1、1实验 13.2 测量电表的内阻考题实战 掌握高考脉搏1(2015 课标卷，23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表 (量程 3 V，内阻约为 3 000 )，电阻箱 R0(最大阻值为 99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值 100 ，额定电流 2 A)，电源 E(电动势 6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_.（3）将这种方法测出的电压表内阻记为 RV，与电压表内阻的真实值 R
2、V相比， RV _ RV(填“”、“”或“”)，主要理由是_.【解析】 (1)实验电路图如图所示(3)断开 S2，调节电阻箱 R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，2此时 R0两端的电压大于电压表的半偏电压， RV RV.【答案】 (1)见解析图 (2)见解析 (3) 理由见解析2(2016 课标卷，23)某同学利用图(a)所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱 R(最大阻值 99 999.9 )，滑动变阻器 R1(最大阻值 50 )，滑动变阻器R2(最大阻值 5 k)，直流电源 E(电动势 3 V)，开关 1
3、 个，导线若干图(a)实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关 S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“ R1”或“ R2”)(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线图(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为 630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表
4、头的满刻度电流为 _(填正确答案标号)A100 A B250 AC500 A D1 mA【解析】 (1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选 R1可减小实验误差3(2)滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：【答案】 (1) R1 (2)见解析图 (3)2 520 (4)D3(2016 海南卷，12)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路(1)已知表头 G 满偏电流为 100 A，表头上标记的内阻值为 900 . R1、 R2和 R3是定值电阻利用 R1和表头构成 1 mA 的
5、电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表若使用 a、 b 两个接线柱，电压表的量程为 1 V；若使用 a、 c 两个接线柱，电压表的量程为 3 V则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1_， R2_ ， R3_.(2)用量程为 3 V，内阻为 2 500 的标准电压表 对改装表 3 V 挡的不同刻度进行校准所用电池的电动势 E 为 5 V；滑动变阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 50 和 5 k.为方便实验中调节电压，图中 R 应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器(3)校准时，在闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑动端 P 应靠近_(填“ M”或“ N”)端(4)若由于表头 G 上标记的内阻值不准，
6、造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G 内阻的真实值_(填“大于”或“小于”)900 .【解析】 (1)根据题意， R1与表头 G 构成 1 mA 的电流表，则 IgRg( I Ig)R1，整理可得，R1 100 ；若使用 a、 b 两个接线柱，电压表的量程为 1 V，则IgRgI Ig 9001001 000 1004R2 910 Uab IgRgI 1 0.09110 3【答案】 (1)100 910 2 000 (2)50 (3) M (4)大于4(2017 课标卷，23)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为 100 A，内阻大约为 2 500 )的内阻可使
7、用的器材有：两个滑动变阻器 R1、 R2(其中一个阻值为 20 ，另一个阻值为 2 000 )；电阻箱 Rz(最大阻值为 99 999.9 )；电源 E(电动势约为 1.5 V)；单刀开关 S1和 S2.C、 D 分别为两个滑动变阻器的滑片图(a)(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线图(b)(2)完成下列填空： R1的阻值为_(填“20”或“2 000”)为了保护微安表，开始时将 R1的滑片 C 滑到接近图(a)中滑动变阻器的_端(填“左”或“右”5)对应的位置；将 R2的滑片 D 置于中间位置附近将电阻箱 Rz的阻值置于 2 500.0 ，接通 S1.将 R1的滑片置于适当位置，再反复
8、调节 R2的滑片 D的位置最终使得接通 S2前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2接通前 B 与 D 所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”)将电阻箱 Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 Rz的阻值置于 2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_.【解析】 (1)根据原理图(a)，将图(b)中的实物连线如图所示图甲 图乙由于 B、 D 两点的电势相等，对于图甲， I1R A I2RI1Rz1 I2R，即 R ARz1 RR对于图乙， I1Rz2 I2RI1R A I2R，即 Rz
9、2R A RR6所以 R ARz1 Rz2R A所以 RA 2 550 .Rz1Rz2 2 5002 601(3)提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【答案】 (1)见解析图 (2)20 左 相等2 550 (3)调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程考法模拟 悟透破题之道5(2017 云南统测)要测量电压表 V1的内阻 RV1，其量程为 2 V，内阻约 2 k.实验室提供的器材有：电流表 A，量程 0.6 A，内阻约为 0.1 电压表 V2，量程 5 V，内阻约为 5 定值电阻 R1，阻值为 30 定值电阻 R2，阻值为 3 k滑动变阻
10、器 R3，最大阻值为 100 ，额定电流为 1.5 A电源 E，电动势 6 V，内阻约 0.5 开关 S 一个，导线若干(1)某同学设想按图(甲)所示电路进行测量，读出电压表 V1和电流表 A 的示数后，用欧姆定律计算出RV1.该方案实际上不可行，最主要的原因是_(2)另一同学设计出如图(乙)所示的电路来测量电压表 V1的内阻 RV1.图中 R0应选_(选填“R 1”或“R 2”)在图(丙)中完成实物连线接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，电压表 V1的读数为 U1，电压表 V2的读数7为 U2，定值电阻的阻值为 R0，则计算电压表 V1的内阻 RV1的表达式为 RV1_.根据电
11、路图，由串并联电路特点及欧姆定律可得U2U 1 ，则 RV1 .U1R0RV1 U1R0U2 U1【答案】(1)电流表量程太大(2) R 2 见解析 U1R0U2 U16(2015 唐山模拟)某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选择的实验器材有：A待测电流表 G1；B一个标准电流表 G2(G2的量程大于 G1的量程)；C电阻箱 R；D滑动变阻器 R；E电池组、导线、开关采用如图 7 甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：按电路图接好电路，将滑动变阻器 R 调至最大；闭合 S1，断开 S2，调节滑动变阻器 R，使电流表 G1表头指针满偏；再闭合 S2，保持滑动变阻
12、器 R 不变，调节电阻箱 R，使表头指针半偏读出此时电阻箱 R的示数甲 乙 8图 7(1)用上述方法得到的电流表 G1内阻的测量值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)(2)为了使测量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差，请你在给定图乙中完成实验电路图(3)使用重新设计的实验电路的测量数据，写出电流表 G1内阻表达式 Rg ，说明各测量量的物理意义 【答案】 (1)偏小 (2)如图所示(3) I2为 G2的示数， I1为 G1的示数， R为电阻箱的示数（ I2 I1） RI17要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：甲A待测电压
13、表 (量程为 3 V，内阻未知)；B电流表 (量程为 3 A，内阻为 0.01 )；C定值电阻 R(阻值为 2 k，额定电流为 50 mA)；D蓄电池 E(电动势略小于 3 V，内阻不计)；E多用电表；F开关 S1、S 2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作9(1)首先用多用电表进行粗测，选用“100 ”倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_(2)为了更精确地测出此电压表的内阻，该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是_，理由是_乙 丙(3) 用你选择的电路进行实验时，用所测物理量的符号表示电压表的内阻，即 RV_【解析】
14、【答案】(1)3000 (2)丙 图乙中电流表测量时的示数太小，误差太大；图丙中 R 的阻值与电压表内阻接近，误差小 (3) R U2U1 U28现有一块灵敏电流表 ，量程为 200 A，内阻约为 1000 ，要精确测出其内阻 R1，提供的器材有：电流表 (量程为 1 mA，内阻 R250 )；电压表 (量程为 3 V，内阻 RV约为 3 k)；滑动变阻器 R(阻值范围为 020 )；定值电阻 R0(阻值 R0100 )；电源 E(电动势约为 4.5 V，内阻很小)；单刀单掷开关 S 一个，导线若干(1)请将上述器材全部用上，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程
15、的 将电路图画在下面的虚框中1310(4) 在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算 表的内阻，表达式为 R1_，表达式中各符号表示的意义是_【解析】【答案】(1)如图乙所示 (2) I2表示 表的示数， I1表示 表的示数， R2表示 表内阻， R0表示定值电阻 I2(R0 R2)I19. 灵敏电流计 G,量程为 100 A,内阻 1 k 左右,现要求测出该电流计的内阻值,实验室中可提供下列器材:11A.电阻箱 Ra,最大阻值 9 999.9 ,最大电流 0.2 A;B.滑动变阻器 Rb,最大阻值 1 000 ,最大电流 0.6 A;C.滑动变阻器 Rc,最大阻值 100 k,最大电流
16、 0.2 A;D.普通干电池 Ea,电动势 1.5 V,内阻未知;E.普通干电池组 Eb,电动势 6 V,内阻未知;F.开关、导线足够.(1)选用这些器材设计一个测量电路,画出电路图并标出所选用的器材代号。(2)列出主要操作步骤并写出测量结果。【解析】(1)如图所示,因为 Rc 总 =100 k Rg=1 k,所以可用恒流半偏法(因电源内阻未知,故不能用恒压半偏),为达到 RcRg目的,电源电动势要适当大些 . 【答案】（1）如图： （2）见解析10某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势 E 和内电阻 r.除待测干电池外，实验室可供选择的主要器材有：A电流表 G：测量范围 010 mA，内电
17、阻未知；B电流表 A：测量范围 00.5 A，内电阻很小；C电阻箱 R0：电阻变化范围 0999.9 ，最小精度 0.1 ；D滑动变阻器 R：电阻变化范围 020 ；E开关一个、导线若干(1)实验中，首先需将电流表 G 改装成电压表该同学采用图 10 所示的电路测定电流表 G 的内阻，其主要实验步骤如下，请完成步骤中的填空：12图 10将 R0调到某一设定值，滑动变阻器 R 的滑动触头移到 (选填“左端”、“右端”或“任意”)位置，然后闭合开关；多次改变 R0的大小，反复调节滑动变阻器的滑动触头位置，发现当 R05.0 时，电流表 G 的示数为 10.0 mA，电流表 A 的示数为 0.210
18、 A，则电流表 G 的内电阻为 ；拆开电路，采用电阻箱 R0与电流表 G 串联的方式，将电流表 G 改装成量程为 2 V 的电压表 V，则 R0的值应调为 .(2)用改装成的电压表 V 和电流表 A，采用图 11 甲的电路测量干电池的电动势和内电阻根据电压表V 的示数 U 与电流表 A 的示数 I，经描点、连线得到 UI 图象如图 11 乙所示根据图象可求得该干电池的电动势 E V；内电阻 r .(保留三位有效数字)甲 乙图 11【答案】 (1)左端 100 100(2)1.46(1.451.47) 0.920(0.9000.940)11.（河北省定州中学 2017 届高三上学期第一次月考）实
19、验室备有以下实验器材：一个已校准的电流表 A（量程 lmA，内阻约几百欧）一个标准电压表 V（量程 3V）13一个电源 E（电动势约为 4 V）一个电阻箱 R1（阻值范围：09999 ）一个滑动变阻器 R2（阻值范围：020 ）一个单刀单掷开关 S、另有导线若干（）现要先测出电流表 A 的内阻，然后将其改装成量程也为 3V 的电压表，最后利用上述标准电压表对改装成的电压表 V 进行校对，则标准电压表与改装的电压表 。（串联或并联）（）若要求只设计一个电路，既可以较精确地测量 A 表的内阻，又能对改装后的电压表进行校对。请在虚线框中画出你设计的实验电路图若在测 A 表内阻的实验中，调节电阻箱 R
20、1，使其接入电路中的电阻为 R 时，读出 A 表和 V 表的示数分别为 I 和 U，则电流表内阻的大小表达式为_。（用 I、U 和 R 表示）将 A 表改装成量程为 3V 的电压表后，在进行校对时，发现改装后的电压表的示数总比标准电压表的示数小，这可能是因为电流表 A 的内阻测量值比实际值_（填“大”或“小”），应适当调节电阻箱使其接入的电阻值_（填“增大”或“减小”）。【解析】（I）利用标准电压表对改装成的电压表 V 进行校对时，标准电压表与改装的电压表应该并联；（II）电路图如图；SARV又欧姆定律可知，电流表内阻的大小为 IUA；电压表的示数偏小，则所串联的电阻阻值14gRIU太大，则电
21、流表内阻测量值偏小，要纠正则应减小电阻箱阻值。【答案】（I）并联（II）电路图如图； RIU 小；减小12现要测量电流表 G1的内阻，给出下列器材：电流表 G1(量程 5 mA，内阻 r1约为 150 )电流表 G2(量程 10 mA，内阻 r2约为 100 )定值电阻 R1100 定值电阻 R210 滑动变阻器 R3(0200 )干电池 E(1.5 V，内阻未知)单刀单掷开关 S 导线若干(1)定值电阻选_；(2)如图所示，在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；(3)若选测量数据中的一组计算 r1，所用的表达式为 r1_ ，式中各符号的意义是_.【解析】 (1
22、)若选 R2，则其阻值太小，电流过大，而 R1与 G1内阻相当，故选 R1.(2)电路图如图所示G 2的示数减去 G1的示数为通过 R1的电流值【答案】 (1) R1 (2)见解析图(3) 21)(I I1、 I2分别表示电流表 G1、G 2的读数， R1表示定值电阻 R1的阻值 13(2016 河北三市联考)某探究小组要尽可能精确地测量电流表 的满偏电流，可供选用的器材如下：A待测电流表 (满偏电流 Im约为 800 A、内阻 r1约为 100 ，表盘刻度均匀、总格数为 N)15B电流表 (量程为 0.6 A、内阻 r20.1 )C电压表 (量程为 3 V、内阻 RV3 k)D滑动变阻器 R
23、(最大阻值为 20 )E电源 E(电动势为 3 V、内阻 r 约为 1.5 )F开关 S 一个，导线若干(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是_(选填“图甲”或“图乙”)。(2)所选合理电路中虚线图处应接入电表_(选填“B”或“C”)。(3)在开关 S 闭合前，应把滑动变阻器的滑片 P 置于_端(选填“ a”或“ b”)。(4)在实验中，若所选电表的读数为 Z，电流表 的指针偏转了 n 格，则可算出待测电流表 的满偏电流Im_。【答案】(1)图乙 (2)C (3) b (4) ( 也对)ZNnRV ZN3 000n14理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为
24、 03 V、内阻约为 3 k 的电压表的阻值实验室备有以下器材：A待测电压表 V1：量程为 03 V、内阻约为 3 kB电压表 V2：量程为 06 V、内阻约为 6 kC滑动变阻器 R1：最大值 20 、额定电流 1 AD定值电阻 R0E电源：电动势 6 V，内阻约为 1 F开关一个、导线若干 (1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路，请你按图示电路将图乙的实验仪器连接起来16(2)请写出按该电路测量电压表 V1内阻 RV的表达式，并指出表达式中各物理量的含义：_.(3)在正确连接电路后，闭合开关 S，不断地调节变阻器 R1滑片位置，记录多组电压表 V1、V 2示数，作出 U2 U1图线如图丙
25、所示若 R01 480 ，由图线上的数据可得 RV_.【解析】（1）如图所示：【答案】(1)见解析(2)RV R0，其中 U1、 U2分别为电压表 V1、V 2的示数， R0是定值电阻的阻值 (3)2 960U1U2 U115. 测定电流表内阻的实验中备用的器材如下：A电流表（量程 0100 A，内阻约为几百欧）；B标准伏特表（量程 05 V）；C电阻箱（阻值范围 0999.9 ）；D电阻箱（阻值范围 099999.9 ）；E电源（电动势 2 V，内阻不为零）；F电源（电动势 6 V，内阻不为零）；G滑动变阻器（阻值范围 050 ，额定电流 1.5 A）；电键和导线若干。171R2（1）采用图
26、所示的电路测定电流表 A 的内阻，且要求较高的测量精确，那么从以上备用的器材中，电阻箱 R1应选用_，电阻箱 R2应选用_，电源 E 应选用_。（填写字母代号）S2S1G（2）实验时要进行的步骤有：A闭合 S1；B闭合 S2；C将 R1的阻值调至最大；D调节 R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；E调节 R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；F记下 R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上的空白处：_；_；_；_；_；_。（3）如果在步骤 F 中 R2的阻值为 600 ，则图 1 中电流表内阻 Rg的测量值为_。（4）如果要将第（3）小题中的电流表 A 改装成量程
27、为 05 V 的伏特表，则改装的方法是与电流表_联一个阻值为_ 的电阻。（5）图所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的（要求对 05 V 的所有刻度都能在实验中进行核对）。试在图的实物图中画出连线。【解析】（1）从上述原理可知，S 2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是 RRg故实验器材选择应满足电源电动势尽可能大，R 尽可能大所以 R1选用大量程的电阻箱 D，R 2选用较小的电阻箱 C，电源选用电动势较大的 F（2）根据半偏法测量原理，则操作步骤为：按图所示的电路图连接好电路；将 R1的阻值调到最大；合上18【答案】(1)D
28、 C F (2)C A D B E F (3) 600 (4)串 49400 (5) 16（2016 湖南省长沙市第一中学高三上期月考五）某同学为了将一量程为 3V 的电压表改装成可测量电阻的仪表：欧姆表 （1）先用如图 a 所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到 3k 时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到 12k 时，电压表指针指在如图 b 所示位置，则电压表的读数为_V.由以上数据可得电压表的内阻 VR=_k（2）将图 a 的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，19如图 c 所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻
29、刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为_（填“0”或“”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为_k，（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时条件电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将_A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定【解析】（1）由图（b）所示电压表表盘可知，其分度值为 0.1V，示数为 1.50V；电源内阻不计，由图（a）所示电路图可知，电源电动势为： RUIEV，由题意可知： 1205.3VRE，解得：V5.4,60kRV；（2）两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为 ，当指针指欧姆表用一段时间调零时有 ggg RrERrI )(，测量电阻时 xgxgrEU)(比较可知 R，所以若电流相同则 xR，即测量结果不变，C 正确；【答案】（1）1.50V、 6k（2）、1（3）C
