流Ig为1mA,为了先测量毫安表的内阻,小李同学设计了如图甲所示的实验电路,滑动变阻器总阻值20kΩ,电源电动势15V(内阻不计)。 (1)小李同学连接好如图甲所示电路后,进行了如下实验操作: ①保持S2断开,闭合S1,将R1由最大阻值逐渐调小,使毫安表读数达到满偏电流Ig; ②保持R1接入电路阻值不变,闭合S2,调节电阻箱R2的值,使毫安表读数等于,记录下此时电阻箱的值R2=150Ω; ③根据实验记录的数据,求得毫安表的内阻Rg=________Ω,将毫安表改装成量程为10V的电压表需要串联一个阻值R=________Ω的电阻。 (2)小李同学设计了如图乙所示的实验电路,用标准电压表对改装后的电压表进行校准。电源电动势15V(内阻不计),滑动变阻器应选择______(选填“R3”或“R4”)。 滑动变阻器R3(阻值0~10 Ω,额定电流1.2 A); 滑动变阻器R4(阻值0~50 Ω,额定电流1 A)。 (3)毫安表的读数如图丙所示,此时标准电压表读数为8.4V,则改装后的电压表量程为_____V(保留三位有效数字)。 (4)因毫安表内阻测量值不准,导致改装后的电压表量程存在偏差,小李同学仔细思考后,要达到预期目的,无论测得的毫安表内阻值是否正确,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kR的电阻即可,其中k=________(用分数表示)。 14.(25-26高三下·安徽合肥·阶段检测)某实验小组测量一毫安表G的内阻。 (1)首先设计了如图甲所示的电路,可选实验器材如下: A.电源(电动势3V,内阻可忽略)    B.电源(电动势30V,内阻可忽略) C.滑动变阻器(阻值范围0~1kΩ)    D.滑动变阻器(阻值范围0~5kΩ) ①为了提高毫安表内阻测量的精度,尽可能的减少实验误差,电源应选________,滑动变阻器应选________;(均选填器材前的字母序号) ②先闭合开关、断开,调节滑动变阻器R使得毫安表G满偏;再闭合,调节电阻箱使毫安表G示数为满偏电流的时,电阻箱的示数为48.0Ω,则毫安表G内阻的测量值为________Ω。(结果保留3位有效数字) (2)改进后的实验电路如图乙所示,先闭合开关,调节滑动变阻器R,使毫安表G满偏,记下此时电流表A的读数; ①小李接下来的操作是:闭合开关,调节电阻箱,使毫安表G半偏,记下此时电流表A的读数,以及电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为________(用测得的量表示); ②小王接下来的操作是:闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器R,直至毫安表G半偏并且电流表A的读数仍为,记下此时电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为________(用测得的量表示)。在不考虑偶然误差时,此次内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 15.(2026·安徽·模拟预测)某实验小组欲测量一内阻约为、量程为的毫安表G的内阻,并进行电表的改装与校对: (1)首先设计了如图甲所示的电路,甲图中的实验器材参数如下: A.电源(电动势3V,内阻可忽略)    B.电源(电动势30V,内阻可忽略) C.滑动变阻器1(阻值范围)    D.滑动变阻器2(阻值范围) ①为了提高毫安表内阻测量的精度,尽可能地减少实验误差,电源应选___________,滑动变阻器应选___________;(均用器材前的序号字母表示) ②先闭合开关、断开开关,调节滑动变阻器使得毫安表G满偏;再闭合,调节电阻箱,当毫安表G示数为满偏电流的时,电阻箱的示数为,则毫安表G内阻的测量值为___________(结果保留3位有效数字),内阻的测量值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 (2)改进后的实验电路如图乙所示,先闭合开关,调节滑动变阻器,使毫安表G满偏,记下此时电流表A的读数; ①小李接下来的操作是:闭合开关,调节电阻箱,使毫安表G半偏,记下此时电流表A的读数,以及电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为___________(用测得的量表示)。 ②小王接下来的操作是:闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,直至毫安表G半偏并且电流表的读数仍为,记下此时电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值为___________(用测得的量表示),内阻的测量值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 (3)给毫安表并联阻值为的电阻后将其改装为量程为600mA的电流表,然后利用一标准电流表与此改装表串联,对改装后的电表进行校对,实验发现,当标准电流表的示数为330mA时,毫安表的指针刚好半偏,由此可以推测出改装的电流表量程不是预期值,要达到预期目的,只需要将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可,其中___________(结果保留两位小数)。 重难·创新演练 设题创新:创新命题跳出传统二分之一偏转,拓展三分之一偏、三分之二偏、x 偏等变式模型,不再直接套用半偏固有结论。改造原有实验电路,更换滑动变阻器接法,改变电阻摆放位置,设置非标准创新装置。将半偏法和伏安法、电桥法对比考查,辨析不同方案误差优劣。部分题目弱化文字步骤,依靠电路图挖掘隐含条件,考查学生现场推导。侧重原理迁移,拒绝死记硬背,设置前提条件不满足的陷阱,要求结合电路电流电压变化推导结果,突出实验探究思维。 1.(2026·四川·模拟预测)小亮同学想要测量一个电压表V的内阻,它的量程为0~3 V。他从学校实验室借来了如下器材: A.待测电压表(3 V,内阻未知); B.电源(4 V,2 A,内阻很小); C.电阻箱两个(0~9 999); D.滑动变阻器(0~20,3A); E.滑动变阻器(0~2 000 ,2A); F.开关两个,导线若干。 (1)小亮设计了如图甲所示的电路,连接好电路后,将电阻箱的阻值调为0,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表恰好满偏。保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的指针恰好指在2 V刻度处,此时电阻箱的示数如图乙所示。 ①为了便于调节,滑动变阻器应选___________(选填“D”或“E”); ②由图乙可知电阻箱的读数为___________; ③甲电路测得的电压表内阻为___________,该测量值___________(选填“小于”或“大于”)真实值。 (2)小亮分析电路后知道产生系统误差的原因是电路中的总电阻增大了,小明重新设计了如图丙所示的电路,并进行了如下操作: a、断开开关,将电阻箱的电阻值调为0,然后闭合开关; b、调节滑动变阻器使电压表恰好满偏; c、闭合开关,同时调节电阻箱、的阻值,使电压表的指针恰好半偏,此时两个电阻箱的示数分别为、。 ①为了保证电压表的指针半偏时电路的总电阻与电压表满偏时电路的总电阻相等,在调节电阻箱、的阻值时,要保证每一次两个电阻箱的阻值大小关系均为___________(选填“”“”或“”); ②电压表内阻的测量值与___________(选填“”或“”)相等。 2.(2025·甘肃白银·模拟预测)某学习小组要测量一只表盘上只有刻度线但没有标电压值的电压表的内阻和量程。 (1)该小组同学先用多用电表粗测电压表的内阻。将选择开关置于欧姆挡“”倍率时,欧姆调零后进行测量,指针所指的位置如图甲所示,则其读数为________。 (2)为了更精确地测量电压表的内阻及量程,该小组同学设计了如图乙所示的电路图。实验室可供选用的实验器材有: A.被测电压表V(有50条刻度线) B电流表A(量程为,内阻为 C.电阻箱(阻值范围为 D.滑动变阻器(最大阻值为 E.电源(电动势为,内阻不计) F.开关,导线若干 (3)正确连接电路后进行实验。 ①开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于最左端,再把电阻箱的阻值调到最大。 ②将开关和闭合,调节滑动变阻器的滑片P使电压表指针偏转到满偏刻度。 ③保持滑动变阻器的滑片P不动,将开关断开,仅调节电阻箱的阻值,使电压表指针偏转到满偏刻度的一半,此时电阻箱的读数为,电流表的读数为。 ④由以上数据可知,电压表的内阻________,电压表的量程________V(结果保留两位小数)。对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,电压表内阻的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值,电压表量程的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。 3.(2026·海南·模拟预测)某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的欧姆表; (1)先用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12时,电压表指针指在如图(b)所示位置,则电压表的读数为________V。由以上数据可得电压表的内阻________ (2)将图(a)的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图(c)所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:将两表笔断开,闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.00V”处,此处刻度应标阻值为________(填“"0"或“”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“2.00V”处对应的电阻刻度为________; 4.(2026·江苏镇江·模拟预测)某物理实验兴趣小组的同学在测量某未知电阻的阻值时,将满偏电流为300μA的电流计改装成量程为0.3A的电流表,实验室为该小组的同学提供了如下的实验器材: 电流计G(量程,内阻约为几百欧姆) 最大电阻为10kΩ的滑动变阻器;最大电阻为50kΩ的滑动变阻器 电阻箱() 电动势约为1.5V的电源;电动势约为9V的电源开关、导线若干 改装前,该小组的同学首先利用如图所示的电路测定了电流计的内阻,并完成了如下的操作: ①调节滑动变阻器的滑动触头位置到最左端; ②将开关断开、闭合,移动滑动触头直到电流计的指针满偏; ③将开关闭合,保持滑动变阻器的触头P的位置不动,调节电阻箱的阻值直到电流计的指针指在满偏的处,同时记录电阻箱的阻值。 根据以上的操作完成下列问题: (1)图中所选用的电源应为_________(填“”或“”),所选用的滑动变阻器应为_________(填“”或“”)。 (2)如果步骤③中电阻箱的示数为R,则电流计G的内阻与电阻箱的阻值R的关系式为_________ (3)如果由以上的操作可知电流计的内阻大小为500Ω,则将_________Ω的定值电阻与该电流计并联可得量程为0.3A的电流表。(结果保留一位有效数字) (4)遵循本实验操作改装而成的电流表与标准的0.3A的电流表相比,测量电流时,读数结果会比真实电流稍微_________(填:“偏大”或者“偏小”) 5.(2026·广东东莞·模拟预测)热敏电阻是传感器中经常使用的元件: (1)某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律,可供选择的器材有: 待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧); 电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω); 电阻箱R(阻值范围0~9999.9Ω); 滑动变阻器(最大阻值20Ω); 滑动变阻器(最大阻值2000Ω); 微安表(量程,内阻为2500Ω); 开关两个,温控装置一套,导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下: a.按图示连接电路; b.闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏; c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏; d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题: ①为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_________(填“”或“”)。 ②某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6500.0Ω,该温度下热敏电阻的测量值为_________Ω(结果保留到整数),该测量值_________(填“大于”或“小于”)真实值。 (2)在坐标纸中描绘热敏电阻的图像,如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势(内阻不计)的电源、定值电阻R为3000Ω、控制开关和加热系统设计电路,以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在20-28℃之间,且当1、2两端电压大于2V时,控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B两种电路中,可以满足要求的是_________(填字母),1、2两端的电压小于_________V时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。 6.(2026·湖南郴州·三模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻,毫安表G量程,内阻约,可供选择的器材如下: A.滑动变阻器最大阻值); B.电阻箱; C.电压表(量程); D.电源E(电动势约为); E.开关、导线若干。 (1)在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整__________。 (2)该小组利用该电路尝试两个方案测量毫安表G内阻。 方案1:闭合开关,开关接a,调节滑动变阻器的滑片,电压表、毫安表示数如图丙所示,则毫安表G内阻的测量值_____Ω(结果保留三位有效数字)。 方案2:闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表G的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在处,记下电阻箱的阻值,则毫安表G内阻的测量值_____Ω。 (3)你认为方案1和方案2中测得毫安表G的内阻较为准确的是方案_____(填“1”或“2”)。 (4)若电池使用时间过长,电动势变小,内阻变大,该小组再次重复方案2实验步骤,此时得到的毫安表G内阻的测量值与上次方案2测量值相比,相对误差_____(填“变大”“变小”或“相同”)。 7.(2026·河北保定·二模)某同学准备自制欧姆表,可用的器材如下: A.电流表(量程,内阻未知) B.电池(电动势为1.5V、内阻为0.2Ω) C.电池(电动势为6.0V、内阻为0.8Ω) D.滑动变阻器R(最大阻值10kΩ) E.电阻箱R1(最大阻值999.9Ω) F.开关、导线、表笔等若干 (1)用半偏法测电流表内阻。电路如图甲所示,电路连接完成后,保持开关S2断开,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表满偏;保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合S2,调节电阻箱R1,使电流表半偏,此时电阻箱R1的示数为198.0Ω。为减少系统误差,则电池选________(选填“B”或“C”),电流表内阻的测量值为________Ω(结果保留3位有效数字),测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。 (2)组装欧姆表。将电流表与电池B、滑动变阻器R、表笔等,按图乙所示连接,并在电流刻度下方加刻欧姆刻度“0.5mA”刻线处正对欧姆“15”刻度。 ①该欧姆表对应多用电表的欧姆_______(填选项序号)挡。 A.“×10”    B.“×100”    C.“×1k” ②由于长时间使用,电池电动势变为1.2V,内阻变为1.6Ω,完成欧姆调零后进行测量,指针指在电流“0.4mA”刻线处,则待测电阻的阻值为_______kΩ。 ③更换新电池,在电流表上并联电阻箱R1,使改装的欧姆表对应多用电表的欧姆“×1”挡,如图丙所示,则电阻箱的阻值应调为_______Ω。 8.(2026·吉林·模拟预测)某小组计划用图(a)所示电路测定一枚灵敏电流计G的内阻。实验室提供的器材如下: A.待测灵敏电流计G(满偏电流,内阻约为200Ω); B.直流电源E(电动势为9.0V,内阻忽略不计); C.滑动变阻器(最大阻值50kΩ); D.滑动变阻器(最大阻值20Ω); E.电阻箱R(阻值范围0~9999Ω); F.开关、及导线若干。 (1)操作步骤如下: ①断开、闭合,调节滑动变阻器,使灵敏电流计满偏; ②保持滑片位置不变,闭合,调节R,将灵敏电流计指针调至半偏,电阻箱读数为,则灵敏电流计内阻测量值__________。 (2)实验中滑动变阻器应选用__________(填器材前面的字母代号); (3)在复盘会上,组员们认为该实验结论的得出是基于对干路电流的“恒流假设”,但接入电阻箱后引起电路总电阻变化,导致干路电流发生了变化,因此存在系统误差,测量值与灵敏电流计内阻真实值相比__________(填“偏大”或“偏小”); (4)该小组对实验方案进行了改进,电路设计如图(b)所示。将电阻箱阻值调为零,断开、闭合,调节滑动变阻器,使灵敏电流计满偏;保持滑片位置不变,闭合,调节R,为消除系统误差,在调节R使灵敏电流计指针半偏的过程中,应始终保持电阻箱的阻值为电阻箱R的__________倍。 9.(2026·云南昆明·模拟预测)某实验小组的同学们利用图甲所示的电路来测量某电池的电动势E、内阻r。已知电流表内阻。连接好器材后,该同学进行了下列操作: (1)保持和闭合,电阻箱的阻值不变,调节电阻箱R的阻值,记录下电阻箱R的阻值及对应的电流表的示数,得到多组R、I数据,绘制图像如图乙所示。若测得,则该新型电池的电动势为________V,内阻为________Ω。(结果均保留2位有效数字) (2)小组中的小明同学发现电阻箱R的最大阻值很大,利用这个实验装置还可以测量另一电流表的内阻。他首先断开和,先将电阻箱R的阻值调到________(填“最大阻值”或“零”),闭合,调节电阻箱R的阻值,使电流表的指针指在满偏刻度,再将闭合,调节电阻箱的阻值为时,电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处,则此电流表的内阻=________(用表示)。 10.(2026·甘肃白银·模拟预测)学校物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量某电压表的内阻。实验室中备有的器材如下: a.待测电压表(量程为0~3V,内阻在2kΩ左右); b.滑动变阻器:最大阻值为20Ω; c.滑动变阻器:最大阻值为2kΩ; d.电阻箱:最大阻值为9999Ω; e.电池组:电动势约为4.5V,内阻可忽略; f.开关,导线若干。 (1)为了尽可能减小实验误差,滑动变阻器R应选用________(填“b”或“c”)。 (2)断开开关S,按图甲连接好电路后,应将滑动变阻器R的滑片P滑到________(填“左”或“右”)端,将电阻箱接入电路的阻值调为零。 (3)闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的示数为3V,然后保持滑片P的位置不变,调节电阻箱接入电路的阻值,使电压表的示数为1.5V,此时电阻箱的示数如图乙所示,该示数为________Ω。 (4)电压表内阻的测量值为________Ω,该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)电压表内阻的真实值。 真题·实战演练 高频考点:高频考点为电流半偏、电压半偏的电路区分,实验操作顺序不能颠倒;实验成立的约束条件是得分关键。系统误差分析,分清电流表半偏测量值偏小,电压表半偏测量值偏大。拓展 x 偏类变式实验,判断总电流或总电压能否近似不变。经常结合电表内阻测量,衔接电表改装知识。题型以实验填空、多选单选为主,高频陷阱:忽略实验前提直接套用结论,两套半偏的误差结论记混。 1.(2023·海南·高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0 ~ 9999.9Ω),R2(99999.9Ω)    (1)RM应选_________,RN应选_________; (2)根据电路图,请把实物连线补充完整_________;      (3)下列操作顺序合理排列是______: ①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值; ②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值; ③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏; ④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材 (4)如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为_________,该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。    (5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。      (6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为_________(用RM、RN表示) 2.(2019·海南·高考真题)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。 (1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____; (2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____; (3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格 ①,额定电流2A        ②,额定电流0.5A 实验中应该取___。(填“①”或“②”) 3.(2012·天津·高考真题)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示.已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验. ①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为____(填步骤的字母代号); A.合上开关S2 B.分别将R1和R2的阻值调至最大 C.记下R2的最终读数 D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为r E.合上开关S1 F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数 ②仅从实验设计原理看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比___(填“偏大”、“偏小”或“相等”); ③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=____. 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $

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第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练)(福建专用)2027年高考物理一轮复习讲练测-第1页
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第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练)(福建专用)2027年高考物理一轮复习讲练测-第2页
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第34讲 实验:半偏法测电表内阻(专项训练)(福建专用)2027年高考物理一轮复习讲练测-第3页
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