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2023
年高
物理
电流表
电压表
电阻
测量
练习
2023年高考物理 电流表和电压表 电阻的测量练习
一、选择题(共10小题,每题6分,共60分,在每题给出的四个选项中至少有一项符合题意,全部选对的得6分,漏选的得3分,错选的得0分)
1.(2023·广东理科根底)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如以下图的电路,接通电源后,可能出现的情况是 ( )
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
【解析】 电压表内阻很大,所在支路电流非常小,电压表和电流表均不会被烧坏,所以A、B错.电流表内阻远小于小灯泡的电阻,通过小灯泡的电流几乎为零,故小灯泡不亮,选项C错,D对.
【答案】 D
2.两个电压表甲、乙是由完全相同的两个电流表改装成的,它们的量程分别为5V,15V,为了测量15V~20V的电压,把甲、乙串联起来使用,那么两表的 ( )
A.读数相同
B.指针偏转角度相同
C.读数正比于表的内阻
D.指针偏转角度正比于表的内阻
【解析】 两电压表串联,流过表头的电流相同,所以两表的指针偏转角度相同,串联电路的电压分配和电阻成正比,所以两表的读数即电压与其内阻成正比.
【答案】 BC
3.如以下图,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,以下说法正确的选项是 ( )
①甲表是电流表,R增大时量程增大 ②甲表是电流表,R增大时量程减小 ③乙表是电压表,R增大时量程增大 ④乙表是电压表,R增大时量程减小
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解析】 由电表的改装原理可知,电流表应是G与R并联,改装后加在G两端的最大电压Ug=IgRg不变,所以并联电阻R越大,I=Ig+IR越小,即量程越小.对于电压表应是G与R串联,改装后量程U=IgRg+IgR,可知R越大,量程越大,故正确选项为C.
【答案】 C
4.用伏安法测电阻时,为了提高测量的精度,可在连接电路时,如以下图将电压表的一端P预留出来,使P分别跟a、b两点接触一下,同时注意观察电流表、电压表的示数,那么下面的决定正确的选项是 ( )
①两次比拟假设电流表的示数变化显著,那么P应接在a点
②两次比拟假设电流表的示数变化显著,那么P应接在b点
③两次比拟假设电压表的示数变化显著,那么P应接在a点
④两次比拟假设电压表的示数变化显著,那么P应接在b点
A.只有①②④ B.只有②③
C.只有①④ D.①②③④都正确
【解析】 如果两次比拟电流表的示数变化显著,说明电压表的分流作用明显,那么P应该在b点.如果两次比拟电压表的示数变化显著,说明电流表的分压作用明显,那么P应接在a点.故B项正确.
【答案】 B
5.两个定值电阻R1、R2串联接在U=12V的稳压直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端,如以下图,电压表示数为8V,如果把它改接在R2的两端,那么电压表的示数将 ( )
A.小于4V B.等于4V
C.大于4V而小于8V D.等于或大于8V
【解析】 电压表指针偏转的角度取决于通过电压表电流的大小,电压表的示数为U=IRV.当RV并联在R1两端时,a、b间电阻为R1与RV并联后的等效电阻,它将小于R1,因a、b间为8V,可推知R2R2两端时,R2与RV并联后的等效电阻将小于R2,故电压表的示数一定小于4V.
【答案】 A
6.一个电压表由表头G与电阻R串联而成,如以下图,假设在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小,可采用的改良措施是 ( )
A.在R上串联一个比R小得多的电阻
B.在R上串联一个比R大得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
【解析】 假设在R上再串一个电阻,只会导致电压表的内阻更大,读数比实际值更小,误差更大,不行;假设在R上并联一个电阻,可以引起总电阻的减小,但假设并联一个比R小得多的电阻,并联的总电阻也会比R小得多,会引起电压表的示数比实际值大,造成更大的误差.所以只能在R上并联一只比R大得多的电阻,使并联的总电阻稍小于R,可以满足要求.综上可知,选项D正确.
【答案】 D
7.如以下图,电流表G的内阻不能忽略不计,R1、R2是两个可变电阻,当a、b间的电压为4V时,电流表的指针刚好满偏,当a、b间的电压为3V时,如果仍要使G的指针满偏,以下方法中可行的是 ( )
①保持R2不变,增大R1
②增大R1,减小R2
③保持R2不变,减小R1
④增大R2,减小R1
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【解析】 R1增大,可使G分得的电流增大,可行.R2减小,可使G上的电压增大,也可行.综上知,A选项正确.
【答案】 A
8.有一未知的电阻Rx,为较准确地测出其阻值,先后用如图中(a)、(b)两种电路进行测试,利用(a)测的数据为“〞,利用(b)测得数据为“〞,那么,该电阻测的较准确的数值及它与真实值比拟的情况是 ( )
A.560Ω,偏大 B.560Ω,偏小
C.700Ω,偏小 D.700Ω,偏大
【解析】 比拟(a)、(b)两图的电压读数,可知(a)图电压测的准,(b)图电流测的准.电压的变化ΔU=0.1V,==,电流的变化ΔI=1mA,=,可见>,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,即说明所测电阻Rx是一个大电阻,故应采取电流表内接法,即(b)图测量的较准确,Rx==700Ω,此种解法测量值偏大,故D项正确.
【答案】 D
9.在如以下图的电路,电流表A1与A2均为相同的安培表,当电路两端接入某一电压恒定的电源时,A1的示数为3mA,A22改接在R2所在支路上,如图中虚线所示,再接入原来的电源,那么关于A1与A2的示数情况,以下说法正确的选项是
( )
A.电流表A1示数必增大,电流表A2示数必增大
B.电流表A1示数必增大,电流表A2示数必减小
C.电流表A1示数必增大,电流表A2示数不一定减小
D.电流表A1示数不一定增大,电流表A2示数也不一定减小
【解析】 等效电路如右图所示.因为R2>R1+RA2,所以根据滑动变阻器并联式电路的特点可知B正确.
【答案】 B
10.如以下图,(甲)、(乙)两个电路,都是由同一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,以下说法正确的选项是 ( )
①(甲)表是电流表,R增大时量程增大 ②(甲)表是电流表,R增大时量程减小 ③(乙)表是电压表,R增大时量程增大 ④(乙)表是电压表,R增大时量程减小
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解析】 (甲)表是电流表,当R增大时,其分流最大值IR=变小;(乙)表是电压表,当R增大时,其分压最大值UR=IgR变大,所以R增大时电流表总量程减小,电压表总量程增大.②③的说法正确,①④的说法错误.
【答案】 C
二、实验题(共40分)
11.(2023·高考四川理综)如以下图为用伏安法测量电阻的原理图.图中,为电压表,内阻为4000Ω;为电流表,内阻为50Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关.
(1)当开关闭合后电压表读数U=1.6V,电流表读数I=2.0mA,假设将Rx=作为测量值,所得结果的百分误差是________.
(2)假设将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是________.
(百分误差=||×100%)
【解析】 (1)测量值为R==800Ω,因电流表外接,所以R=,故真实值为Rx=1000Ω,对应的百分误差为×100%=20%.
(2)电流表内接时,百分误差为||×100%=5%.
【答案】 (1)20% (2)5%
12.现用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备有器材的规格如下:
待测电阻Rx(约100Ω);
直流毫安表(量程为10mA,内阻约为50Ω);
直流电压表(量程为3V,内阻约为5kΩ);
直流电源E(输出电压为4V,允许的最大电流为1A);
滑动变阻器R(阻值范围为0~15Ω,允许的最大电流为1A);
开关S、导线假设干.
根据器材的规格和实验要求,请画出正确的电路图.
【解析】 用伏安法测电阻,首先要判明电流表应该内接还是外接,由题目所给器材规格来看,显然不满足RA≪Rx的条件,满足RV≫Rx的条件,所以应采用电流表外接法.
滑动变阻器假设使用如图甲所示的电路,当滑动触头P处于最左端,滑动变阻器的阻值最大时,由题设条件知,流过电流表的电流I=≈
超过电流表的量程,因此变阻器应采用分压接法
正确的电路图如图乙所示
画图的关键是:毫安表需外接,变阻器接成分压电路;注意电表的“+〞、“-〞接线柱.实验开始前将滑动变阻器的滑动触头滑至分压为零的位置.
【答案】 如图乙所示
【总结提升】 用伏安法测电阻,首先要明确电流表的内外接法,当RA≪Rx时选内接法,当RV≫Rx时选外接法;其次是滑动变阻器的连接,应先考虑限流接法,假设不能满足实验要求那么用分压接法.
13.(2023·唐山朝中测试)用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差.按图所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差.
A.该实验的第一步是:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和R1,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1;第二步是:将电键S2接1,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2.
B.由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx=________.
C.将实物图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来.
【解析】 闭合电键S1,将电键S2接2时,由欧姆定律得Rx+Rp=;电键S2接1时,由欧姆定律得Rp=;联立解得Rx=-.
【答案】 - 实物图连接如以下图