11.4灵敏电流计改装问题、滑动变阻器的限流接法与分压接法 专项训练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

灵敏电流计改装问题、滑动变阻器的限流接法与分压接法专项训练 灵敏电流计改装问题、滑动变阻器的限流接法与分压接法专项训练 考点目录 灵敏电流计改装问题 滑动变阻器的限流接法与分压接法 考点一 灵敏电流计改装问题 例1．（25-26高二上·湖南郴州·期末）小郴同学学习了电路知识后，欣喜地发现可以将实验室的表头改装成所需量程的电流表和电压表、如图所示，是内阻为100Ω，满偏电流为3mA的表头刻度盘，现指针指着某一电流刻度。下列说法正确的是（　　） A．流过表头的电流为0.700mA B．表头通过如图所示的电流时，两接线柱之间电压300mV C．如果要把它改装为0~3V 的电压表，需串联900Ω 的电阻 D．如果要把它改装为0~0.6A 的电流表，需并联1.0Ω 的电阻 【答案】C 【详解】A．表盘的最小刻度为0.1mA，则流过表头的电流为0.70mA，A错误； B．表头通过如图所示的电流时，两接线柱之间电压U=IRg=70mV，B错误； C．如果要把它改装为0~3V 的电压表，需串联的电阻，C正确； D．如果要把它改装为0~0.6A 的电流表，需并联的电阻，D错误。 故选C。 例2．（25-26高二上·重庆九龙坡·期末）如图所示为一种双量程电流表的内部电路原理图。已知表头G的满偏电流，内阻。若设计要求：接线柱1对应的量程为10mA，接线柱2对应的量程为1mA，则电路中电阻和的阻值应分别为（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】A 【详解】已知满偏电流，量程要求：接线柱1对应，接线柱2对应。 分析接线柱2（小量程），此时与串联，再与并联。表头满偏时，并联支路电压相等 分析接线柱1（大量程），此时与表头串联，再与并联。表头满偏时，并联支路电压相等 联立，代入数值求得， 故选A。 例3．（25-26高二上·陕西渭南·阶段检测）将四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（     ） A．电流表的读数小于电流表的读数 B．电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角 C．电压表的读数大于电压表的读数 D．电压表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 【答案】C 【详解】AB．电流表是由小量程电流表（表头）并联分流电阻改装而成的，量程越大，并联的分流电阻越小，改装后电流表的内阻越小，已知电流表的量程大于的量程，则的内阻小于的内阻，由电路图可知，两电流表并联，它们两端的电压相等，根据欧姆定律可知，通过的电流大于通过的电流，即的读数大于的读数；由于两电流表并联，加在两表头两端的电压相等，且两表头完全相同，则通过两表头的电流相等，所以两表头指针的偏转角相同，故AB错误； CD．电压表是由小量程电流表（表头）串联分压电阻改装而成的，量程越大，串联的分压电阻越大，改装后电压表的内阻越大，已知电压表的量程大于的量程，则的内阻大于的内阻，由电路图可知，两电压表串联，通过它们的电流相等，根据欧姆定律可知，两端的电压大于两端的电压，即的读数大于的读数；由于两电压表串联，通过两表头的电流必然相等，且两表头完全相同，所以两表头指针的偏转角相同，故C正确，D错误。 故选C。 例4．（25-26高二上·安徽芜湖·阶段检测）在电学实验中，将灵敏电流计（符号为G）串联一个大阻值电阻可以改装成大量程的电压表，而并联一个小阻值的电阻可以改装成大量程的电流表。现将一个内阻为，满偏电流的灵敏电流计进行如下改装。 (1)串联一个电阻，使之变成量程为的电压表，如图甲所示。求的阻值； (2)并联两个电阻、，使之变成量程分别为和的双量程电流表，如图乙所示。试在图中接线柱旁的方框内标上对应的最大量程值，并求出相应、的阻值。 【答案】(1) (2)，， 【详解】（1）令，由电压分配关系可得 解得 （2）由电流分配关系可知：支路只有时分流更大，因而对应的电流表量程更大。 故最大量程如图所示。 令，，则  ， 联立两个方程，解得， 例5．（25-26高二上·海南省直辖县级单位·阶段检测）有一电流表G，内阻为10Ω，满偏电流为3mA。 (1)要把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联还是并联电阻，电阻阻值多大？ (2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表，需要串联还是并联电阻，电阻阻值多大？（结果保留两位小数） 【答案】(1)需要串联一个990Ω的电阻。 (2)需要并联一个0.05Ω的电阻。 【详解】（1）由于串联电路有分压作用，要改装成大量程的电压表，需给灵敏电流计串联一个电阻，根据欧姆定律可得 代入数据解得 （2）由于并联电路有分流作用，要改装成大量程的电流表，需给灵敏电流计并联一个电阻，由欧姆定律可得 代入数据解得 变式1．（25-26高三上·安徽蚌埠·阶段检测）如图所示，有一块小量程电流表，满偏电流为，内阻为，将电流表按照图示结构组装为多用电表，其中，则对多用电表而言（　　） A．接1、3为电流表，量程为 B．接1、3为电压表，量程约为 C．接1、2为电压表，量程为3V D．接1、2为电流表，量程为 【答案】D 【详解】接1、2为电流表，根据并联电路规律有 解得其量程为 接1、3为电压表，根据串联电路规律有 解得量程 故选D。 变式2．（26-27高二上·安徽蚌埠·开学考试）如图所示，一个电压表由微安表头与一个阻值为的分压电阻串联而成，在使用中发现电压表的示数总是比准确值稍小一些，要想提高电压表的精度，下列措施可行的是（     ） A．在上串联一个比小得多的电阻 B．在上串联一个比大得多的电阻 C．在上并联一个比小得多的电阻 D．在上并联一个比大得多的电阻 【答案】D 【详解】电压表是由表头 与分压电阻串联而成，设表头内阻为，待测电压为，则流过表头的电流为 电压表的示数由流过表头的电流决定。 AB．在上串联一个电阻，则改装后的电压表总电阻增大，在待测电压不变时，电流减小，电压表的示数会变得更小，故A、B错误； C．在上并联一个比小得多的电阻（即），并联后的电阻，总电阻将大幅减小，导致电流大幅增加，电压表的示数会比准确值大很多，故C错误； D．在上并联一个比大得多的电阻（即），则并联后的电阻会略小于，总电阻稍微减小，电流稍微增大，从而使电压表的示数增大以接近准确值，故D正确。 故选D。 变式3．（25-26高二上·安徽滁州·期中）把两只相同的表头分别与电阻、通过合适的方式连接，改装成两只电压表和，且的量程大于的量程，然后把改装后的电压表、连入如图所示的电路中，在中通入大小合适的电流，下列说法正确的是（     ） A．两只表头分别与电阻、并联 B．的阻值小于的阻值 C．两只电压表读数不同，指针偏转角度相同 D．两只电压表读数相同，指针偏转角度不同 【答案】D 【详解】A．根据改装原理，把表头改装成电压表需要串联一只大电阻，故A错误； B．设表头的满偏电流为，内阻为，改装后的量程，由于的量程大于的量程，可得的阻值大于的阻值，故B错误； CD．两只电压表并联，故两只电压表读数相同，从前面可知的内阻大于的内阻，根据欧姆定律可知中的电流较小，指针偏转角度较小，故C错误，D正确。 故选 D。 变式4．（25-26高二上·四川资阳·期中）某电表的内部电路图如图所示，当使用a、b两个端点时该电表为电流表，最大测量值I=0.6A；当使用a、c两个端点时该电表为电压表，最大测量值U=15V。已知灵敏电流计的满偏电流Ig=0.1A，电阻R2=15Ω，求： (1)灵敏电流计的内阻； (2)电阻R1的阻值。 【答案】(1)60Ω (2)12Ω 【详解】（1）当使用a、b两个端点时该电表为电流表，最大测量值I=0.6A；当使用a、c两个端点时该电表为电压表，最大测量值U=15V； 由欧姆定律 解得灵敏电流计的内阻 （2）由并联知识有 解得电阻R1的阻值 变式5．（25-26高二上·陕西西安·阶段检测）如图所示，用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表，其中为公共端，已知表头G满偏电流为，内阻为，电流表量程分别为和，电压表量程分别为和。 (1)若将接线柱接入电路，量程是多少？若将接线柱接入电路,量程是多少？、分别等于多少？ (2)若将接线柱 接入电路，量程是多少？若将接线柱 接入电路,量程是多少？、分别等于多少？ 【答案】(1)，，， (2)，，， 【详解】（1）根据题干信息可知，若将接线柱AD、AE接入电路，表头先与电阻和两个电阻并联，为改装表头，该改装表头内阻为（具体证明过程见小问2解析）电路的满偏电流为I=10mA；再与其他电阻串联，为改装电压表。接AD时，改装电表只与串联，电阻较小，因此电压表量程也应较小。通过欧姆定律有 解得 同理可知接AE时，电阻较大，量程也较大， 解得 （2）若将接线柱AB、AC接入电路，表头和电阻并联，为改装电流表。接AC时，并联的电阻较大，分流能力较弱，量程较小；根据欧姆定律有 整理得 接AB时，并联的分流电阻较小，分流能力强，量程较大。同理有 整理得 联立后解得， 考点二 滑动变阻器的限流接法与分压接法 例1．（25-26高一上·湖南常德·期中）某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“，0.5A”，该同学用阻值为的定值电阻分别进行了5次实验，并记录实验数据。以下说法正确的是（     ） A．实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同 B．多次实验是为了减小误差 C．由记录的实验数据可知，通过和电阻的电流之比为 D．实验中定值电阻两端的电压只能控制在之间 【答案】D 【详解】A．探究电流与电阻的关系，必须保证电阻两端的电压不变，因此，实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压相同，故A错误； B．本实验多次实验的目的是避免实验的偶然性，使实验结论更具有普遍性，故B错误； C．根据上述分析可知，定值电阻两端的电压不变，结合欧姆定律可知，通过和电阻的电流之比为，故C错误； D．根据欧姆定律可知，电路中的电流 电压表的示数为 为了保证定值电阻两端的电压不变，当定值电阻增大时，滑动变阻器接入电路中的阻值也要随之增大，因此当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，定值电阻的阻值也是最大，对应电路中的电流最小，则有 则定值电阻两端的电压 由题可知，电路中的最大电流 同理可知，电路中对应的定值电阻应为最小，则定值电阻两端的电压 即实验中定值电阻两端的电压只能控制在之间，故D正确。 故选D。 例2．（26-27高二上·浙江·开学考试）如图甲是音响上音量调节装置，其简化电路如图乙，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时电流减小，音量降低。下列连接方式中可行的是（     ） A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接A，N接D D．M接C，N接B 【答案】D 【详解】A．若M接A，N接B，此时滑动变阻器接入的是上面的金属杆，接入电路的电阻为0，移动滑片时电阻不变，电流也不变，A错误； B．若M接C，N接D，此时滑动变阻器接入的是下面的电阻丝，接入电路的电阻为最大值且不变，移动滑片时电阻不变，电流也不变，B错误； C．若M接A，N接D，滑动变阻器接入了右半段电阻丝，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，根据欧姆定律可知电流变大，C错误； D．若M接C，N接B，滑动变阻器接入了左半段电阻丝，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电流变小，D正确。 故选D。 例3．（25-26高二上·湖南长沙·期中·多选）用伏安法测电阻，应当用变阻器改变通过待测电阻的电流，以便多测几组数据。如图所示，变阻器有甲、乙两种接法。下列说法中，哪些是正确的？（     ） A．变阻器在甲中作分压器使用，在乙中作限流器使用 B．若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用甲电路调节通过的电流的范围比较大 C．若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用乙电路能在较大范围内调节电流 D．若变阻器的全阻值比待测电阻小得多，用乙电路能在较大范围内调节电流 【答案】AB 【详解】A．甲中变阻器的两个固定端接在电源两端，滑片与待测电阻相连，故甲作分压器使用；乙中变阻器只有一个固定端和滑片接入电路，且与待测电阻串联，故乙作限流器使用，故A正确； BCD．设电源电压为。甲为分压接法，两端电压可由调至，其电流调节范围为 乙为限流接法，电流由调至，其调节范围为 由于，有，故无论与的大小关系如何，乙电路的调节范围均小于甲电路，故B正确，CD错误。 故选AB。 变式1．（25-26高二上·山东青岛·期中）某同学欲测量一个标有“3V，1.5W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，并描绘其伏安特性曲线。实验室提供的器材有：学生电源（输出电压0~6V可调）、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器R（10Ω，2A）、开关和导线若干。下列关于滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，选择正确的是（　　） A．两种接法均可，对实验结果没有影响 B．采用限流式接法，因为分压式接法会烧坏小灯泡 C．采用限流式接法，因为此接法结构简单、节能且能满足测量要求 D．采用分压式接法，因为此接法能使小灯泡两端电压从零开始连续变化 【答案】D 【详解】滑动变阻器采用限流式接法，无法使小灯泡两端电压从0开始调节，无法测得低电压段的实验数据，会影响伏安特性曲线的绘制； 滑动变阻器采用分压式接法，可以使小灯泡两端电压从0开始调节，可以完整描绘其伏安特性曲线，并得到小灯泡在不同电压下的实际功率，符合本实验的测量要求。 故选D。 变式2．（25-26高二上·四川南充·期末·多选）甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，是待测电阻，下列说法正确的是（    ） A．乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路 B．在闭合开关前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端 C．甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零 D．要求上电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 【答案】BD 【详解】A．乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法，是一上两下共有三个接线柱连入电路，A错误； B．在闭合开关测量前，甲图中滑动变阻器应该全部接入电路，滑片P应置于b端，乙图中两端的电压应该从零开始变化，滑片P也应置于b端，B正确； C．图甲属于限流式接法，滑片滑到b时，待测电阻两端的电压最小，但无法调节到零，C错误； D．乙图中电压和电流都可以从零开始，而甲图中电压和电流都无法调节到零，故图乙的电压和电流调节范围较大，故D正确。 故选BD。 变式3．（25-26高一上·广东深圳·期中·多选）如图所示，现把此滑动变阻器与一灯泡串联后接入一电源，并要求滑片P向c移动的过程中，电路中灯泡变亮，则滑动变阻器接入电路的接线柱及接法正确的是（     ） A．将a、c连在一起后与d接入电路 B．将b、d连在一起后与c接入电路 C．b和c D．a和b 【答案】BC 【详解】A．将，连在一起后与接入电路时，到间的电阻丝被短接，接入电路的是到间的电阻丝。滑片向移动时，该段电阻丝变长，接入电阻增大，故A错误； BC．B中将，连在一起，使到间的电阻丝被短接；C中将，接入电路。两种接法中接入电路的都是到间的电阻丝。滑片向移动时，该段电阻丝变短，接入电阻减小，故BC正确。 D．将，接入电路时，接入的是滑片所在的金属导体，电阻不随滑片的位置改变，不能调节灯泡亮度，故D错误。 故选BC。 2 学科网（北京）股份有限公司 $灵敏电流计改装问题、滑动变阻器的限流接法与分压接法专项训练 灵敏电流计改装问题、滑动变阻器的限流接法与分压接法专项训练 考点目录 灵敏电流计改装问题 滑动变阻器的限流接法与分压接法 考点一 灵敏电流计改装问题 例1．（25-26高二上·湖南郴州·期末）小郴同学学习了电路知识后，欣喜地发现可以将实验室的表头改装成所需量程的电流表和电压表、如图所示，是内阻为100Ω，满偏电流为3mA的表头刻度盘，现指针指着某一电流刻度。下列说法正确的是（　　） A．流过表头的电流为0.700mA B．表头通过如图所示的电流时，两接线柱之间电压300mV C．如果要把它改装为0~3V 的电压表，需串联900Ω 的电阻 D．如果要把它改装为0~0.6A 的电流表，需并联1.0Ω 的电阻 例2．（25-26高二上·重庆九龙坡·期末）如图所示为一种双量程电流表的内部电路原理图。已知表头G的满偏电流，内阻。若设计要求：接线柱1对应的量程为10mA，接线柱2对应的量程为1mA，则电路中电阻和的阻值应分别为（　　） A．   B．   C．   D．   例3．（25-26高二上·陕西渭南·阶段检测）将四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则（     ） A．电流表的读数小于电流表的读数 B．电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角 C．电压表的读数大于电压表的读数 D．电压表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 例4．（25-26高二上·安徽芜湖·阶段检测）在电学实验中，将灵敏电流计（符号为G）串联一个大阻值电阻可以改装成大量程的电压表，而并联一个小阻值的电阻可以改装成大量程的电流表。现将一个内阻为，满偏电流的灵敏电流计进行如下改装。 (1)串联一个电阻，使之变成量程为的电压表，如图甲所示。求的阻值； (2)并联两个电阻、，使之变成量程分别为和的双量程电流表，如图乙所示。试在图中接线柱旁的方框内标上对应的最大量程值，并求出相应、的阻值。 例5．（25-26高二上·海南省直辖县级单位·阶段检测）有一电流表G，内阻为10Ω，满偏电流为3mA。 (1)要把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联还是并联电阻，电阻阻值多大？ (2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表，需要串联还是并联电阻，电阻阻值多大？（结果保留两位小数） 变式1．（25-26高三上·安徽蚌埠·阶段检测）如图所示，有一块小量程电流表，满偏电流为，内阻为，将电流表按照图示结构组装为多用电表，其中，则对多用电表而言（　　） A．接1、3为电流表，量程为 B．接1、3为电压表，量程约为 C．接1、2为电压表，量程为3V D．接1、2为电流表，量程为 变式2．（26-27高二上·安徽蚌埠·开学考试）如图所示，一个电压表由微安表头与一个阻值为的分压电阻串联而成，在使用中发现电压表的示数总是比准确值稍小一些，要想提高电压表的精度，下列措施可行的是（     ） A．在上串联一个比小得多的电阻 B．在上串联一个比大得多的电阻 C．在上并联一个比小得多的电阻 D．在上并联一个比大得多的电阻 变式3．（25-26高二上·安徽滁州·期中）把两只相同的表头分别与电阻、通过合适的方式连接，改装成两只电压表和，且的量程大于的量程，然后把改装后的电压表、连入如图所示的电路中，在中通入大小合适的电流，下列说法正确的是（     ） A．两只表头分别与电阻、并联 B．的阻值小于的阻值 C．两只电压表读数不同，指针偏转角度相同 D．两只电压表读数相同，指针偏转角度不同 变式4．（25-26高二上·四川资阳·期中）某电表的内部电路图如图所示，当使用a、b两个端点时该电表为电流表，最大测量值I=0.6A；当使用a、c两个端点时该电表为电压表，最大测量值U=15V。已知灵敏电流计的满偏电流Ig=0.1A，电阻R2=15Ω，求： (1)灵敏电流计的内阻； (2)电阻R1的阻值。 变式5．（25-26高二上·陕西西安·阶段检测）如图所示，用一个表头改装成双量程电流表和双量程电压表，其中为公共端，已知表头G满偏电流为，内阻为，电流表量程分别为和，电压表量程分别为和。 (1)若将接线柱接入电路，量程是多少？若将接线柱接入电路,量程是多少？、分别等于多少？ (2)若将接线柱 接入电路，量程是多少？若将接线柱 接入电路,量程是多少？、分别等于多少？ 考点二 滑动变阻器的限流接法与分压接法 例1．（25-26高一上·湖南常德·期中）某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“，0.5A”，该同学用阻值为的定值电阻分别进行了5次实验，并记录实验数据。以下说法正确的是（     ） A．实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同 B．多次实验是为了减小误差 C．由记录的实验数据可知，通过和电阻的电流之比为 D．实验中定值电阻两端的电压只能控制在之间 例2．（26-27高二上·浙江·开学考试）如图甲是音响上音量调节装置，其简化电路如图乙，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时电流减小，音量降低。下列连接方式中可行的是（     ） A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接A，N接D D．M接C，N接B 例3．（25-26高二上·湖南长沙·期中·多选）用伏安法测电阻，应当用变阻器改变通过待测电阻的电流，以便多测几组数据。如图所示，变阻器有甲、乙两种接法。下列说法中，哪些是正确的？（     ） A．变阻器在甲中作分压器使用，在乙中作限流器使用 B．若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用甲电路调节通过的电流的范围比较大 C．若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用乙电路能在较大范围内调节电流 D．若变阻器的全阻值比待测电阻小得多，用乙电路能在较大范围内调节电流 变式1．（25-26高二上·山东青岛·期中）某同学欲测量一个标有“3V，1.5W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，并描绘其伏安特性曲线。实验室提供的器材有：学生电源（输出电压0~6V可调）、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器R（10Ω，2A）、开关和导线若干。下列关于滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，选择正确的是（　　） A．两种接法均可，对实验结果没有影响 B．采用限流式接法，因为分压式接法会烧坏小灯泡 C．采用限流式接法，因为此接法结构简单、节能且能满足测量要求 D．采用分压式接法，因为此接法能使小灯泡两端电压从零开始连续变化 变式2．（25-26高二上·四川南充·期末·多选）甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，是待测电阻，下列说法正确的是（    ） A．乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路 B．在闭合开关前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端 C．甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零 D．要求上电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 变式3．（25-26高一上·广东深圳·期中·多选）如图所示，现把此滑动变阻器与一灯泡串联后接入一电源，并要求滑片P向c移动的过程中，电路中灯泡变亮，则滑动变阻器接入电路的接线柱及接法正确的是（     ） A．将a、c连在一起后与d接入电路 B．将b、d连在一起后与c接入电路 C．b和c D．a和b 2 学科网（北京）股份有限公司 $