高考物理专题复习：电学设计实验中定值电阻的作用
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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A 1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A 1（量程300 mA ，内阻约为5Ω）； 电流表A 2（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R 1（0～5Ω，额定电流为2 A ）； 滑动变阻器R 2（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R 0 （5Ω）；
单刀单掷开关一个、导线若干。
实验要求待测电流表A 1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V 1的内阻R V ，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V 2，量程5V ，内阻约为5 kΩ； 定值电阻R 1，阻值为30Ω； 定值电阻R 2，阻值为3kΩ；
滑动变阻器R 3，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V 1内阻R V 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R x 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A 1（量程150mA ，内阻约为10Ω） B ．电流表A 2（量程20mA ，内阻r 2=30Ω） C ．定值电阻R 0=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
2
1 ，请你在虚线框内画出测量R x 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I
1时，电压表读数为U
1
；当电流表读数为I
2
时，电压
表读数为U
2。
则可以求出E=____________，r= ____________。
（用I
1，I
2
，U
1
，U
2
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；R
1=4 000，R
２
=10 000，R
3
=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R
1
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R
2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S
1
、S
2
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S
1与S
2
均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S
1
闭合，
S
2
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I
m
.
所用器材有：
量程不准的电流表A
1，内阻r
1
＝10.0 Ω，量程标称为5.0 mA；
标准电流表A
2，内阻r
2
＝45.0 Ω，量程1.0 mA；
标准电阻R
1，阻值R
1
＝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R
2
；
开关S；
导线．
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A
1
满偏；若此时电流表
A
2
的读数为I
2
，则A
1
的量程I
m
＝________.
(4)若测量时，A
1
未调到满偏，两电流表的示数如图丙所示，从图中读出A
1
的示
数I
1
＝________，A
2
的示数I
2
＝________；由读出的数据计算得I
m
＝________.(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，
R 2=_______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：__________
图乙
图丙
1
23
4
5
mA
电流表A1示数
0.2
mA
0.40.6
0.8
1.0
电流表A2示数A1
E a
S
R1
c
R b
R2
A2
图甲。
