高考物理专题复习：电学设计实验中定值电阻的作用

高考物理专题复习：电学设计实验中定值电阻的作用

‎ 电学设计实验中定值电阻的作用 ‎1.某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材：‎ 电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）；‎ 电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）； ‎ 电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）；‎ 滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为‎2 A）；‎ 滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为‎0.01A）；‎ 电源E（电动势3 V，内阻较小）；‎ 定值电阻R0 （5Ω）； ‎ 单刀单掷开关一个、导线若干。‎ 实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。‎ ‎2.要测量某电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ。实验室提供的器材有：‎ 电流表A，量程‎0.6A，内阻约为0.1Ω；‎ 电压表V2，量程5V，内阻约为5 kΩ；‎ 定值电阻R1，阻值为30Ω；‎ 定值电阻R2，阻值为3kΩ；‎ 滑动变阻器R3，最大阻值10Ω，额定电流‎1.5A；‎ 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；‎ 开关S一个，导线若干。‎ 请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号。‎ ‎3.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：‎ A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）‎ B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）‎ C．定值电阻R0=100Ω D．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω E．电源E，电动势E=4V（内阻不计）‎ F．电键S及导线若干 ‎ 根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的 ，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。‎ ‎4.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测得多组数据．‎ 电流表，量程10mA，内阻待测（约40Ω）‎ 电流表，量程500μA，内阻r2＝750Ω 电压表，量程10V，内阻r3＝10kΩ 电阻R1，阻值为100Ω 滑动变阻器R2，总阻值约50Ω 电源E，电动势1．5V，内阻很小 开关S，导线若干 ‎（1）画出实验电路图，标明所用器材的代号 ‎（2）若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1＝________，‎ 式中各符号的意义是．‎ ‎5.测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω），要求方法简单，有尽可能高的精确度。‎ 器材：‎ 量程3V的理想电压表，‎ 量程‎0.5A的电流表（具有一定内阻），‎ 固定电阻R=4Ω，‎ 滑动变阻器R′，‎ 电键K，导线若干 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。‎ 则可以求出E=____________，r= ____________。（用I1，I2，U1，U2及R表示）‎ 课后练习 ‎1.(2006全国卷1）现要测量某一电压表V的内阻。给定的器材有：待测电压表（量程２V，内阻约4k）；电流表（量程1．2mA,内阻约500）；直流电源E（电动势约2．4V，内阻不计）；固定电阻３个；R1=4 000，R２=10 000，R3=15 000；电键S及导线若干。‎ 要求：测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。‎ i．试从３个固定电阻中选用１个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）‎ ii．电路接通后，若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV= ______ 。‎ ‎2.(2008全国卷1）一直流电压表，量程为1 V，内阻为1000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7 V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干线.‎ ‎（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.‎ ‎（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为_______________V，电源电动势为_______________V.‎ ‎3.(2010全国卷1）一电流表的量程标定不准确，某同学利用如图甲所示电路测量该电流表的实际量程Im.‎ 所用器材有：‎ 量程不准的电流表A1，内阻r1＝10.0 Ω，量程标称为5.0 mA；‎ 标准电流表A2，内阻r2＝45.0 Ω，量程1.0 mA；‎ 标准电阻R1，阻值R1＝10.0 Ω；‎ 滑动变阻器R，总电阻约为300.0 Ω；‎ 电源E，电动势3.0 V，内阻不计；‎ 保护电阻R2；‎ 开关S；‎ 导线．‎ 图 乙 图 丙 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ mA 电流表A1示数 ‎0‎ ‎0.2‎ mA ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ 电流表A2示数 A1‎ E a S R1‎ c R b R2‎ A2‎ 图 甲 回答下列问题：‎ ‎(1)在如图乙所示的实物图上画出连线．‎ ‎(2)开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至________端．‎ ‎(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im＝________.‎ ‎ (4)若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图丙所示，从图中读出A1的示数I1＝________，A2的示数I2＝________；由读出的数据计算得Im＝________.(保留3位有效数字)‎ ‎4.(2015新课标I-23).‎ 图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω．满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱．电表量程为3 mA：若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA．由题给条件和数据，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。‎ ‎(2)现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V．内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格．阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格．最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为_________Ω的电阻，R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。‎ ‎(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R/为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是：__________‎