2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册11.4.2电压表和电流表的电路结构课时作业（word版有答案）

人教版高一物理必修第三册课时作业
第四节第2课时电压表和电流表的电路结构
一、单项选择题
1、一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1 A,而改装电流表的读数为1.1A,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应: ( )
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻
B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻
2、如图所示是有两个量程的电压表的内部电路图,当使用a、b两个端点时,量程为0~3 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15V。已知电流表的内阻Rg为50 Ω,满偏电流为10 mA,则电阻R1、R2的值分别为( )
A.1 450 Ω　250 Ω
B.1 200 Ω　250 Ω
C.250 Ω　1 450 Ω
D.250 Ω　1 200 Ω
3、把一个电流计接成如图所示电路。三个端点a、b、c,一次连接a、b两个端点,一次连接a、c两个端点,已知改装之后的电流表有两个量程:0~0.1 A和0~1 A。已知电流计内阻Rg=90 Ω,电流计满偏电流Ig=10 mA。下列判断正确的是 (　　)
A.连接a、b两个端点,量程是0~1 A;连接a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=0.1 Ω,R2=0.9 Ω
B.连接a、b两个端点,量程是0~1 A;连接a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=1 Ω,R2=9 Ω
C.连接a、b两个端点,量程是0~0.1 A;连接a、c两个端点,量程是0~1 A;R1=1 Ω,R2=9 Ω
D.连接a、b两个端点,量程是0~0.1 A;连接a、c两个端点,量程是0~1 A;R1=1 Ω,R2=0.9 Ω
4、如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知(　　)
A.M、N两端的电压为1 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
5、如图甲、乙所示的电路图为电表改装的示意图,G为表头、R为可调电阻,则下列说法正确的是 (　　)
A.图甲为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
B.图甲为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
C.图乙为电流表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
D.图乙为电压表改装的原理图,增大可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
6、如图所示电路，滑动变阻器R1的总阻值是200 Ω，定值电阻R2的阻值是300 Ω，电源电压是6 V，且保持不变，内阻忽略不计，当滑动变阻器的滑片P由a点滑到b点时，电压表的变化是(　　)
A．2.4～6 V B．3.6～6 V
C．6～3.6 V D．6～2.4 V
7、一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 Ω,要把它改装成一个量程为0~10 V的电压表,则应在电流表上 (　　)
A.串联一个10 kΩ的电阻
B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5 kΩ的电阻
D.并联一个9.5 kΩ的电阻
8、一电流表由电流计G和电阻R并联而成，如图所示，在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些，采用下列措施可使读数变准确的是( )
A．在R上串联一比R小得多的电阻
B．在R上串联一比R大得多的电阻
C．在R上并联一比R小得多的电阻
D．在R上并联一比R大得多的电阻
二、多项选择题
9、有一灵敏电流计,其表头内阻Rg=1 000 Ω,满偏电流Ig=100 μA,以下说法正确的是(　　)
A.把它改成量程为0~1.5 V的电压表,应串联一个15 kΩ的电阻
B.把它改成量程为0~1.0 A的电流表,应并联一个1 Ω的电阻
C.把它改成量程为0~1.0 A的电流表,测量某电流时读数为0.5 A,此时流过表头的电流为50 μA
D.把它改成量程为0~1.5 V的电压表,测量某电压时读数为1.5 V,此时流过表头的电流为100 μA
10、如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是 (　　)
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
11、用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表 V,分别将其串联和并联在一起,然后接入电路中。通电后关于指针的偏角情况的叙述错误的是 (　　)
A.图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等
B.图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C.图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等
D.图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
12、如图是某同学改装成的某一量程电流表的原理图(其中表头内阻为Rg,并联的定值电阻的阻值为R),结果他发现该电流表的示数总是比准确值稍大一点,请问以下哪些措施可以对此加以改进 (　　)
A.并联一个比Rg和R的总电阻小得多的电阻
B.给定值电阻串联一个比R小得多的电阻
C.并联一个比R大得多的电阻
D.给表头串联一个比Rg小得多的电阻
13、四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角
三、非选择题
14、在如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝ Ω.
(1)当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程是多少？
(2)当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程是多少？
15、有一电流表G,内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA。要把它改装成量程为0～3 V的电压表,应串联一个多大的电阻 改装后电压表的内阻是多大
16、、如图为实验室常用的两个量程的电流表的原理图。当使用O、A两接线柱时,其量程为0~0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为0~3 A。已知电流计的内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=100 mA,求分流电阻R1和R2的阻值。
17、有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.
(1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？
(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？
18、如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图。当使用O、A两接线柱时,量程为0～3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为0～15 V。已知电流表的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=100 μA。求分压电阻R1和R2的阻值。
答案与解析
1、A
解析：改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大。故要使内阻稍微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,故A正确,B、C、D错误。
2、D
解析：当使用a、b两个端点时,由欧姆定律得
U1=3 V=Ig(R1+Rg)
当使用a、c两个端点时,由欧姆定律得
U2=15 V=Ig(R2+R1+Rg)
解得R1=250 Ω
R2=1 200 Ω
故选D。
3、B
解析：根据电流表的改装原理可知,接a、b时,R1起分流作用,为一支路,G与R2串联为一支路,最大电流Iab=Ig,同理,接a、c时,R1+R2为一支路,起分流作用,G为一支路,最大电流Iac=Ig,可知Iab>Iac,故连接a、b两个端点,量程是0~1 A;连接a、c两个端点,量程是0~0.1 A;联立解得R1=1 Ω,R2=9 Ω,故B项正确,A、C、D项错误。
4、D
解析：M、N两端电压为U=IgRg=200×10-6×490V=98mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+=200×10-6A+A=10mA,C错误,D正确。
5、B
解析：电压表电阻分压串联;电流表电阻分流并联。所以图甲为电流表改装的原理图,图乙为电压表改装的原理图。并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,综上所述选项B正确。
6、C
解析：由电路图可知，电阻R1、R2串联；由U＝IR可知：电流不变时，滑片P到b之间的电阻越大，电压表的示数越大；当滑动变阻器的滑片P在a点时，电压表的示数最大，此时电压表测量电源的电压，即U最大＝6 V；当滑动变阻器的滑片P在b点时，电压表的示数最小，此时电路中的电流I＝＝ A＝0.012 A，电压表的示数U最小＝IR2＝0.012 A×300 Ω＝3.6 V．所以，滑动变阻器的滑片P由a滑到b时，电压表的变化是6～3.6 V．选项C正确．
7、C
解析：把一个电流表改装成一个电压表,要串联一个电阻,可知B、D错误。通过电流表的电流为Ig时,电流表两端的电压
Ug=IgRg=1×10-3×500 V=0.5 V
串联电阻分担的电压
UR=U-Ug=10 V-0.5 V=9.5 V
所以串联电阻的阻值R===9.5 kΩ,C正确,A错误。
8、A
解析：读数总比准确值偏小，说明流过表头的电流偏小，并联电阻稍小了些，要使电流表读数准确，应使并联电阻稍大些，故要串联一个很小的电阻，因此A正确．
9、CD
解析：改装成电压表要串联电阻分压,串联电阻的阻值为R=-Rg= Ω-1 000 Ω=14 000 Ω,故A项错误;改装成电流表要并联电阻分流,并联电阻的阻值R== Ω=0.1 Ω,故B项错误;把它改成量程为0~1.0 A的电流表,用它去测量某电流时,读数为0.5 A,则指针正好指向满偏电流的一半,即50 μA,故C项正确;把它改成量程为0~1.5 V的电压表,测量某电压时读数为1.5 V,说明此时电流表达到满偏,此时流过表头的电流为100 μA,故D项正确。
10、BD
解析：电压表中串联电阻分压,电流表中并联电阻分流,所以甲表为电流表,乙表为电压表,并联电路电阻大时分流少,所以R增大时量程减小,A错误,B正确;串联电路电阻大时分压多,所以R增大时量程增大,C错误,D正确。
11、ABC
解析：图甲中电流表中的电流计并联在电路中,电压表中的电流计串联在电路中,由于电流表中定值电阻的分流,通过电流表中电流计的电流小于电压表的,电压表的指针偏角比电流表的大,故A、B错误;图乙中电压表和电流表是并联在一起的,两端的电压是相等的,由于电压表中定值电阻的分压,电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压,图乙中电压表的指针偏角比电流表的小,故C错误,D正确。
12、CD
解析：由题意知,该电流表的示数总是比准确值偏大,即通过表头的电流偏大,可通过减小R或增大Rg加以改进,故C、D正确。
13、AD
解析：A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,A正确,B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,C错误,D正确。
14、解析：(1)当S1和S2均断开时，电路只有R1和G串联，故改装所成的表是电压表，量程U＝Ig(Rg＋R1)＝1 V.
(2)当S1和S2均闭合时，电路只有R2和G并联，故改装所成的表是电流表，满偏时通过R2的电流I2＝Ig＝999 mA，量程I＝Ig＋I2＝1 000 mA＝1 A．
答案：(1)电压表　0～1 V
(2)电流表　0～1 A
15、解析：由题意知电流表G的满偏电压
Ug=IgRg=0.1 V
改装成量程为0～3 V的电压表,当达到满偏时,分压电阻R的分压
UR=U-Ug=2.9 V
所以分压电阻R== Ω=2 900 Ω
改装后电压表的内阻RV=Rg+R=3 000 Ω。
答案:2900 Ω 3 000Ω
16、答案：R1=8 Ω　R2=32 Ω
解析：在改装的电流表中,各量程达到满偏电流时,流过“表头”的电流仍为原满偏电流,故接O、A时:
IgRg=(I1-Ig)(R1+R2);
接O、B时:
Ig(R2+Rg)=(I2-Ig)R1。
由以上两式,把Ig=0.1 A,Rg=200 Ω,I1=0.6 A,I2=3 A代入解得R1=8 Ω,R2=32 Ω。
17、答案：(1)990Ω 1000Ω
(2)0.05 Ω 0.05 Ω
解析：(1)由题意知电流表G的满偏电压
Ug＝IgRg＝0.03 V.
改装成量程为0～3 V的电压表，原理示意图如图所示，当达到满偏时，分压电阻R的分压UR＝U－Ug＝2.97 V
所以，分压电阻R＝＝ Ω＝990 Ω
改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1 000 Ω.
(2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，原理示意图如图所示，当达到满偏时，分流电阻R的分流IR＝I－Ig＝0.597 A
所以，分流电阻R＝≈0.05 Ω
改装后电流表的内阻RA＝≈0.05 Ω.
18、解析：在改装的电压表中,各量程达到满偏电压时,经过“表头”的电流均为满偏电流。
接O、A时:Ig=,即
R1=-Rg=(-500)Ω=2.95×104 Ω。
接O、B时:Ig=,即
R2=-Rg-R1=(-500-2.95×104) Ω=1.2×105 Ω。
答案:2.95×104Ω 1.2×105Ω