2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第10章恒定电流专题强化13测量电阻的其他五种方法考点4半偏法测电表的内阻

这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第10章恒定电流专题强化13测量电阻的其他五种方法考点4半偏法测电表的内阻，共5页。试卷主要包含了9 Ω)，R2，30　V等内容，欢迎下载使用。

说明 (1)半偏法测电流表的内阻时，只有当R1≫RA(R1≫R2)时，RA测≈RA。R1≫RA、R1≫R2为选器材提供依据，即R1应选阻值较大的；在安全范围内电源应选电动势较大的。
(2)半偏法测电压表的内阻时，只有当R3≪RV(R3≪R4)时，RV测≈RV。同理，R3≪RV、R3≪R4也为选器材提供依据，即R3应选阻值较小的；在安全范围内，电源应选电动势较大的。
►考向1 半偏法测量电流表内阻
(2023·海南卷)用如图所示的电路测量一个量程为100 μA，内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12 V，有两个电阻箱可选，R1(0～9 999.9 Ω)，R2(0～99 999.9 Ω)。
(1)RM应选R1 ，RN应选R2 ；
(2)根据电路图，请把实物连线补充完整；
(3)下列操作顺序合理排列是①③②④ ：
①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；
③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材
(4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为 1 998.0 Ω ，该测量值 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为 1.30 V(保留3位有效数字)。
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为eq \f(RNRM,RN－RM) (用RM、RN表示)
[解析] (1)根据半偏法的测量原理可知，RM与R1相当，当闭合S2之后，变阻器上方的电流应基本不变，就需要RN较大，对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1，RN应选R2。
(2)根据电路图连接实物图有
(3)根据半偏法的实验步骤应为
①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；
③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。
(4)根据RM调节后面板读数为1 998.0 Ω。
当闭合S2后，原电路可看成如下电路
闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于eq \f(I原,2)，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表，则需要串联一个电阻R0，则有U＝Ig(Rg＋R0)
此时的电压读数有U′＝I′(Rg＋R0)，
其中U＝2 V，Ig＝100 μA，I′＝65 μA
联立解得U′＝1.30 V。
(6)根据题意OP间电压不变，可得
I(RA＋RN)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(I,2)＋\f(\f(I,2)RA,RM)))RN＋eq \f(I,2)·RA
解得RA＝eq \f(RNRM,RN－RM)。
[答案] (2)见解析图
►考向2 半偏法测量电压表内阻
某同学利用如图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表V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 Ω)，滑动变阻器R1：(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干。
实验步骤如下：
①按电路原理图连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱的阻值，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R1 (填“R1”或“R2”)。
(2)根据图甲所示的电路将图乙中实物图连线。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，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 2 520 Ω。(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，可推断该表头的满刻度电流为 D 。(填选项字母)
A．100 μA B．250 μA
C．500 μA D．1 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。
(2)滑动变阻器采用分压式接法，连接实物电路如图所示。
(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00 V和0.50 V，则RV＝4R＝2 520 Ω。
(4)电压表的满偏电流Ig＝eq \f(U,RV)＝eq \f(2.5,2 520) A≈1 mA，故D项正确。
[答案] (2)见解析图原
理
半偏法测电表内阻的两种情况
①半偏法测电流表的内阻RA：如图甲所示，闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表A达到满偏值I0；保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表A的读数等于eq \f(I0,2)，然后读出电阻箱R2的阻值R2′，则有RA＝R2′。
②半偏法测电压表的内阻RV：如图乙所示，闭合S，将电阻箱R4的阻值调为零，调节滑动变阻器R3，使电压表达到满偏值U0；保持R3的阻值不变，调节R4，使电压表的示数为eq \f(U0,2)，记下此时电阻箱的示数R4′，则有RV＝R4′
方
法
突
破
两种半偏法的比较(结合图甲、乙)
测电流表内阻RA
测电压表内阻RV
实验条件
R1≫RA
R3≪RV
误差产
生原因
闭合S2后，总电流变大，IR2>eq \f(I0,2)
R4连入后，V与R4两端的电压变大，UR4>eq \f(U0,2)
测量结果
RA测＝R2′RV测＝R4′>RV