2020-2021学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册：11.3第2课时　电表的改装、伏安法测电阻的两种接法word版含答案

2021年高中物理人教版（新教材）必修第三册第2课时　电表的改装、伏安法测电阻的两种接法
1．一只电流表的满偏电流Ig＝2
mA，内阻Rg＝500
Ω，把它改装成量程为0～3
V的电压表，下列说法中正确的是(　　)
A．需串联一个1
500
Ω的电阻
B．需串联一个1
000
Ω的电阻
C．需并联一个1
000
Ω的电阻
D．改装后，电压表的内阻为1
000
Ω
2．磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg＝30
Ω，满偏电流Ig＝5
mA，要将它改装为量程为0～3
A的电流表，所做的操作是(　　)
A．串联一个570
Ω的电阻
B．并联一个570
Ω的电阻
C．串联一个0.05
Ω的电阻
D．并联一个0.05
Ω的电阻
3．(多选)某电流表的内阻为Rg，满偏电流为Ig，那么下列说法正确的是(　　)
A．该电流表也可以并联在电路中测电压，只是量程较小，Ug＝Ig·Rg
B．如果串联一个阻值为nRg的定值电阻，就可以改装为最大电压是(n＋1)IgRg的电压表
C．如果并联一个阻值为Rg的定值电阻，就可以改装为最大电流为nIg的电流表
D．在电流表两端并联一个小电阻将电流表改装成一个较大量程的电流表，通过原电流表的最大电流将增大
4.(多选)如图1所示，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱．已知灵敏电流计G的满偏电流为200
μA，内阻为495.0
Ω，电阻箱读数为5.0
Ω.根据以上数据计算可知改装好的电表(　　)
图1
A．电压量程为1
mV
B．电压量程为99
mV
C．电流量程为20
mA
D．电流量程为2
μA
5．(多选)在图2中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是(　　)
图2
A．甲图的接法叫作电流表外接法，乙图的接法叫作电流表内接法
B．甲中R测>R真，乙中R测C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R?RV，故此法测较小电阻好
D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R?RA，故此法测较大电阻好
6．分别用如图3所示的甲、乙两种电路测量同一待测电阻，图甲中两电表的示数分别为3
V、4
mA；图乙中两电表的示数分别为4
V、3.8
mA，则待测电阻Rx的真实值(　　)
图3
A．略小于1
kΩ
B．略小于750
Ω
C．略大于1
kΩ
D．略大于750
Ω
7．(多选)用伏安法测电阻，当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时，可采用试触的方法．如图4所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点；他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，则下列说法中正确的是(　　)
图4
A．R与电压表阻值接近，应选择电流表内接电路
B．如果选择电流表内接电路，测量值大于真实值
C．R与电流表阻值接近，应选择电流表外接电路
D．如果选择电流表外接电路，测量值大于真实值
8．(多选)如图5所示的电路，将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成A1(0～3
A)和A2(0～0.6
A)的电流表，把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是(　　)
图5
A．A1的指针满偏时，A2的指针也满偏
B．A2的指针满偏时，A1的指针刚好指到量程的五分之一处
C．A2的读数始终为A1读数的五分之一
D．A1的读数为1.5
A时，干路电流为1.80
A
9.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U＝12
V的直流电源上，且电源电压保持不变．把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(如图6所示)，电压表的示数为8
V，如果把此表改接在R2两端，则电压表的示数(　　)
图6
A．小于4
V
B．等于4
V
C．大于或等于8
V
D．大于4
V，小于8
V
10．(多选)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，改装好后把它们按图7所示接法连入电路，则(　　)
图7
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
11.如图8所示用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50
V，电流表的读数是10.0
mA，电压表的内阻是1.50
kΩ，电流表的内阻是10
Ω，那么Rx的精确值为(　　)
图8
A．457
Ω
B．350
Ω
C．360
Ω
D．1
200
Ω
12一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图9所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可加以改进(　　)
图9
A．在R上串联一个比R大得多的电阻
B．在R上串联一个比R小得多的电阻
C．在R上并联一个比R小得多的电阻
D．在R上并联一个比R大得多的电阻
13.如图10所示，有一个表头G，满偏电流Ig＝500
mA，内阻Rg＝200
Ω，用它改装为有1
A和10
A两种量程的电流表，则R1、R2的阻值各为多大？
图10
14.如图11所示，灵敏电流计的内阻Rg为500
Ω，满偏电流Ig为1
mA.当使用a、b两个端点时，是量程为I1的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为I2的电流表；当使用a、d两个端点时，是量程为U的电压表．已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5
Ω、2
Ω和100
Ω.求量程I1、I2、U的值．
图11
参考答案及解析
1.答案：B
2.答案：D
解析：将表头G改装成量程为0～3
A的电流表要并联一个电阻，要并联的电阻阻值为：R并＝＝
Ω≈0.05
Ω，故选D.
3.答案：ABC
解析：已知内阻的电流表可以当电压表用，电压可以通过欧姆定律计算出，Ug＝Ig·Rg，故A正确；电流表串联一个阻值为nRg的定值电阻后，该定值电阻的最大分压为U′＝Ig·nRg，则改装后电压表的最大电压为(n＋1)IgRg，故B正确；给电流表并联一个阻值为Rg的定值电阻后，根据并联分流原则，该电阻能分得的最大电流为(n－1)Ig，则改装后电流表的最大电流为nIg，故C正确；电流表改装成大量程的电流表后通过原电流表的最大电流不变，只是并联上电阻后总电流变大，故D错误．
4.答案：BC
解析：灵敏电流计与电阻箱并联，此为电流表，M、N两端电压为：U＝IgRg＝200×10－6×495.0
V＝0.099
V＝99
mV
电流的量程为：I＝Ig＋＝200×10－6
A＋
A＝0.02
A＝20
mA，故B、C正确，A、D错误．
5.答案：ACD
解析：题图甲的接法叫作电流表外接法，题图乙的接法叫作电流表内接法，A正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测＜R真，R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压导致电压的测量值偏大，由R＝得R测＞R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误，C、D正确．
6.答案：D
解析：由题给数据分析可知电流表的分压效果较大，故应采用电流表外接法，即采用题图甲电路，电流表示数含电压表的分流，故电流的测量值比真实值大，则待测电阻的测量值R测＝＝
Ω＝750
Ω<＝R真，即待测电阻Rx的真实值略大于750
Ω，选项D正确．
7.答案：AB
解析：由题图电路图可知，电压表的一端接A点，另一端接到B点时，电压表与电阻并联，电流表测电阻与电压表电流之和，另一端接到C点时，电流表测通过电阻的电流；若电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，说明电压表分流较大，而电流表分压较小，故R阻值较大，与电压表阻值接近，故应选择电流表内接电路；如果选择电流表内接电路，测量值是待测电阻和电流表电阻的串联总电阻，测量值大于真实值，故A、B正确，C、D错误．
9.答案：ACD
解析：由电路图知两电流表并联，它们两端电压相等，因为两电流表是由相同的灵敏电流计改装成的，通过表头的电流相等，指针偏转的角度相同，但量程不同的电流表读数不同，A1的量程等于A2的量程的5倍，故读数也是A2的5倍．A1的指针满偏时，A2的指针也满偏，偏转角度相同，故A正确，B错误；A2的读数始终为A1读数的五分之一，故C正确；由分析可知A1的读数为1.5
A时，A2的读数为0.3
A，故干路电流为1.80
A，故D正确．
9.答案：A
解析：电压表接在R1两端时，其示数为8
V，则此时电阻R2两端的电压为4
V，将R1与RV并联后的电阻用R1V表示，则＝2，即R1V＝2R2，由于R1>R1V，则R1>2R2.当电压表改接在R2两端时，将R2与RV并联后的电阻用R2V表示，则R2>R2V.此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为＝>>，即>2，故电压表的示数将小于4
V，选项A正确．
10.答案：AD
解析：电流表A1与电流表A2由相同表头改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，故A正确，B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因电压表V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误，D正确．
11.答案：A
解析：通过电压表的电流IV＝＝
A＝×10－3
A，则Rx＝＝
Ω≈457
Ω，故选A.
12.答案：B
解析：电压表由电流表G和电阻R串联而成，发现此电压表的读数比准确值稍微大一些，说明加上相同电压时，流过表头的电流偏大，要使电流适当小些，故需要略微增加电阻R的值，可以在R上串联一个比R小得多的电阻，故B正确．
13.答案：20
Ω　180
Ω
解析：设I1＝1
A，I2＝10
A，则公共端与“1
A”端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联，由并联电路特点有(I1－Ig)(R1＋R2)＝Ig·Rg
代入数值可得R1＋R2＝200
Ω①
当公共端与“10
A”端接入被测电路时，电阻R2与表头内阻Rg串联，再与电阻R1并联，由并联电路的特点有Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1
代入数值可得R2＋200
Ω＝19R1②
联立①②解得R1＝20
Ω，R2＝180
Ω.
14.答案：1.005
A　201
mA　20.6
V
解析：当使用a、b两个端点时满足Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1
解得I1＝1.005
A
当使用a、c两个端点时满足IgRg＝(I2－Ig)(R1＋R2)
解得I2＝201
mA
当使用a、d两个端点时，设流过R3的电流为I3，则满足IgRg＋I3R3＝U
且IgRg＝(I3－Ig)(R1＋R2)
解得U＝20.6
V.