2021年高考物理一轮复习考点过关检测题—11.4电表的改装
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电表的改装一、电流计G 的原理和主要参数电流表 G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有:表头内阻 R g:即电流表线圈的电阻满偏电流 I g:即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压 U g:即指针满偏时,加在表头两端的电压,故 U g =Ig?R g二、电流表改装成电压表改装的目的是:测量更大的电压方法:若量程扩大n 倍,则应给电流表串联一个电阻。
故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大,电压表的内阻越大。
n U R U R R(n 1)RU g g gU g三、电流表改装成电流表改装的目的是 :测量更大的电流n IRIg R g R g I g I R n1故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小。
说明:改装后的电表中通过电流计G 的最大电流I max与两端的最高电压U max变为多少?改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流 I g和满偏电压U g,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
例 1:一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为I g=50μA,表头电阻 R g=1kΩ,(1)若改装成量程为I m=1mA 的电流表,应如何改装?(2)若将改装后的电流表再改装成量程为U m=10V 的电压表,应如何改装?例 2:如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。
安培表A1的量程大于 A 2的量程,伏特表 V1的量程大于 V 2的量程,把它们按图接入电路,则安培表 A 1的读数大于安培表 A 2的读数;安培表 A1的偏转角安培表 A 2的偏转角;伏特表 V1的读数伏特表 V2的读数;伏特表 V1的偏转角伏特表 V 2的偏转角;(填“大于”,“小于”或“等于”)四、改装电压表的校对路如示V 准表,R 滑阻器(分器接法),虚框中改装表。
电表的改装一、电流计G 的原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用产生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有:表头内阻R g :即电流表线圈的电阻满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏; 满偏电压U g :即指针满偏时,加在表头两端的电压, 故U g = I g •R g二、电流表改装成电压表改装的目的是: 测量更大的电压方法:若量程扩大n 倍,则应给电流表 串 联一个电阻。
故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大 ,电压表的内阻越大。
三、电流表改装成电流表 改装的目的是:测量更大的电流故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小。
说明:改装后的电表中通过电流计G 的最大电流I max 与两端的最高电压U max 变为多少?改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压Ug,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
例1:一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为I g =50μA ,表头电阻R g =1kΩ, (1)若改装成量程为I m =1mA 的电流表,应如何改装?(2)若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V 的电压表,应如何改装? 例2:如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。
安培表A 1的量程大于A 2的量程,伏特表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按图接入电路,则安培表A 1的读数 大于 安培表A 2的读数;安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角;伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数;伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角; (填“大于”,“小于”或“等于”) 四、改装电压表的校对电路图如图示V 为标准电压表,R 为滑动变阻器(分压器接法),虚线框中为改装电压表。
高中物理一轮复习实验:电表改装专项训练副标题题号一总分得分一、实验题(本大题共 8 小题,共 72.0 分) 1. 回答下列问题:在实验室中用游标卡尺测量一物体长度的读数是______cm,螺旋测微仪测量金属丝的直径时,由图可知金属丝的直径是______ mm.一个电流计满偏电流为 3mA,内阻为 ,若改装成量程为 30mA 的电流表,应并联的电阻阻值为______2. 把一个満偏电流、线圈电阻的小量程电流表,改装成量程的电压表,需串联的分压电阻阻值为 ;改装成量程 10mA 的电流表,需并联的分流电阻的阻值为 。
3. 实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是 3V 和 15V,其内部电路如图所示,因电压表的表头 G 已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻 、 完好,测得,现有两个表头,外形都与原表头 G 相同,已知表头 的满偏电流为 1mA,内阻为 ;表头 的满偏电流,内阻为,又有三个精密定值电阻,,若保留 、 的情况下,对电压表进行修复,根据所给条件回答下列问题:原表头 G 满偏电流 ______,内阻 ______。
在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路 标识出所选用的相应器材符号某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材,测量一未知电阻的阻值: 电流表 A 量程 最大阻值约为,内阻未知; 的滑动变阻器;电源 电动势约 ;开关 S、导线若干。
由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们补充完整电路连接______,正确连线后读得电压表示数为,电流表示数为,则未知电阻阻值 为______ 。
第 1 页,共 7 页4. 有一只毫安表,它的内阻是,满偏电流 1mA,现要改装成量程为 的电流表,则毫安表应______ 串联或并联 阻值为______ 的电阻,若要改装成 3V的电压表应______ 串联或并联 阻值为______ 的电阻。
专题39 电表改装原理一、表头常用的电压表和电流表都是由表头改装而成的,表头是一个小量程的电流表G 。
1.表头内阻R g :指电流表G 的内阻,一般为几百欧到几千欧。
2.满偏电流I g :指电流表G 指针偏转到最大刻度时的电流(即电流表G 所能测量的最大电流值),一般为几毫安到几十毫安。
3.满偏电压U g :指电流表G 通过满偏电流时它两端的电压,一般为几毫伏到几十毫伏。
由欧姆定律可知:U g =I g R g 。
二、电表的改装改装成电压表改装成电流表内部电路改装原理 串联分压 并联分流改装后的量程g g ()U I R R =+gg R R I I R +=量程扩大的倍数gU n U =g I n I =接入电阻的阻值g g g(1)UR R n R I =-=- g g g g1I R R R I I n ==--改装后的总内阻 V g g R R R nR =+= g g A gR R R R R R n⋅==+校对电路改装成的电压表 改装成的电流表三、欧姆表的原理1.构造:如图所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成。
欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。
外部:接被测电阻R x 。
全电路电阻R 总=R g +R+r+R x 。
2.工作原理:闭合电路的欧姆定律I=xg R r R R E+++。
3.刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I=I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。
(1)当I=I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”。
(图甲) (2)当I=0时,R x →∞,在I=0处标为“∞”。
(图乙)(3)当I=2g I 时,R x =R g +R+r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻。
一个电流表的满刻度电流值I g=0.6 A,面板如图所示,那么它每一小格所对应的电流是_________mA,指针现在的电流示数是_________A。
电表改装高中物理题
电表改装高中物理题
电表是一种用于测量电流的仪器,通常用于家庭和工业中。
在高中物理课程中,学生通常会学习电路和电流的概念。
为了加深学生对电表原理的理解,可以设计一道电表改装的物理题。
题目:电表改装
题目描述:
某实验室想要改装一台电表,使其能够测量交流电流的频率和相位差。
为了实现这个目标,他们在电表上添加了一个频率计和一个相位差测量器。
电表的原理是通过电流通过它的绕组,产生一个磁场,进而通过一个指针显示出电流大小。
当电流是直流时,指针会停在固定位置。
而改装后的电表增加了一个计数器和一个相位差测量器,可以测量交流电当前的频率和相位差。
改装后的电表的原理是,通过将交流电流分成两部分,一部分通过电表的绕组,产生磁场并使指针偏转,另一部分通过频率计和相位差测
量器进行测量。
题目要求:
1. 请说明为什么改装后的电表可以测量交流电流的频率和相位差。
2. 请解释改装后的电表的工作原理,并说明频率计和相位差测量器的工作原理。
3. 如果一台交流电源的频率为50 Hz,相位差为0度,则在改装后的电表上会显示什么数值?
扩展:
1. 可以要求学生通过计算和实验,验证改装后电表的准确性和灵敏度。
2. 可以让学生进一步思考,如果要测量交流电的电压,如何改装电表。
通过这道题目,学生不仅可以巩固对电流、交流电和频率的理解,还可以了解电表的工作原理和改装后的应用。
同时,通过扩展部分的要
求,可以培养学生的实验设计和创新思维能力。
2021年高考物理一轮复习考点过关检测题11.4 电表的改装一、单项选择题1.有一个电流表G,内阻R g=10Ω满偏电流I g=3mA,要把它改装成量程0~3V的电压表,则()A.要串联一个阻值为990Ω的电阻B.要并联一个阻值为990Ω的电阻C.要串联一个阻值为0.10Ω的电阻D.要并联一个阻值为0.10Ω的电阻2.一个电流计的满偏电流I g=100μA,内阻为600Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,则应在电流计上()A.串联一个5.4kΩ的电阻B.串联一个约0.1Ω的电阻C.并联一个约0.1Ω的电阻D.并联一个5.4kΩ的电阻3.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是()A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装成电流表后,表头G本身允许加的电压增大了C.改装后,表头G自身的电阻减小了D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了4.如图所示,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200μA,内阻为495.0Ω,电阻箱读数为5.0Ω.根据以上数据计算可知改装好的电表()A.电压量程为1mVB.电压量程为100mVC.电流量程为20mAD.电流量程为2μA5.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1μA ,内阻为R g ,如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA ,则( ) A .给它串联一个电阻,阻值为nR g B .给它串联一个电阻,阻值为(n -1)R g C .给它并联一个电阻,阻值为g R nD .给它并联一个电阻,阻值为g 1R n -6.电流表G 的内阻为R g ,用它测量电压时,量程为U 。
将它改装成较大量程的电流表,内阻为R A ,量程为I ,这几个量的关系应满足( ) A .R A >R g ,UI >R g B .R A >R g >U I C .R A <R g =U ID .R A <R g ,UI<R g 7.如图所示,灵敏电流计的内阻=500Ωg R ,满偏电流1mA g I =。
2021届高考物理一轮复习电学实验专项训练(三)实验:电表改装1.将满偏电流300μA g I =、内阻未知的电流表G 改装成电压表(1)利用如图所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的电动势4V E =):先闭合1S ,调节R ,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合2S ,保持R 不变,调节'R ,使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时'R 的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值g R =________Ω。
(2)将该表改装成量程3V 的电压表,需________(填“串联”或“并联”)阻值为R =________Ω的电阻。
2.某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度,要求改装后欧姆表的15k Ω刻度正好对应电流表表盘的50μA 刻度。
可选用的器材还有:定值电阻0R (阻值14k Ω),滑动变阻器1R (最大阻值500Ω),滑动变阻器2R (最大阻值1500Ω),干电池( 1.5V,2)E r ==Ω,红、黑表笔和导线若干。
(1)欧姆表设计将图(a )中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后,滑动变阻器R 接入电路的电阻应为__________Ω,滑动变阻器应选___________(填“1R ”或“2R ”)。
(2)刻度欧姆表的表盘:通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如下图(b )所示。
表盘上a b 、两处的电流刻度分别为20和60,则a b 、两处的电阻刻度分别为________、________。
3.某型号多用电表欧姆档的电路原理图如图甲所示。
微安表是欧姆表表头,其满偏电流500μA g I =,内阻950g R =Ω。
电源电动势 1.5V E =,内阻1r =Ω。
电阻箱1R 和电阻箱2R 的阻值调节范围均为09999Ω~。
(1)甲图中的a 端应与______(红或黑)表笔连接。
(2)某同学将图甲中的a b 、端短接,为使微安表满偏,则应调节1R =______Ω;然后在a b 、端之间接入一电阻Rx 后发现微安表半偏,则接入的电阻阻值为Rx =______Ω。
高考试题中的电表改装实验一、电表、电表的改装原理1、灵敏电流表G(1)三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压,大约零点几伏。
(2)三个参数间的关系:由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意:电表就是电阻。
2、电压表(1)电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ,电阻R 叫分压电阻。
(2)电压表的内阻:Rv=Rg+R3、电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ,电阻R 叫分流电阻。
()g gg g g gU U U I R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得:解得:G RI U g U G RI gU-Ug R()g g g gU I R I I R ==-据并联电路的特点得:U(2)电流表的内阻:R A =Rg ×R/(R+Rg)4、电流表改装成欧姆表①原理:闭合电路的欧姆定律②如图1所示,当红、黑表笔短接时,调节R ,使电流表的指针达到满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有:③当两表笔间接入电阻Rx 时,电流表的电流为:当Rx 改变时,Ix随着改变,将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值,就构成了欧姆表。
④中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻R 中=R 内=R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。
二、滑动变阻器的两种接法1、限流接法如图2所示。
用电器Rx 的电压调节范围:电路消耗的总功率为:EI限流接法的选用原则:①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节, 只在小范围内变化,且待测电阻Rx 与R 接近时。
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。
2021届高考物理必考实验十一:练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g(R g+R)故R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R故R=I g R gI-I g改装后电表内阻R V=R g+R>R g R A=RR gR+R g<R g2.校正(1)电压表的校正电路如图所示,电流表的校正电路如图所示.(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)的示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造如图所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x .全电路电阻R 总=R g +R +r +R x . 2.工作原理闭合电路欧姆定律,I =ER g +R +r +R x .3.刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(图甲) (2)当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(图乙)(3)当I =I g2时,R x =R g +R +r ,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x 叫中值电阻.三、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.2.外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔). 四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图甲所示.2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流.①按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”、“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡:将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.【典例1】(2019·安徽皖江名校联盟摸底大联考)某实验小组在练习使用多用电表时,他们正确连接好电路如图7甲所示.闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无读数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已知保护电阻R=15Ω,电流表量程为0~50mA.操作步骤如下:①将多用电表挡位调到欧姆×1挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转;③将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;④将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20Ω时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示.回答下列问题:(1)图丙中的多用电表读数为________Ω;图丁中的电流表读数为________mA.(2)操作步骤④中,多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点.(3)电路的故障可能是________.A.灯泡短路B.灯泡断路C.保护电阻R短路D.保护电阻R断路(4)根据以上实验得出的数据,同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E′=________V(结果保留三位有效数字).【答案】(1)24 38.0 (2)e(3)B (4)1.48【解析】(1)欧姆表的读数为24×1Ω=24Ω,电流表的最小分度是1mA,需估读到0.1mA,所以图丁中的电流表读数为38.0mA.(2)根据电流必须从电流表正接线柱流入,电流从欧姆表的红表笔流入,黑表笔流出,电路中电流表在e端为负极,即电流经过电流表的方向为d→e,则操作步骤④中,多用电表黑表笔应接c 点,红表笔应接e点.(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转,说明ac间有断路.将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数不为零,所以电路的故障是灯泡断路.(4)由操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻度,根据欧姆表的中值电阻等于其内阻,则知欧姆表的内阻为R欧=15Ω.根据闭合电路欧姆定律得:I=E′R0+R mA+R欧,又R0+R mA=24Ω,故E′=I(R0+R mA+R欧)=38.0×10-3×(24+15) V≈1.48V.变式1(2017·全国卷Ⅲ·23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号).A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为__________;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为____________.(结果均保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)B (3)160 880 (4)1.47mA1.10kΩ 2.94V【解析】(1)当B 端与“3”连接时,内部电源与外部电路形成闭合回路,电流从A 端流出,故A 端与黑色表笔相连接.(2)在使用多用电表之前,调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置,选项A 错误;使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置,选项B 正确;使用电流挡时,电阻R 6不在闭合电路中,调节无效,选项C 错误.(3)根据题给条件可知,当B 端与“2”连接时,表头与R 1、R 2组成的串联电路并联,此时为量程1mA 的电流挡,由并联电路两支路电流与电阻成反比知,R gR 1+R 2=1-0.250.25=31,解得R 1+R 2=160Ω. 当B 端与“4”连接时,表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后再与R 4串联,此时为量程1V 的电压挡,表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后的总电阻为120Ω,两端电压为0.12V ,由串联电路中电压与电阻成正比知:R 4两端电压为0.88V ,则R 4电阻为880Ω.(4)若此时B 端是与“1”连接的,多用电表作为直流电流表使用,量程为2.5mA ,读数为 1.47mA.若此时B 端是与“3”连接的,多用电表作为欧姆表使用,读数为11×100Ω=1.10kΩ. 若此时B 端是与“5”连接的,多用电表作为直流电压表使用,量程为5V ,读数为2.94V.【典例2】(2019·辽宁大连市第二次模拟)如图9甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图,已知电源电动势E =1.5V ,内阻r =1Ω,灵敏电流计满偏电流I g =10mA ,内阻r g =90Ω,表盘如图丙所示,欧姆表表盘中值刻度为“15”.(1)多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某挡位时,其内部电路为图甲所示.将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为________Ω.某电阻接入红、黑表笔间,表盘如图丙所示,则该电阻的阻值为________Ω.(2)若将选择开关旋至“×1”,则需要将灵敏电流计________(选填“串联”或“并联”)一阻值为________Ω的电阻,再进行欧姆调零.(3)某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量,如图乙所示,下列说法中正确的是________(填选项前的字母).A .欧姆表的表笔A 、B 应分别接二极管的C 、D 端 B .双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大C .若采用“×100”倍率测量时,发现指针偏角过大,应换“×10”倍率,且要重新进行欧姆调零D .若采用“×10”倍率测量时,发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央,测量值应略大于175Ω 【答案】(1)150 70 (2)并联 10 (3)AC【解析】(1)设欧姆表总内阻为R ,短接时有:E =I g R ,代入数据计算得:R =150Ω;当半偏时有:E =12I g (R+R 中),所以R =R 中,所以选择的是“×10”挡位,根据题图丙可知读数为70Ω. (2)开关旋至“×1”,此时内阻R ′=R 中=15Ω,短接时电流I m =ER ′=100mA ,所以给表头并联一个分流电阻R 0,根据欧姆定律:R 0=I g r gI m -I g=10Ω. (3)二极管具有单向导电性,由于表笔A 与欧姆表内部电源正极相连,故需要表笔A 、B 应分别接二极管的C 、D 端,A 正确;实验测量时,手不能触碰金属杆,否则会将自身电阻并联进电路,测量值偏小,B 错误;若采用“×100”倍率测量时,发现指针偏角过大,说明电阻对该挡位太小,所以应该换小挡位,即“×10”倍率,且要重新进行欧姆调零,C 正确;欧姆表表盘刻度不均匀,“左密右疏”且越往左阻值越大,所以测量值应小于175Ω,D 错误.变式2 如图甲为一个多用电表的表盘,图中S 、K 、T 为三个可调节部件,该多用电表用作欧姆表的原理图如图乙.(1)现用此多用电表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻,主要操作步骤如下:①调节可调部件________,使电表指针停在表盘左侧零刻度位置;②调节可调部件________,选择“×1”挡位置;③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件________,使表笔指针指向右侧零刻度位置;④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端,由表头指针示数得出该电阻的阻值.(2)选择欧姆表的“×1k”挡,两表笔笔尖相互接触且调零时,图乙中电源电动势和内阻分别为E、r,表头G的内阻为R g,滑动变阻器的阻值为R,则表头G的满偏电流I g=________(用题给符号表示);再把表笔的笔尖和某电阻接触,欧姆表的示数如图丙,若电源电动势E=6V,则通过表头G的电流I=________mA.【答案】(1)①S②K③T(2)ER+R g+r0.2【解析】(1)①多用电表的使用首先进行机械调零:调节可调部件S,使电表指针停在表盘左边的零刻度位置;②调节可调部件K选择合适的挡位:因电阻约为十几欧,为使指针指在中央刻度附近,则选择欧姆表的“×1”挡位即可.③欧姆表选好挡后要进行欧姆调零,短接红、黑表笔,调节T,使得电表指针指向右边的零刻度位置.(2)两表笔笔尖相互接触且调零时R x=0,此时电流为满偏电流I g,由闭合电路的欧姆定律E=I g(r+R+R g),则可得I g=ER+R g+r;欧姆表选择的“×1k”挡,中值电阻值为15×1000Ω,则RΩ=R g+R+r=15×1000Ω,而E=6V,则I g=ERΩ=615000A=0.4mA,现接待测电阻后指针所在位置读得R x=15×1000Ω,则I=ERΩ+R x=0.2mA.【典例3】在“练习使用多用电表”的实验中,某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值为十几千欧的电阻R x。
- 1 -.版权所有—吕叔湘中学庞留根2008年8月电表的改装一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻由(I-I g ) R= I g R g R= I g R g /(I-I g )若I =n I g 则R= I g R g /(I-I g ) = R g /(n-1) 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω,满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表?解:R= I g R g /(I-I g ) =0.1×1000 /9.9=10.1Ω或R=R g /(n-1)=1000 /99=10.1Ω二、双量程电流表、如图示是一个双量程电流表,I g =0.5mA ,R g =200 Ω,计算R 1和R 2的阻值。
解:(R 1+R 2)(I 1-I g ) = I g R g①R 1+R 2= I g R g /(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 ΩI g (R g + R 2)=(I 2-I g ) R 1②(R g + R 2)=(I 2-I g ) R 1/Ig = 19R 1∴R 1=20ΩR 2=180Ω三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻若U=nU g则有RU UR U g gg gg gg R )n (R U U UR1例. 若电流表的内阻R g =1000Ω,满偏电流I g =100μA ,怎样把它改装成量程为U=3V 的电压表?解:U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30∴R=(n-1)R g =29000 Ω=29 k Ω四、双量程电压表、如甲、乙图示是一个双量程电压表,I g =1mA ,R g =100 Ω,计算R 1和R 2的阻值。
解:甲图, U g = I g R g =0.1V ,n 1=30 n 2=150 R 1=(n 1 -1)R g =2900 ΩR 2=(n 2 -1)R g =14900 Ω乙图,同样求出R 1R 1=(n 1 - 1)R g =2900 ΩR g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K ΩR 2= 12 K Ω五、改装电压表的校对电路图如图示V 为标准电压表,G IIgRgRI-IgGR 2R 1-10mA 1mA-GR 2R 1153甲315V-R 2R 1G乙R 1GVRSG UUg U-Ug RgR- 2 -.版权所有—吕叔湘中学庞留根2008年8月R 为滑动变阻器(分压器接法), 虚线框中为改装电压表。
2021年高考物理一轮复习考点过关检测题11.4 电表的改装一、单项选择题1.有一个电流表G,内阻R g=10Ω满偏电流I g=3mA,要把它改装成量程0~3V的电压表,则()A.要串联一个阻值为990Ω的电阻B.要并联一个阻值为990Ω的电阻C.要串联一个阻值为0.10Ω的电阻D.要并联一个阻值为0.10Ω的电阻2.一个电流计的满偏电流I g=100μA,内阻为600Ω,要把它改装成一个量程为0.6A的电流表,则应在电流计上()A.串联一个5.4kΩ的电阻B.串联一个约0.1Ω的电阻C.并联一个约0.1Ω的电阻D.并联一个5.4kΩ的电阻3.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是()A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装成电流表后,表头G本身允许加的电压增大了C.改装后,表头G自身的电阻减小了D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了4.如图所示,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200μA,内阻为495.0Ω,电阻箱读数为5.0Ω.根据以上数据计算可知改装好的电表()A.电压量程为1mVB.电压量程为100mVC.电流量程为20mAD.电流量程为2μA5.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1μA ,内阻为R g ,如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表n μA ,则( ) A .给它串联一个电阻,阻值为nR g B .给它串联一个电阻,阻值为(n -1)R g C .给它并联一个电阻,阻值为g R nD .给它并联一个电阻,阻值为g 1R n -6.电流表G 的内阻为R g ,用它测量电压时,量程为U 。
将它改装成较大量程的电流表,内阻为R A ,量程为I ,这几个量的关系应满足( ) A .R A >R g ,UI >R g B .R A >R g >U I C .R A <R g =U ID .R A <R g ,UI<R g 7.如图所示,灵敏电流计的内阻=500Ωg R ,满偏电流1mA g I =。
当使用a 、b 两个端点时是量程为201mA 的电流表,当使用a 、c 两个端点时是量程为U 的电压表。
已知1=100ΩR ,则2R 与U 的值分别为( )A .2=2.5ΩR ,U =20.6VB .2=2ΩR ,U =20.6VC .2=2.5ΩR ,U =0.6VD .2=2ΩR ,U =0.6V8.用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A 和电压表V ,分别将它们串联或并联在一起,然后接入如图所示电路中。
通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是( )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9.将一个表头并联一个电阻R 就改装成了一个大量程的电流表.把改装后的电表和一个标准电流表串联后去测量电流,发现标准电表的示数为1A ,改装电表的示数为0.95A .为了使改装表与标准电表测量值一致,下列说法正确的是( ) A .在R 上并联一个阻值很大的电阻 B .在R 上并联一个阻值很小的电阻 C .在R 上串联一个阻值很大的电阻 D .在R 上串联一个阻值很小的电阻10.一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压表,当把它和标准电压表并联后去测某电路中的电压时,发现标准表读数为2V 时,而改装表的读数为2.1V .为了使它的读数准确,应( ) A .在原分压电阻上再串联一个较小的电阻 B .在原分压电阻上再并联一个较大的电阻 C .在原分压电阻上再串联一个较大的电阻 D .在原分压电阻上再并联一个较小的电阻 二、多项选择题11.下列说法正确的是( )A .改装成电压表要给表头并联一个大电阻,改装成电流表要给表头串联一个小电阻B .改装成电压表要给表头串联一个大电阻,改装成电流表要给表头并联一个小电阻C .改装成量程为U 的电压表,要给表头串联一个阻值为g gUR I -的分压电阻 D .改装成量程为I 的电流表,要给表头并联一个阻值为g g gI R I I -的分流电阻12.有一灵敏电流计,其表头内阻R g =1000Ω,满偏电流I g =100μA ,以下说法正确的是( ) A .把它改成量程为1.5V 的电压表,应串联一个15 kΩ的电阻 B .把它改成量程为1.0A 的电流表,应并联一个1Ω的电阻C .把它改成量程为1.0A 的电流表,测量某电流时读数为0.5A ,此时流过表头的电流为50μAD .把它改成量程为1.5V 的电压表,测量某电压时读数为1.5V ,此时流过表头的电流为100μA13.如图甲、乙两个电路,是利用一个灵敏电流表G (500uA ,200Ω)和一个电阻箱R 改装成电压表或电流表,若电压表量程为3V,电流表量程为2.5mA ,则( )A .甲表是电流表,乙表是电压表,B .甲表中电阻箱的阻值是50Ω,乙表中电阻箱的阻值是5800ΩC .若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些,则可适当减小电阻箱R 的阻值。
D .若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些,则可适当增大电阻箱R 的阻值。
14.某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表,该电表有1、2两个量程。
关于该电表,下列说法中正确的是( )A .测电压时,量程1一定大于量程2,与1R 、2R 和3R 的阻值无关B .测电流时,量程1一定大于量程2,与1R 、2R 和3R 的阻值无关C .测电压时,量程1与量程2间的大小关系与1R 、2R 和3R 的阻值有关D .测电流时,量程1与量程2间的大小关系与1R 、2R 和3R 的阻值有关15.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表1A 、2A ,若把1A 、2A 分别采用串联或并联的方式接入电路,如图(a )、(b )所示,则闭合开关后,下列有关说法正确的是( )A .图(a )中1A 、2A 的示数不相同B .图(a )中1A 、2A 的指针偏角相同C .图(b )中1A 、2A 的示数相同D .图(b )中1A 、2A 的指针偏角相同 三、填空题16.现有一个灵敏电流表,它的满偏电流为I g =1mA ,内阻=200Ω,若要将它改装成量程为5A 的电流表,应_____联一个_____的电阻(保留两位有效数字).若要将它改装成量程为3V 的电压表,应_____联一个_______的电阻.17.关于电流表、电压表的改装:(1)有一个满偏电流为100mA 的毫安表,电表内阻为9Ω,现将该毫安表的量程扩大至0.6A ,则应并联一个阻值为_____Ω的电阻。
(2)如图所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G 的量程为0~10mA ,内阻为60Ω,图中串联的分压电阻R 1=440Ω,则R 2=_____Ω。
18.在如图所示的电路中,小量程电表头的内阻 R g =100 Ω,满偏电流 I g =1 mA ,R 1=900Ω,R 2= 100 Ω.(1) 当 S 1 和 S 2 均断开时,改装所成的表是________ 表(填“电流”或“电压”,)。
量程_______________。
(2) 当 S 1 和 S 2 均闭合时,改装所成的表是_____表(填“电 流”或“电压”)。
量程_____。
四、解答题19.有一电流表G ,内阻R g =10Ω,满偏电流I g =3mA 。
(1)要把它改装成量程为0~3V 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0~0.6A 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?20.如图所示,有一个表头G ,满偏电流为I g =1mA ,内阻R g =100Ω,用它改装为有5V 和50V 两种量程的电压表,求R 1、R 2的阻值各为多大?21.现有内阻为100g R =Ω,量程为1mA g I =的毫安表。
要把它改装为量程为3mA 和10mA 的双量程毫安表,改装电路图如下。
要求使用a 、c 接线柱时量程为3mA ,使用a 、b 接线柱时量程为10mA 。
求1R 、2R 的阻值;参考答案一、单项选择题二、多项选择题三、填空题16.并 0.040 串 2800 17.1.8 100018.电压 1V 电流 2mA 四、解答题19.(1)990Ω,1000Ω;(2)0.05Ω,0.05Ω 【解析】(1)把电流表G 改装成03V 的电压表,需要串联电阻的阻值为3(10)Ω990Ω0.003g g U R R I =-=-= 改装后电压表的内阻为V g R R R =+=1000Ω (2)把G 改装成00.6A 的电流表,需要并联电阻的阻值为0.00310Ω0.05Ω0.60.003g g gI R R I I ⨯==≈--改装后电流表的内阻是g A g =R R R R R≈+0.05Ω20.4.9kΩ;49.9kΩ【解析】当公共端与5V 端接入被测电路时,量程为U 1=5V ,当公共端与50V 端接入被测电路时,量程为U 2=50V 。
由串联电路的电压分配关系可知R 1=1g U I -R g =(35110-⨯ -100)Ω=4900Ω=4.9kΩR 2=2g U I -R g =(35110-⨯-100)Ω=49900Ω=49.9kΩ 21.115R =Ω, 235R =Ω 【解析】由欧姆定律可得,接ab 时:()()2g 1g g I R R I I R +=- ; 接ac 时: ()()g12g g I R I I R R =-+'代入数据解得:R 1=15Ω;R 2=35Ω。