高考物理电表改装(测内阻)的实验
11.9电表内阻的测量和改装(原卷版)--2024高考一轮复习100考点100讲
2024年高考一轮复习100考点100讲第11章 恒定电流第11.9讲 电表内阻的测量和改装【知识点精讲】一、半偏法测量电表内阻 1．半偏法测电流表内阻 (1)实验电路图，如图所示。
(2)实验步骤。
①按如图所示的电路图连接实验电路；②断开S 2，闭合S 1，调节R 1，使电流表读数等于其量程I m ；③保持R 1不变，闭合S 2，调节R 2，使电流表读数等于12 I m ，然后读出R 2的值，则R A ＝R 2。
(3)实验条件：R 1≫R A 。
(4)测量结果：R A 测＝R 2<R A 。
(5)误差分析：当闭合S 2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R 2的电流比电流表所在支路的电流大，R 2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R 2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
2．半偏法测电压表内阻 (1)实验电路图，如图所示。
(2)实验步骤①按如图所示的电路图连接实验电路；②将R 2的值调为零，闭合S ，调节R 1的滑片，使电压表读数等于其量程U m ；③保持R 1的滑片不动，调节R 2，使电压表读数等于12U m ，然后读出R 2的值，则R V ＝R 2。
(3)实验条件：R1≪R V。
(4)测量结果：R V测＝R2>R V。
(5)误差分析：当R2的值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于12U m时，R2两端的电压将大于12U m，使R2>R V，从而造成R V的测量值偏大。
显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。
二、电表改装1.电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝I g R＋I g R g，所以R＝UI g－R gI g R g＝(I－I g)R，所以R＝I g R gI－I g改装后的电表内阻R V＝R＋R g>R g R A＝RR gR＋R g<R g(1)无论是将表头改装成电压表还是电流表，都没有改变表头的参数，即表头的满偏电压U g、满偏电流I g都不发生变化，只是由分压或者分流电阻R承担了部分电压或电流。
高考物理复习能力提升(高考模拟练出高分)把电流表改装为电压表
拾躲市安息阳光实验学校实验十三把电流表改装为电压表考纲解读1.掌握电流表的三个参数，学会用“半偏法”测量电流表的内阻.2.学会把电流表改装为电压表．基本实验要求1．实验目的(1)了解电流表构造，明确满偏电流I g，表头内阻R g，满偏电压U g的意义．(2)进一步理解串联的分压作用．(3)掌握把电流表改装为电压表的方法．(4)理解半偏法测电阻的原理．2．实验器材电流表、电阻箱、开关、电池组、滑动变阻器(大阻值)、电压表、导线．3．实验步骤(1)半偏法测电流表内阻①按照实验原理图甲所示的电路图连接成实验电路，开关S1、S2都处于断开状态，使滑动变阻器在电路中的阻值最大．②闭合开关S1，调节滑动变阻器使电流表的指针满偏．③闭合开关S2，调节电阻箱R′使电流表示数从满偏电流I g减小到半偏电流12I g，读出此时电阻箱的阻值R′，就是电流表的内阻r g.④断开电键．(2)改装电压表①计算出电流表改装成电压表需要串联的电阻值R1＝UI g－r g.②将电阻箱R′的阻值调到R1，与电流表串联构成量程为U的电压表．规律方法总结1．“半偏法”测电流表的内阻电路图如实验原理图甲所示，合上S1，调整滑动变阻器，使电流表恰好满偏；再闭合S2，调整R′，使电流表恰好半偏．当R≫R′时，r g＝R′.2．电流表改装为电压表，根据串联电阻分压的原理可知，把电流表串联一个电阻R组成电压表，二者承受的最大电压(改装后量程)U＝I g(r g＋R)，或U ＝U g＋I g R.其阻值为：R0＝U－U gI g.其原理如实验原理图乙所示．3．校表(1)按如实验原理图丙所示的电路图连接电路，与电压表进行核对．改变滑动变阻器的滑片位置，使○V的示数分别为0、U4、U2、3U4、U，并核对改装的电压表的示数是否正确． (2)R 表＝nr g ，其中n 为U U g ＝U I g r g ，所以nr g ＝UI g＝R 表．4．误差分析(1)在用半偏法测表头内阻的过程中，当闭合开关S 2后，由于R ′与电流表并联．R 并<R g ，所以电路中的总电流比S 2闭合前要大一些，即此时总电流I >I g ，导致流过电阻箱的电流I R ′＝⎝⎛⎭⎪⎫I ′－12I g >12I g .因为12I g R g ＝I R ′R ′，所以R ′<R g ，即表头内阻的测量值小于真实值．(2)根据电流表改装为电压表的原理，与电流表串联的分压电阻阻值R ＝UI g －R g ，由于内阻R g 的测量值小于真实值，使R 的计算值偏大，所以改装后的电压表的量程U 也偏大一些．考点一 实验步骤与误差分析例1 图1是半偏法测定电流表内阻r g 的电路图，图中的R 实物用______，R ′实物用____________．正确连接实物后，实验步骤如下：A ．闭合开关S 1，调整R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 图1B ．断开S 1，记下R ′的值C ．闭合开关S 2，调整R 和R ′的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半D ．断开S 1、S 2，将R 阻值调到最大上述__________项步骤有错误，应________才正确，改正后正确操作步骤的顺序编码为________，只有当R ′比R ________时才可认为r g ＝R ′，因为并入R ′后电路的总电流会变________，故r g 的真实值比R ′要稍________．解析 题图中的R 应用滑动变阻器，R ′用电阻箱，因为R 是为了调整G ，而R ′是为了调整电流表半偏时读出电阻值．步骤C 项有错误，R 调整至G 满偏后不能再动，闭合S 2后，通过调整R ′来使G 达到半偏，这样r g ＝R ′.正确的操作顺序应为DACB ；只有当R ′比R 小的多时，闭合S 2后R ′的接入对电路的影响才可忽略，从而近似认为r g ＝R ′，因为并入R ′后电路总电阻变小故电流会变大，因此r g 的真实值比R ′要稍大．答案 滑动变阻器 电阻箱 C 只调整R ′的阻值 DACB 小得多 大大考点二 对实验原理及实验方案的选取例2 用半偏法测量电流表内阻的电路如图2所示．已知电流表的满偏电流I g ＝100 μA.(1)有四位学生对图中电源电动势E 及R 1、R 2的取值提出了下面四个不同的方案，最佳应选择______．A ．E ＝3 V ，R 1为0～9 999.9 Ω的电阻箱，R 2为0～999.9 Ω的电阻箱 图2B．E＝3 V，R1为0～9 999.9 Ω的电阻箱，R2为0～9 999.9 Ω的滑动变阻器C．E＝1.5 V，R1为0～999.9 Ω的电阻箱，R2为0～9 999.9 Ω的电阻箱D．E＝1.5 V，R1为0～9 999.9 Ω的电阻箱，R2为0～999.9 Ω的滑动变阻器(2)某同学在一次实际操作中闭合S1(S2不闭合)，调节R1使电流表满偏，然后保持R1不变，闭合S2，调节R2＝50 Ω时电流表读数为25 μA，则此电流表的内阻为________．A．25 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．480 Ω(3)图3用该电流表改装成一只两用表(如图3所示)，其中AB为改装后的电流表接线端，已知R1′＝0.03 Ω.则改装后的电流表的量程为________ A.解析(1)首先从原理上弄清两个电阻的作用，R1是为了使电流表满偏，而R2是为了测量电流表的内阻值，故R2必须是电阻箱，而R1可为电阻箱也可以是滑动变阻器；其次要考虑实验原理带来的误差，要使误差小，应尽可能使R1接入电路的电阻大，则要求电源电动势大，故选A.(2)R2与电流表并联，电压相同，则电流与电阻成反比，得出电流表内阻为150 Ω.(3)由并联电路的规律可得：I＝I1＋I g＝10－4 A＋10－4×1500.03A≈0.5 A.答案(1)A (2)C (3)0.5例3 一直流电压表○V，量程为1 V，内阻为1 000 Ω.现将一阻值在5 000 Ω～7 000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确性，再给定一直流电源(电动势E为6～7 V，内阻可忽略不计)，一阻值R2＝2 000 Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线．(1)为达到上述目的，将图4连成一个完整的实验电路图．图4(2)连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V．由此可以计算出改装后电压表的量程为________ V，电源电动势为________ V.解析(1)实验电路如图所示(2)当S1与S2闭合时：ER1＋R V·R V＝U1当S 1闭合、S 2断开时： ER 1＋R 2＋R V ·R V ＝U 2由以上两式得R 1＝6 000 Ω，E ＝6.3 V改装后的电压表量程为U g ′＝U gR V(R 1＋R V )＝7 V答案 (1)见解析图 (2)7 6.31．一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图5所示．若在使用中发现此电压表的示数总是比准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以加以改 进 ( )A ．在R 上串联一个比R 小得多的电阻 图5B ．换用比R 大点儿的电阻C ．换用比R 小点儿的电阻D ．在R 上并联一比R 大得多的电阻 答案 CD解析 改装后的表示数稍小，说明通过表头的电流小，串联的电阻太大，要改进该表，只要能使串联电阻减小的方法均可．2．将两个相同的小量程电流表，分别改装成了一只电流表和一只电压表，某同学在做实验时将这两只表串联起来接入一正常发光的灯泡两端，则 ( )A.表和表的指针偏角相同B.表和表的指针都不偏转C.表指针几乎不偏转，表指针有偏转D.表指针有偏转，表指针几乎不偏转 答案 C解析 表针是否偏转，要看通过表头的电流，改装的电流表因并联了小电阻，而使通过表头的电流小，所以几乎不偏转；改装的电压表，是串联了电阻，所以可以偏转．3．如图6所示，用半偏法测电流表G 内阻R g ，下列说法中正确的是 ( ) 图6A ．电键K 1接通前，R 1必须调节到高阻值处B ．电键K 2接通前，R 2的阻值无需调节C ．当电流表示数从满偏电流I g 调到半偏电流I g 2时，R 2中电流强度稍大于I g2D ．R 1阻值的大小，对实验误差没有影响答案 ABC解析 半偏法的步骤是①闭合K 1，调节R 1，使达到满偏；②闭合K 2，调R 2，使的示数变为I g2，此时R 2的示数就是R g .半偏法的前提是R 1≫R g ，因而在实验前需将R 1调到高阻值处，A 正确．由于K 2闭合前电流为I g ，闭合K 2后，电路中总电阻要小，因而总电流要比I g 略大，因而C 正确．4．一毫安表头满偏电流为9.90 mA ，内阻约为300 Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1 A 的电流表，其电路原理如图7所示．图中○A 是量程为2 A 的电流表，R 0为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源．(1)完善下列实验步骤： 图7①将图8实物图按电路原理图连线；图8②将滑动变阻器的滑动头调至________端(填“a ”或“b ”)，电阻箱R 0的阻值调至零；③闭合开关；④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使电流表读数为1 A ； ⑤调节电阻箱R 0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时电流表的读数会________(填“增大”、“减小”或“不变”)；⑥多次重复步骤④⑤，直至电流表的读数为________，同时毫安表指针满偏．(2)回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱的阻值读数为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为________．②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为________ A.③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：________________________________________________________________________.答案 (1)①实物图连线如图所示②b ⑤减小 ⑥1 A(2)①310 Ω ②0.495 ③例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等解析 由于电路采用限流式接法，所以开始时要使滑动变阻器阻值最大，即把触头调至b 端，对于改装好的电流表它是一个量程为1 A 的电流表，原毫安表与电阻箱并联，则I g ·R g ＝(1－I g )·R ，所以R g ＝1－0.009 90.009 9×3.1 Ω＝310 Ω.改装后的电流表指针半偏，说明此时的总电流为0.5 A ，所以通过电阻箱的电流为0.5－12I g ＝0.495 A.5．将满偏电流I g ＝300 μA、内阻未知的电流表G 改装成电压表并进行校对．(1)利用如图9所示的电路测量电流表G 的内阻(图中电源的 电动势E ＝4 V)．先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到 满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指 针偏转到满刻度的23，读出此时R ′的阻值为200 Ω，则电流表内阻的测量值R g ＝______ Ω. 图9(2)将该表改装成量程为3 V 的电压表，需________(填“串联”或“并联”)阻值为R 0＝________ Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与电压表进行校对，在图10中试画出实验电路图和实物连接图．图10答案 (1)100 (2)串联 9 900 (3)见解析图解析 (1)闭合S 2后，电流表G 与R ′并联，流过电流表的电流为23I g ，则流过R ′的电流为13I g ，由并联电路的分流特点知：R g ＝12R ′＝100 Ω.(2)将该表改装为量程为3 V 的电压表，需串联一个分压电阻R 0，则R 0＝U －I g R g I g ＝3－300×10－6×100300×10－6Ω＝9 900 Ω (3)6．用如图11所示仪器测量量程为800 mV 的电压表，内阻为R V ，R V 约为900 Ω，某同学的实验步骤是： 图11a ．按电路图正确连接好电路．将滑动变阻器滑片移至最右端，电阻箱阻值调至最大．b ．合上开关S 1，打开开关S 2，调节电阻箱R 的阻值和滑动变阻器R 1的滑片位置，使得电压表指针指到满刻度的一半．c ．合上开关S 1和S 2，调节滑动变阻器R 1的滑片位置，使电压表的指针指到满刻度．d ．读出电阻箱接入电路中的电阻值R ，即为电压表内阻R V 的大小．e ．断开开关S 1和S 2.可供选择的器材有：A ．待测电压表：量程为800 mV ，内阻约为900 ΩB ．滑动变阻器：最大阻值200 Ω，额定电流1 AC ．滑动变阻器：最大阻值10 Ω，额定电流2 AD ．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 ΩE．电阻箱：最大阻值99.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 ΩF．电池组：电动势约为12 V，内阻约为1 ΩG．导线和开关等按照这位同学的设计方法，回答下列问题：(1)为了使测量比较准确，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，从上述器材中还应选用的器材是________(用器材前的序号字母表示)．(2)在这些器材的实物图上，用笔画线表示导线，连接成测量电路．(3)在上述实验步骤中，有遗漏或错误的步骤，请改于下面：________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _______，请将正确的实验步骤按合理的顺序排列________．(4)对于用上述方法测出的电压表内阻的测量值R测和真实值R V及测量误差，下列说法中正确的是( )A．R测>R VB．R测<R VC．若R V越大，测量值R测相对于真实值R V的误差就越大D．若R V越大，测量值R测相对于真实值R V的误差就越小答案(1)CD (2)见解析图(3)见解析acbde (4)AD解析该题要求根据实验步骤设计出实验原理、画出实验电路并进行实物连线，属于有一定提示的设计型实验．由实验步骤b、c、d可知其测量原理是串联分压，开始时电压表指针满偏而后指针半偏，从电阻箱上直接读出电压表的内阻，说明电阻箱与电压表串联且分去了一半的电压，故测量电路如图甲所示，考虑到电压表的量程太小而电池组的电动势较大，滑动变阻器采用分压式连接，其完整的实验电路如图乙所示．甲乙(1)因滑动变阻器采用分压式连接，其阻值尽可能小些会使实验的调节更方便，故选C.因R V的阻值约为900 Ω，故电阻箱应选D.(2)按电路原理图连成的实物连线图如图所示(3)步骤b中不能再调节滑动变阻器使电压表指针半偏，而只调节变阻箱．其正确的实验步骤按合理的顺序排列为：acbde.(4)因合上开关S2后，图乙中b P之间的总电阻变大，此时b P间在电路中分得的电压将大于电压表的量程，此时电阻箱分得的电压将大于电压表的电压，由串联分压可知电阻箱的有效电阻大于电压表的内阻，选项A正确．电压表的内阻越大，图乙中b P间的总电阻越接近于滑动变阻器的b P间的电阻，合上开关S2后b P间总电阻的变化越小，b P间的电压变化越小，电阻箱两端的电压越接近电压表的电压，误差也越小，选项D正确．。
高考物理《电阻测量和电表改装》实验专题强化练
《电阻测量和电表改装》实验专题【例1】（2020·北京市第13中学开学测试)在设计“伏安法测小灯泡的电阻”实验电路时，要思考以下两个问题：(1)电流表内接还是外接？图2如图2所示，某同学采用试接的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。
他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，说明小灯泡的阻值与__________(填写“电流表”或“电压表”)的阻值接近，应选择电流表__________(填写“内接”或“外接”)的电路。
(2)如何选择滑动变阻器？有三种规格的滑动变阻器，它们的最大阻值分别是R1＝20 Ω，R2＝200 Ω，R3＝1 750 Ω。
将它们分别接入图3所示电路。
保持M、N间电压恒定，从左向右移动滑片P，研究小灯泡两端的电压U与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系，如图4所示中“×”为根据实验数据描出的点，请你结合如图4所示判断该实验中选择哪一种规格的滑动变阻器最合适__________，并简要说明理由。
【变式1】(2020·北京市第二次合格性考试)图5为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。
在某次测量中，电压表的示数为12.0 V时，电流表的示数为0.30 A，根据测量数据可计算出电阻R＝__________ Ω。
由于电表内阻的影响，电阻R的测量值__________(选填“大于”或“小于”)真实值。
【例2】(2020·山东省等级考试第二次模拟卷)某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻R x的阻值。
(1)该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图6甲所示；他应选用倍率为__________(填“×1”或“×10”)的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为__________Ω；(2)为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。
高考物理实验专题 电表的改装及内阻的测定
高考实验专题电表的改装及内阻的测定（含答案）1.某同学要将一量程为250μA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 Ω，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）A．18 mA A．21 mAC．25mA D．28 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 ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R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).99792. 某同学组装一个多用电表。
可选用的器材有：微安表头（量程100μA ，内阻900Ω）；电阻箱1R （阻值范围09999Ω~.）；电阻箱2R （阻值范围0999999Ω~.）；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1R 和2R ，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R 1= Ω，R 2= Ω。
（保留到个位）答案：（1）如图所示（2）100 2910解析：（1）R 1的电阻比较小，所以R 1与表头并联构成大量程的的电流表，R 2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R 1。
物理高中实验电表改装教案
物理高中实验电表改装教案
实验目的：通过改装电表，让学生了解电表的工作原理和调试方法，培养学生动手能力和
创新思维。
实验材料：电表、各种电子元件（例如电阻、电容、电感等）、焊接工具、电源供应器、
示波器等。
实验步骤：
1. 准备工作：将电表的外壳打开，观察电表内部的结构和各部件的布局。
2. 改装电表：根据实验要求，选择合适的电子元件，按照电路图的要求连接到电表的相应
位置，并进行焊接固定。
3. 调试电路：将改装后的电表连接到电源供应器和示波器，调整电源供应器的电压和电流，观察电表的显示情况，并用示波器检测电表输出的波形。
4. 分析实验结果：根据实验结果，结合理论知识分析电表的工作原理和改装效果，总结实
验经验。
实验注意事项：
1. 在操作电子元件和焊接过程中，要注意防止静电和过热，避免损坏元件和设备。
2. 在调试电路时，要小心操作电源供应器和示波器，避免触电或短路。
3. 实验结束后，要做好实验设备和元件的清理和归还工作。
拓展实验：
1. 利用不同类型的电子元件，改装不同功能的电表，如频率表、电阻表等。
2. 结合数字电路原理，设计并改装数字电表，实现更多功能和显示方式的实验。
实验评价：
学生完成实验时能独立进行实验操作，理解电表的工作原理和改装过程，具备一定的动手
能力和创新思维，实验结果符合实验要求，能够合理分析实验结果并总结实验经验。
高考物理复习 把电流表改装为电压表测电源的电动势和内电阻
拾躲市安息阳光实验学校实验把电流表改装为电压表测定电源的电动势和内电阻1．(7分)(2009·高考全国Ⅱ)图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I 图线．用此电源与三个阻值为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V.则该电路可能为 ( )【解析】本题考查测电源的电动势和内电阻及电路的有关知识，意在考查考生综合运用电路知识和实验的有关方法解决问题的能力；由图可知，E＝U m ＝6V，U＝4V时，I＝4A，因此有6＝4＋4r，解得r＝0.5Ω，当路端电压为4.8V时，U内＝E－U＝6－4.8＝1.2(V)，由UU内＝Rr，所以R＝UU内r＝4.81.2×0.5＝2(Ω)，由电阻的串联知识可知，正确答案为B.【答案】B2．(7分)用图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是( )A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2【答案】AB3．(9分)(2009·安徽理综)用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A)(b)电压表(量程3V、15V)(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)(d)定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)(e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________．【解析】本题主要考查的知识点是测电源的电动势和内电阻，意在考查考生对电学实验器材的选择能力和误差分析能力．【答案】(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流4．(9分)(2009·北京理综)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一个这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当电阻用)、一只电流表(量程I g ＝0.6A ，内阻r g ＝0.1Ω)和若干导线．①请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来．②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图2所示．处理实验数据时，首先计算出每个电阻值I 的倒数1I ；再制作R —1I坐标图，如图3所示，图中已标注出了(R ，1I)的几个与测量对应的坐标点．请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上．③在图3上把描绘出的坐标点连成图线．④根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω.【解析】 本题考查测量电源电动势和内阻实验的设计和数据处理，意在考查考生实验设计的能力和处理实验数据的能力等．①先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．由欧姆定律E ＝I (R ＋r )知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行．②由电表可读出此时电流为0.50A ，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点．③剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线．④将欧姆定律的表达式E ＝I (R ＋r )变形得R ＝EI－r ，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r ＝－0.3，则电阻为0.3Ω，直线的斜率为k ＝E ＝5.6－2.64－2＝1.5(V)．【答案】 ①见图1 ②见图2 ③见图2 ④1.5(1.46～1.54) 0.3(0.25～0.35)5．(9分)(2009·高考海南卷)图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图．图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻R 1和内阻之和为10000Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多)，为理想电流表．(1)按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线．(2)在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至__________(填“a 端”、“”或“b 端”)．(3)闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表和的示数I 1和I 2.多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为在图312I1—I2曲线．(4)利用所得曲线求得电源的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m＝__________A.【答案】(1)连线如图1所示．(2)b端(3)如图2所示．(4)1.49(在1.48～1.50范围内同样给分) 0.60(在0.55～0.65范围内同样给分)(5)2.5(在2.3～2.7范围内同样给分)6．(12分)(2009·扬州模拟)测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V，r 约为1.5Ω)．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)，固定电阻R＝8.5Ω，滑动变阻器R′(0～10Ω)，开关S，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)用笔画线代替导线在下图中完成实线连接．(3)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E＝________，r＝________.(用I1，I2，U1，U2及R表示)【答案】(1)(2)如图(3)I1U2－I2U1I1－I2U2－U1I1－I2－R7．(12分)(2009·杭州模拟)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A电压表：0～3V～15VB电流表：0～0.6A～3AC变阻器R1(总电阻20Ω)D变阻器R2(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干．(1)画出实验电路图(标明变阻器规格)．(2)如图所示的U—I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E＝________V，r＝________Ω.(3)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大，若选用第________和第________组数据误差最大．【解析】(1)电路图如答案图(2)如图，由纵轴截距可得电动势E＝1.5V，由r＝|ΔUΔI|，可得干电池的内阻r＝0.5Ω.(3)5、6组数据误差较大．【答案】 (1)电路图如图所示 (2)图见解析 1.5 0.5 (3)5 68．(12分)按右图所示的电路测量两节干电池串联组成的电池组的电动势E和内阻r ，其中R 为电阻箱，R 0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下：电流表(量程0～0.6～3.0A)，电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)，定值电阻若干，开关、导线若干．(1)在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 0应选用________(填写阻值相应的字母)．A ．5ΩB ．20ΩC ．100ΩD ．1Ω(2)根据电路图，请在图甲中画出连线，将器材连接成实验电路．(3)实验时，改变电阻箱R 的值，记录下电流表A 的示数I ，得到若干组R 、I 的数据．根据实验数据绘出如图乙所示的R －1I图线，由此得出电池组的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比________，内电阻的测量值与真实值相比________．(填“偏大”、“偏小”、“相等”)【解析】 (1)两节干电池的电动势E ＝3V ，电路工作电流不超过0.5A ，电路中的最小电阻R ＝E I ＝30.5Ω＝6Ω，而R ＝R 0＋r ＋R A ，故R 0选5Ω，A 正确．(2)见答案(3)由闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋R A ＋R 0＋r )得R ＝E ·1I －(R A ＋R 0＋r )，在R －1I 图象中E 为图象的斜率E ＝2410－2V ＝3.0V ，图线在R 轴上的交点为R A ＋R 0＋r ＝6.0Ω，所以R A ＋r ＝r 测＝6.0Ω－R 0＝1.0Ω，测量的内阻应为r ＋R A ，故偏大，A 读数是流过电流表的真实电流，因而电动势无误差，测量值与真实值应相等．【答案】 (1)A(2)连接如图(3)2.9～3.0 0.9～1.1 相等 偏大9．(12分)右图是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约为100Ω左右，满偏电流为500μA，有电池作电源．(1)实验室配有的可变电阻是A ．电阻箱，阻值范围为0～10ΩB ．电阻箱，阻值范围为0～9999ΩC ．电位器，阻值范围为0～200ΩD ．电位器，阻值范围为0～20kΩ在上述配有的可变电阻中，电路图中的R ′应选用________；R 应选用________(填字母代号)．(2)某学生的实验步骤如下：①先将R的阻值调到最大，合上S1，调节R的阻值，使电流表的指针指到满刻度②合上S2，调节R′和R的阻值，使电流表的指针指到满刻度的一半③记下R′的阻值指出上述实验步骤中有什么错误？答：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________.(3)如果按正确实验步骤测得的R′的阻值为100Ω，已知电流表的满偏电流为500μA，现在要把它改装成2V的电压表，则串联的分压电阻R串为________Ω.【解析】(1)电流表的内阻约为100Ω，故R′应选用B；为减小用半偏法测电流表内阻的系统误差，必须满足R′≪R，故R应选用D.(3)由2V＝500μA ×(R串＋R′)解出R串＝3900Ω.【答案】(1)B D (2)合上S2后，就不能再调节R的阻值(3)390010．(13分)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50μA，电阻约为800Ω～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值为20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值为100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3.0V；电池E3，电动势4.5V(所有电池内阻均不计)；电流表A，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3、S4；电阻丝及导线若干．(1)采用如下图(甲)所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________；选用的电池为________．(2)将G改装成两量程电流表．现有两种备选电路，如图(乙)、(丙)所示．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是______________________________________________．【解析】(1)用此电路测量表头内阻的方法是半偏法．S1断开和S1闭合的两次操作中要求干路电流近似不变，而满足这个条件必须使滑动变阻器R的阻值远远大于R g，因此滑动变阻器应选用R2.根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势E越大，R2越大，实验条件满足得越好，误差越小，所以电池应选用E3.(2)图(乙)所示的电路较合理．因为图(丙)所示电路在通电状态下，更换量程时会造成两个分流电阻都未并联在表头两端，可能导致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏．【答案】(1)R2E3(2)(乙) 理由见解析。
高考物理测定电源电动势和内阻实验
伏安法测电动势和内阻实验中测量值和真实值的比较：
安培表内接在并联电路之内的电路:
解：作 U=E-Ir 图线如图实线示： 式中的U是路端电压,
I 应是通过电源的电流，
A
V
I实= IA + IV = (IA +U/RV)
2、现有一电池，其电动势E约为9V，内阻r在35～55Ω范围内，最
大允许为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图 甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响
可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω； R0为保护电阻． （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用__
实验原理:
如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读 出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组 E、r值，最后分别算出它们的平均值。
此外，还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标,用测出的几组I、 U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动 势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.
霄翻三百六十度外加疯转十三周的苍茫招式……紧接着憨厚自然、但却带着田野气息的嘴唇不断变形狂舞起来……活像蝌蚪般的粗眉毛射出淡蓝色的片片神光……如同 红苹果样的脸窜出锅底色的隐隐奇声。最后摇起极像小翅膀似的耳朵一嗥，酷酷地从里面射出一道银辉，她抓住银辉阴森地一晃，一套紫溜溜、黑晶晶的兵器¤飞轮切 月斧→便显露出来，只见这个这件宝贝儿，一边闪烁，一边发出“嗡嗡”的幽音……！陡然间壮扭公主变态般地用自己如同天边小丘一样的鼻子设计出淡橙色疯狂跳动 的菊花，只见她圆圆的极像紫金色铜墩般的脖子中，突然弹出九串摆舞着¤飞轮切月斧→的仙翅枕头绳状的米糠，随着壮扭公主的颤动，仙翅枕头绳状的米糠像滑板一 样在肚子上粗野地糊弄出丝丝光网……紧接着壮扭公主又发出五声明紫色的悠闲怪喊，只见她略显黑亮的光滑皮肤中，威猛地滚出二十簇抖舞着¤飞轮切月斧→的磨盘 状的果林锡鼻兽，随着壮扭公主的耍动，磨盘状的果林锡鼻兽像骨渣一样，朝着Ｓ．妃卡契思郎中活似粉条形态的脚疯滚过去。紧跟着壮扭公主也傻耍着兵器像鸡尾般 的怪影一样向Ｓ．妃卡契思郎中疯滚过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞，半空顿时出现一道乳白色的闪光，地面变成了紫红色、景物变成了浅绿色、天空变成了暗橙色 、四周发出了狂野的巨响。壮扭公主震地摇天的金刚大脚受到震颤，但精神感觉很爽！再看Ｓ．妃卡契思郎中丰盈的手臂，此时正惨碎成枕木样的褐黄色飞丝，急速射 向远方，Ｓ．妃卡契思郎中尖呜着闪电般地跳出界外，高速将丰盈的手臂复原，但已无力再战，只好落荒而逃！最后一个校妖终于逃的不见踪影，战场上留下了满地的 奇物法器和钱财珠宝……壮扭公主正要收拾遍地的宝贝，忽然听四声怪响！四个怪物忽然从四个不同的方向钻了出来……只见Ｒ．拉基希门童和另外四个校妖突然齐声 怪叫着组成了一个巨大的虾米雁肾怪！这个巨大的虾米雁肾怪，身长四百多米，体重一百多万吨。最奇的是这个怪物长着十分典雅的雁肾！这巨怪有着亮橙色娃娃模样 的身躯和深橙色细小小号般的皮毛，头上是火橙色磨盘一样的鬃毛，长着灰蓝色香槟模样的糖人彩玉额头，前半身是亮红色蜘蛛模样的怪鳞，后半身是寒酸的羽毛。这 巨怪长着米黄色香槟似的脑袋和绿宝石色蛋糕模样的脖子，有着淡绿色茄子形态的脸和深绿色旗杆似的眉毛，配着淡蓝色蛙掌一样的鼻子。有着纯黄色床垫形态的眼睛 ，和淡青色云梯模样的耳朵，一张纯黄色乱草模样的嘴唇，怪叫时露出纯蓝色小鬼似的牙齿，变态的亮红色瓜秧般的舌头很是恐怖，深橙色冰块般的下巴非常离奇。这 巨怪有着如同肥
2020届高考物理专题分析-电学实验-电表改装
电表改装【表头G】常用的电压表和电流表都是由表头G改装而成的.表头的本质是一个小量程的磁电式电流表，指针偏转的角度θ跟电流强度成正比，所以表头的表盘刻度均匀分布。
电流表G的电阻R g叫做电流表的内阻，指针偏转到最大刻度时的电流I g叫做满偏电流，电流表G通过满偏电流时，其两端的电压U g叫做满偏电压，三者服从欧姆定律U g=I g R g（1）表头G既然是电流表，就可以直接用来测电流流过电阻R的电流即表头G的示数I（2）电流通过表头G时，指针指着某一电流刻度，表示通过电流表的电流为某一数值，而且意味着表头的两接线柱之间具有一定大小的电压，因此，如果内阻R g已知，电流表G 实际上也是一个小量程的电压表．R电阻R两端的电压U=IR g【注意】此时电阻R两端的电压U=IR g是利用欧姆定律计算出来的，而不是从表头G的表盘上直接读出；如果需要直接从表盘上读出电压U，我们需要做的就只是修改表盘（改数字和单位）【例】设电流表的满偏电流I g=3mA,内阻R g=100Ω,则满偏电压U g=0.3V,则充当电流表时的表盘如图充当电压表时的表盘如图【改装】表头G的满偏电压U g和满偏电流I g一般都比较小，无论是用来测电流还是测电压，一般都不能直接测，需要先扩大量程，即改装。
测量较大的电压时要串联一个大电阻用来分压，把它改装成大量程电压表；测量较大的电流时则要并联一个小电阻用来分流，把它改装成大量程的电流表。
【示数与偏角】电流表（电压表）的示数，取决于表头G与电阻R的总电流（总电压）电流表（电压表）的偏角，取决于流过表头G的电流（偏转的角度θ跟电流强度成正比）【例】四个相同的小量程电流表G(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。
已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接法连入电路，比较每种接法中电表的示数与偏角θ.解析：电流表A1的量程大于A2的量程，则R1<R2，电压表V1的量程大于V2的量程，则R1>R2，。
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高考物理电表改装（测内阻）的实验
电表改装（测内阻）实验注意（1）半偏法测电流表内阻时，应满足电位器阻值远远大于待测表内阻（倍左右）的条件。
（2）选用电动势高的电源有助于减少误差（3）半偏法测得的内阻值偏小（读数时干路电流大于满度电流，通过电阻箱的电流大于半偏电流，由分流规律可得）（4）改装后电表的偏转仍与总电流或总电压成正比，刻度或读数可由此来定且刻度线应均匀。
（5）校准电路一般采用分压器接法（6）绝对误差与相对（百分）误差相比，后者更能反应实验精确程度。