2024年高考物理电学实验专题逐个击破专题07 测量电压表、电流表的内阻

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（1）定值电阻与待测电压表并联扩大电流值
（2）电压表与定值电阻替代电流表
（3）电压表内阻确定充当电流表
（4）利用标准电压表测量待测电压表的量程与内阻
（5）半偏法及其衍生
（6）图像法
（二）测量电流表只需要一个能够显示电压的装置
（1）定值电阻与待测电流表串联扩大电压值
（2）电流表与定值电阻串联改装电压表
（3）电流表内阻确定充当电压表
（4）定值电阻充当电压表
（5）半偏法及其衍生
（6）图像法
（一）测量电压表只需要一个能够显示电流的装置
（1）定值电阻与待测电压表并联扩大电流值
1．现要用如图甲所示的电路图来测量某一电压表V的内阻。给定的器材有：待测电压表V（量程2V，内阻约为）；电流表A（量程，内阻约）；直流电源（电动势约，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）；固定电阻（3个：阻值分别为、、）；开关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。
（1）固定电阻应该选用的电阻阻值为______；
（2）根据甲图的测量电路原理图，用笔画线代替导线，在图乙所给的实物图上连线；（______）
（3）根据甲图的测量电路原理图，开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端应滑动到______端（选填“左”或“右”）；
（4）电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为，电流表读数为，则电压表内阻______。
2．小明同学想测量一个量程为3V的电压表内阻。
(1)先用多用电表的欧姆档粗测待测电压表的内阻。选择“×100”的挡位，短接表笔，进行__________。正确操作后测量电压表内阻，如图甲，1号接线柱应接_______表笔（选填“红”或“黑”）。正确连接后，发现表盘示数如图乙所示，测得该电压表的内阻为________Ω；
甲乙
(2)除上述待测电压表外，实验室还可提供的实验仪器有：
① 电动势E=6V，不计内阻的电源
② 量程为6mA，内阻约为5Ω的电流表
③ 阻值为1000Ω的定值电阻R0
④ 最大阻值50Ω的滑动变阻器R
⑤ 开关和导线
为较准确测量电压表内阻，要求电表至少偏转以上，请设计电路图并将电路图画在框中____。
(3)若某时刻电压表、电流表示数分别为U1、I1，则电压表内阻Rv=________（请用题中符号表示）
（2）电压表与定值电阻替代电流表
3．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0~3V、内阻约为3kΩ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0~3V、内阻约为3kΩ
B．电压表V2：量程为0~6V、内阻约为6kΩ
C．滑动变阻器R1：最大值20Ω、额定电流1A
D．定值电阻R0
E.电源：电动势6V，内阻约为1Ω
F.开关一个、导线若干
(1)按该电路测量电压表V1内阻RV的表达式RV=______，并指出表达式中各物理量的含义______；
(2)在正确连接电路后，闭合开关S，不断地调节滑动变阻器R1滑片位置，记录多组电压表V1、V2示数，作出U2­U1图线如图所示。若R0＝1480Ω，由图线上的数据可得RV＝______Ω。
4．为精确测量某一个电压表的内阻，实验探究小组从实验室找来了以下仪器。
a.电源E，具有一定内阻，电动势为3.0V；
b.待测电压表，量程为0-1.5V，内阻约为1200Ω；
c.标准电压表，量程为0-3V；
d.标准电流表A，量程为0-0.6A，内阻小于1Ω；
e.电阻箱（0-9999Ω）；
f.定值电阻（1500Ω）；
g.滑动变阻器（0-2000Ω）；
h.单刀单掷开关S，导线若干。
（1）某同学根据找来的器材，设计了如图1所示的电路图进行测量，请判断这样设计的实验电路是否合理并简述理由_______。
（2）经过小组讨论后，根据提供的器材，该小组设计一个能够多次测量的实验电路，如图2所示，请选择正确的元件将电路图完善起来。
其中，甲处应连接______（填“”或“”或“”）；乙处应连接______（填“”或“”或“A”）；丙处应连接______（填“”或“”或“A”）。
（3）用表示的示数，用表示的示数，用I表示A的示数，用R表示甲处所选电阻的阻值，则电压表的内阻______。
（4）在按照图2电路进行实验时，______系统误差（填“存在”或“不存在”）。
（3）电压表内阻确定充当电流表
5．某研究小组要测量电压表V1的内阻r1，要求方法简洁，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据，现提供如下器材：
A．电压表（V1）：量程3V，内阻r1待测（约2000Ω）
B．电压表（V2）：量程6V，内阻r2＝4000Ω
C．电流表（A1）：量程0.6A，内阻r4约为0.05Ω
D．滑动变阻器（R0）：总电阻约50Ω
E.电源（E）：电动势15V，内阻很小
F.电键（S）、导线若干
(1)请从所给器材中选出适当的器材，设计电路，在答题纸上相应位置画出电路图，标明所用器材的符号______；
(2)根据所设计的电路图，写出待测电压表V1的内阻r1的表达式，即：r1＝______。
（4）利用标准电压表测量待测电压表的量程与内阻
6．有一内阻未知（约）、量程未知（约），共有30个均匀小格的直流电压表。
（1）用多用电表的欧姆挡测量其内阻，多用电表刻度盘上电阻刻度中间值为20。实验时应将选择开关拨至倍率“___________”，多用电表的红表笔与电压表的___________（选填“正”或“负”）接线柱相连。
（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为，为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度。
标准电压表（量程，内阻）
电流表（量程，内阻未知）
滑动变阻器（总阻值）
稳压电源（，内阻不能忽略）
开关、导线若干
①在方框内画出实验电路图___________。
②选用记录数据中一组，该组标准电压表的示数，电压表的指针指示格子数格，则电压表的量程___________。
7．甲同学将标准电压表V0（量程为U0=3V，内阻r0=3kQ）改装为电压表V，改装后的电压表刻度盘上的刻度均匀分布共有N格，该同学改装后没有在刻度盘上标上相应的刻度值，乙同学想测量出改装后电压表的量程和内阻。提供的器材有：
A．改装后的待测电压表V（内阻Rv未知）
B．标准电压表V1（量程为3V，内阻r1约为3kΩ）
C．标准电压表V2（量程为30V，内阻r2约为30kΩ）
D．滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）
E.学生电源E（输出电压调节范围0～16V）
F.开关S、导线若干
（1）乙同学为了得到待测电压表V的量程和内阻，按图甲所示电路图连接好实验电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现标准电压表V1的指针接近满偏时，待测电压表V的指针还未偏到满偏的三分之一；接着该同学只将标准电压表V1换成标准电压表V2，调节滑动变阻器，当待测电压表V的指针满偏时，标准电压表V2的指针也还未偏到满偏的三分之一。为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻，请重新设计工作电路，将其画在如图乙所示的虚线框内_________。
（2）根据设计的电路进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格，为了得到待测电压表V的量程和内阻，还需要测量的物理量和相应的符号是________，待测电压表V的量程为_________，待测电压表V的内阻为________。（用测得的物理量和题中已知量的符号表示）
（5）半偏法及其衍生
8．为了更准确地测量某电压表的内阻，一同学设计了如图所示的电路图，实验步骤如下：
A．断开开关S，按图连接好电路；
B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；
C．将电阻箱的阻值调到零；
D．闭合开关S；
E．移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的指针指到3V位置；
F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱的阻值，此值为电压表内阻的测量值；
G．断开开关S．
实验中可供选择的实验器材有：
a．待测电压表
b．滑动变阻器：最大阻值
c．滑动变阻器：最大阻值
d．电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为
e．电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为
f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略
g．开关，导线若干
按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
（1）要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用_______（选填“b”或“e”），电阻箱中选用__________（选填“d”或“e”）．
（2）电压表内阻的测量值和真实值相比，________（选填“>”或“