11-19年高考物理真题分专题汇编之84电表的改装.pdf

11-1911-19年高考物理真题分专题汇编之年高考物理真题分专题汇编之 8484 电表的改装电表的改装1.【2019 年物理全国卷 1】某同学要将一量程为 250A 的微安表改装为量程为20 mA 的电流表。该同学测得微安表内阻为 1 200，经计算后将一阻值为R 的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。（2）当标准毫安表的示数为16.0 mA 时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）A18 mAA21 mAC25mAD28 mA（3）产生上述问题的原因可能是。（填正确答案标号）A微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 B微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 CR 值计算错误，接入的电阻偏小DR 值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为 kR 的电阻即可，其中 k=。答案】(1).(2).C(3).AC(4).9979【解析】【详解】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R 并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示：（2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：n 16mA100倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：316010 mA250103100 25mA，故本小题选 C；RgI R I IRI（3）根据gg，得：1gRIg，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻Rg真实值，大于 1200；或者因为定值电阻 R 的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻 R 阻值偏小。故本小题选 AC；（4）由于接入电阻 R 时，改装后的表实际量程为25mA，故满足IgRg 25 IgR；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为 20mA 电流表，应满足IgRg 20 IgkR，其中Ig 250 A 0.25mA，联立解得：k 1.25或k 99。79故本题答案为：（1）（2）C（3）AC（4）k 1.25或k 99792.20182.2018 年全国卷年全国卷 II II、22（6 分）某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头（量程100 A，内阻900）；电阻箱R1（阻值范围0 999.9）；电阻箱R2（阻值范围099999.9）；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。回答下列问题：（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a 和 b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。（2）电阻箱的阻值应取R1=，R2=。（保留到个位）*abA答案：（1）如图所示（2）1002910AR2R1*ab解析：（1）R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示：（2）改装电流表时需要并联一个电阻，要改装成1mA 的电流表需要并联的电阻R1。R1IgRgI Ig0.1900100，所以电阻箱的阻值 R1应取 100；1 0.1R1与表头并联电阻为RR1 RgR1 Rg100900901000U UA3 0.09 2910。3I110要改装成 3V 的电压表需要串联一个电阻R2，R23.20113.2011年海南卷年海南卷13图 1 是改装并校准电流表的电路图，已知表头A的量程为 Ig=600 A，内阻为Rg，mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。（1）图 1 中分流电阻 Rp的阻值应为（用 Ig、Rg和 I 表示）。AmARPES图 1100RmA图 22030405060（2）在电表改装完成后的某次校准测量中，mA表的示数如图 2 所示，由此读出流过mA电流表的电流为_mA。此时流过分流电阻RP的电流为_mA（保留 1 位小数）答：（1）1Rg（2）49.549.0991I1IgRg11RgRg609910.6【解析】（1）电流表改装，Rp（2）由图示可得，电流表读数为49.5mA，实际流经表头的电流为500 A 即 0.5mA，此时流过分流电阻 RP的电流为（49.50.5）mA=49.0mA。4.20164.2016 年海南卷年海南卷 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100A，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 3V，内阻为 2500 的标准电压表V对改装表 3V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E 为 5V；滑动变阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 50 和 5k。为了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。VMPNRSEaGR1R2R3cb（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，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。【答案】（1）1009102 000（2）50（3）M（4）大于【解析】（1）根据题意，R1与表头 G 构成 1mA 的电流表，则：IgRg=(I-Ig)R1，整理得 R1=100；若使用 a、b 两个接线柱，电压表的量程为1V，则R2Uab IgRgI1 0.09 910；3110若使用 a、c 两个接线柱，电压表的量程为3V，则R3Uab IgRg IR2I3 0.09 1103910 2000。3110（2）电压表与之并联后，电阻小于 2500，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还有便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 的电阻。（3）在闭合开关S 前，滑动变阻器的滑动端P 应靠近 M 端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用。（4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G 的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于900。5.20135.2013 年新课标年新课标 II II 卷卷 23（7 分）某同学用量程为 1 mA、内阻为 120 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V 和 1A 的多用电表。图中 R1和 R2为定值电阻，S 为开关。回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。(2)开关 S 闭合时，多用电表用于测量_(填“电流”、“电压，或“电阻”)；开关 S 断开时，多用电表用于测量_(填“电流”、“电压”或“电阻”)。(3)表笔 A 应为_色(填“红”或“黑”)。(4)定值电阻的阻值 R1_，R2_。（结果取 3 位有效数字）答案：(7 分)(1)连线如图所示(2 分)(2)电流电压(2 分。每空 1 分)(3)黑(1 分)(4)1.00880(2 分。每空 1 分)解析：(1)根据图(a)连线：电流表与R2串联、开关与R1串联，然后两支路并联分别接表笔A、B。(2)开关 S 闭合时，R1与电流表支路并联分流，多用电表用于测量电流；开关 S 断开时，R2与电流表串联分压，多用电表用于测量电压。(3)表笔 A 接电流表负极，应该是黑色的。(4)(先后顺序不能错)先计算分压电阻 R2，有表笔 A图(b)R1S表笔 BmAR2R2mA+R1表笔 A图(a)SS表笔 B表笔 A图(b)表笔 BR1mAR211103A，解得 R2=880；R2120再计算分流电阻 R1，1103(120 R2)(11103)R1，解得 R1=1.00。6.20136.2013 年海南卷年海南卷12 某同学将量程为 200A、内阻为 500 的表头 A 改装成量程为 1mA 和 10mA 的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500，R2和 R3的值待定，S 为单刀双掷开关，A、B 为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔 a 的颜色为色（填“红”或“黑”）（3）将开关 S 置于“1”挡时，量程为mA；（4）定值电阻的阻值 R2=，R3=。（结果取 3 位有效数字）AR1R2SA+-3R2R1R31S2BA+R3A图(a)表笔 a图(b)B表笔 b图(c)（5）利用改装的电流表进行某次测量时，S 置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为mA。答案：(1)如图；(2)黑；(3)10；(4)225，25.0；(5)0.780(0.78 同样给分)解析：（1）实物连线图见答图；（2）红表笔接电源的正极，电流由红表笔流入，由电路图（a）可看出表头右侧为正极，故表笔a为黑表笔；（3）将开关S 置于“1”挡时，表头跟R1、R2串联后再跟 R3并联，将开关 S 置于“2”挡时，表头跟 R1串联后再跟 R2、R3并联，故前者的量程较大，故开关S 置于“1”挡时，量程为 I1=10mA.（4）由（3）问的分析，结合欧姆定律可知开关 S 置于“1”挡时，有Ig(Rg R1 R2)(I1 Ig)R3，开关 S 置于“2”挡时，Ig(Rg R1)(I2 Ig)(R2 R3)，代入已知数据可得 R2=225，R3=25.0。R3BA表笔 b表笔 a答图A-+3R1R2S（5）S 置于“2”挡时，量程为 1mA，表头示数为 156A，故所测量电流的值为7.20127.2012 年理综天津卷年理综天津卷1561mA 0.780mA.2009.（3）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表 G1来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于 G2的量程，图中 R1为滑动变阻器。R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_A.合上开关 S2B.分别将 R1和 R2的阻值调至最大C.记下 R2的最终读数D.反复调节 R1和 R2的阻值，使 G1的示数仍为 I1，使 G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为 rE.合上开关 S1F.调节 R1使 G2的指针偏转到满刻度，此时 G1的示数为 I1，记下此时 G1的示数仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与其真实值相比_（填偏大、偏小或相等）若要将 G2的量程扩大为 I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=_.答案：正确顺序为 B、E、F、A、D、C。相等RSES1R1G1SR12G2I1rI I1解析：在组装实验时正确操作是将所有开关断开，将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大，然后闭合电源控制开关 S1，就可以校对待测表 G2，由于标准表和待测表串联流过的电流相等，这时就可以调节 R1由小到大改变电流,对待测表的刻度逐个校对，直到待测表满偏。校对完成后闭合开关S2构成半偏法测量表头G2内阻的电路，在没有 G1的情况下只调节 R2使待测表半偏，则表头内阻等于 R2此时的读数，这种做法会造成G1的示数增大（原理上是不变），误差大。由于有 G1可以方便观察干路电流的变化，所以操作为闭合开关 S2反复调节 R1和 R2使标准表达到待测表满偏时的电流值，同时使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数。正确顺序为B、E、F、A、D、C。由于 G1测量了干路电流，G2测量了支路电流，另一直流电流是两表示数之差，然后根据并联电路电流电阻成反比准确计算。答案”相等”。扩大电流表的量程需要并联一个电阻根据并联关系有I1r (I I1)RS，则RSI1rI I18.20158.2015 年理综新课标年理综新课标 I I 卷卷 23(9 分)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100，满偏电流为 1mA；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 3mA；若使用 a 和 c 两个接线柱，电表量程为 10mA。由题给条件和数据，可求出 R1=，R2=。(2)现用量程为3mA、内阻为 150amAR1R2bcARabcd图（a）R0R图（b）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、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为 1.5V，内阻忽略不计；定值电阻 R0有两种规格，阻值分别为 300 和 1000；滑动变阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 750 和 3000。则 R0应选用阻值为 的电阻，R 应选用最大阻值为 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：。答案：（1）1535（2）3003000（3）c闭合开关时，若电表指针偏转,则损坏的电阻是 R1；若电表指针不动,则损坏的电阻是 R2解析：（1）定值电阻和毫安表都是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比，若使用a 和 b 两个接线柱，量程为 3mA，则通过 R1的电流为 2mA，电流比为 1:2，所以电阻比为 2:1，可得R1 R21Rg 50。若使用 a 和 c 两个接线柱，电表量程为10mA，通过 R1的电流为 9mA，21(Rg R2)，整理可得R115，R2 35。91.5V1.5V 3000，最小为 500，0.5mA3mA电流比为 1:9，可得电阻比为 9:1，即R1（2）根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为若定值电阻选择 1000，折无法校准 3.0mA，所以定值电阻选择 500。由于最大阻值要达到 3000，所以滑动变阻器要选择 3000。（3）因为只有一个损坏，所以验证R2是否损坏即可。所以d 点应和接线柱“c”相连，若电表指针偏转，则损坏的电阻是 R1（断路）；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2（短路）。