2019年高考物理13个抢分实验专题13.1测量电表的内阻抢分精讲.doc

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1、12R1实验 13.1 测量电表的内阻【高考导航】抢分题型题型 1 电流半偏法题型 2 电压半偏法题型 3 等效替代法题型 4 伏安法实验目的 测量电流表或电压表的内阻。实验原理测量电阻的理论是欧姆定律的变性公式 IUR，只要知道电压 U 和电流 I 即可求得电阻，在实际操作中，要用电压表、电流表测量电压、电流，根据被测电阻的大小，我们分别选择电流表内接、外接，以减小测量误差。测电表的内阻与测定值电阻的阻值原理相同，对于电表的“身份”我们做一下转换：认为它是一个“会说话的电阻”，会说自己的电压值（电压表）、电流值（电流表），即测量自身分得的电压和通过自身的电流。我们需要做的工作就是想办法测量另

2、一未知的物理量。实验方法与步骤方法 实验步骤 电路图电流半偏法将 1R阻值调最大（保护电路），断开 2S，闭合 1，调节1使电流表指针满偏；保持R不变，闭合 2，调节2使电流表指针半偏，记下电阻箱 读数，则2Rg（要求 21）。S2S1G1:电位器（或电阻箱）；2R:电阻箱21R电压半偏法将 2R调零，调节滑动变阻器1滑片位置使电压表所在支路分压较小（保护电路，滑片向左滑动），闭合 S，调节滑动变阻器 1R滑片位置使电压表指针满偏；保持 1滑片位置不变，调节 2使电压表指针半偏，记下电阻箱读数 2R，则 2v（要求1）VS1:滑动变阻器； 2:电阻箱等效替代法如图甲所示，先将 2S拨至 a，闭

3、合 1，调节变阻器 R，使电流表 A2指示某一值 I0；再将 S拨至 b，保持 2不变，调节电阻箱 1R， 使 A2恢复原来的值 I0，则被测电流表 A1的内阻等于电阻箱的值。同理将电流表换成电压表 V 就可测出电压表的内阻，如图乙所示。A1 A2R1S1S2abR2甲V AR1S1S2abR2乙伏安法如图甲所示，将电压表与电流表串联，根据 IUr，求出电压表内阻；如图乙所示，将电流表 A与定值电阻 0R串联再与电压SVAR甲23表 V 并联，根据 )(0RrIU，求出电流表 A 的内阻 。 SRAVR0乙题型 1 电流半偏法例 1 在把电流表改装成电压表的实验中,测定电流表的内阻时,备有如下

4、器材:电流表(量程 02 mA,内阻约几十欧)滑动变阻器(阻值范围 050 ,额定电流 1.5A)电阻箱(阻值范围 0999 )电阻箱(阻值范围 09999 )电源(电动势 2V,有内阻)电源(电动势 6V,有内阻)另外有开关和导线若干.S21GR1R2（1）如果采用如图所示的电路测电流表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么从以上备用器材中,R 1应选用_,R 2应选用_,电源应选用_(用所给器材的代号填写)（2）实验时要进行的步骤有A. 合上 S1B. 合上 S2C. 将 R1的阻值调到最大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

5、F. 记下 R2的阻值G. 按图所示的电路图连接好电路以上步骤的合理顺序是_.（3）若步骤 F 中记录的 R2阻值为,则被测电流表的内阻 rg的测量值为_.（4）电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是 R 测 _R 真 :(填“”“”或“=”)。4答案：（1） （2）GCADBEF （3）100 （4）题型 2 电压半偏法例 2 （黑龙江大庆实验中学 2016 模拟）(1)用多用电表的欧姆挡测量量程为 3V 电压表的内阻值,红表笔接电压表的_(填“正”或“负”)接线柱。用欧姆”100“挡测量，表盘示数如图 1 所示，则阻值约为_，电压表示数为_V。(2)要进一步精确测量电压表其阻值，实验室中

6、可提供的器材有：电阻箱 R，最大电阻为 9999.9，定值电阻 r=6k，电动势约为 12V，内阻不计的电源 E，开关、导线若干。实验的电路图如图 2 所示,先正确连好电路,再调节电阻箱 R 的电阻值,使得电压表的指针半偏,记下此时电阻箱 R 有电阻值 R1;然后调节电阻箱 R 的值,使电压表的指针满偏,记下此时电阻钉 R 的电阻值 R2.此实验计算电压表内阻 Rv的表达式为 Rv =_(用字母表示).若电源的内阻忽略不计,则电压表内阻 Rv 的测量值将_.A. 偏大 B.不变 C.偏小 D.不能确定，要示电压表内阻的大小而定。答案：(1)负 2200 2.20 (2) R12R2r A解析：

7、(1)用多用电表的欧姆挡测量量程为 3V 电压表的内阻值，多用电表的红表笔接内置电源的负极，红表笔接电压表的负接线柱。5题型 3 等效替代法例 3 某同学准备用 500A 的电流表改装成一块量程为 2.0V 的电压表他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图 l 所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：A电流表 G1 （量程 01.0 mA，内阻约 100 ）B电流表 G2 （量程 0500 A，内阻约 200 ）C电池组 E（电动势为 3.0 V，内阻未知）D滑线变阻器 R（025 ）E电阻箱 R1 （总阻值 9 999 ）F保护电阻 R2 （阻值约 100 ）G单刀单掷开关 S1

8、 ，单刀双掷开关 S2（1）实验中该同学先合上开关 Sl ，再将开关 S2 与 a 相连，调节滑线变阻器 R，当电流表G2 有某一合理的示数时，记下电流表 G1 的示数 I；然后将开关 S2 与 b 相连，保持 不变，调节 ，使电流表 Gl 的示数仍为 I 时，读取电阻箱的读数 r（2）由上述测量过程可知，电流表 G2 内电阻的测量值 rg = （3）若该同学通过测量得到电流表 G2 的内电阻值为 190，他必须将一个 k 的电阻与电流表 G2 串联，才能改装为一块量程为 2.0V 的电压表（4）该同学把改装的电压表与标准电压表 V 进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，6标准

9、电压表 V 的指针恰好如图 2 所示由此可知，该改装电压表的百分误差为 %题型 4 伏安法例 4 （河北唐山 2015 二模）某同学欲准确测定一个量程为 3V，内阻约为 2k 的电压表的内阻。所备器材有：A. 待测电压表：量程 3V，内阻约为 2kB. 电流表：量程 10mA，内阻约为 50C. 定值电阻：R1=400 D. 滑动变阻器 R2：最大阻值 20E. 直流电源：电动势 E=6V，内阻可不计F. 开关，导线若干为保证测量结果的准确性，实验要求两表指针偏转的最大刻度都要超过总量程的 12。（1）在图甲空格中补全实验电路；（2）改变滑动变阻器的阻值，读取实验数据填入如下表格，依据表格中的 U，I 数据在图乙坐标纸上画出U-I 图线；电压 U/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00电流 I/mA 0 1.49 3.00 4.52 6.00 6.98 8.967（2）根据图线，计算电压表的内阻为 k（结果保留两位有效数字）。答案：（1）如图所示；（2）如图所示；（3）2.0。解析：（1）由题意可知，要使最大刻度都超过总量程的 12，将电压表与一电阻并联，再与电流表串联的方法进行测量；该电路采用滑动变阻器分压接法，电流表采用外接法；故电路如图：（2）由表中数据设立如图所示标度，采用描点法作图如图所示；