高中 | 电表的改装 题目答案及解析

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选修3-1

第二章 恒定电流

2.4 串联电路和并联电路

电表的改装

如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$100\;\rm \Omega$,满偏电流为$500\mu A$。除开关、导线外,还有下列器材可选用。

$\rm A$.电阻箱$(0\sim 999.9\;\rm \Omega)$   

$\rm B$.电阻箱$(0\sim 10\;\rm k\Omega)$

$\rm C$.电阻箱$(0\sim 15\;\rm k\Omega)$   

$\rm D$.电池组(电动势$6\;\rm V$,内阻很小)

$\rm E$.电池组(电动势$9\;\rm V$,内阻很小)

电路图中电位器$R_{1}$应选用                 ,电池组$E$应选用                 (均填写器材的字母代号)。

[["$\\rm C$","$\\rm D$"]]

若电源电动势选择$9\;\rm V$$R_{\min}=\dfrac{E}{I_{{m}}}=18\;\text{k}\Omega \gt 15\;\text{k}\Omega$

电源选择电动势为$6\;\rm V$的电池组;

电源选择电动势为$6\;\rm V$$R_{\min}=\dfrac{E}{I_{{m}}}=12\;\text{k}\Omega$

电阻箱选择$15\;\rm k\Omega$

某学生进行的实验步骤如下:

①先将$R_{1}$的阻值调到最大,合上$\rm S_{1}$,调节$R_{1}$的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度;

②合上$\rm S_{2}$,保持$R_{1}$的阻值不变,调节$R_{2}$的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半;

③记下$R_{2}$的阻值为$98.2\;\rm \Omega$

则电流表内电阻的测量值为                 $\rm \Omega$

[["$98.2$"]]

在原理上不考虑$\rm S_{2}$闭合后干路中电流的变化$\dfrac{1}{2}I_{\text{g}}R_{\text{g}}=\left(I_{\text{g}}-\dfrac{1}{2}_{\text{g}}\right)R_{2}$

$R_{g测}=R_{2}=98.2\;\rm \Omega$

现在要把它改装成量程为$2\;\rm V$的电压表,则应串联的分压电阻$R_{0}=$                 $\rm \Omega$

[["$3901.8$"]]

应串联的分压电阻$R_{0}=\dfrac{U}{I_{\text{g}}}-R_{2}=3901.8\;\rm \Omega$

以下四种说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$(填正确说法前的字母)。

["

上述电流表内电阻的测得值比其真实值小,这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时,其读数比电压表两端的实际电压小

","

上述电流表内电阻的测得值比其真实值大,这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时,其读数比电压表两端的实际电压小

","

上述电流表内电阻的测得值比其真实值小,这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时,其读数比电压表两端的实际电压大

","

上述电流表内电阻的测得值比其真实值大,这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时,其读数比电压表两端的实际电压大

"]
[["A"]]

考虑$\rm S_{2}$闭合后干路中电流的变化,$I\gt I_{g}$$\dfrac{1}{2}I_{\text{g}}R_{\text{g}}=\left(I-\dfrac{1}{2}I_{\text{g}}\right)R_{2}$

解得$R_{g}\gt R_{2}$

由于电流表内电阻的测得值比其真实值小,改装成的电压表测定电压时,流过电流表的电流小,其读数比电压表两端的实际电压小。

故选:$\rm A$

下列对此电压表加以改进的措施,其中正确的是$(\quad\ \ \ \ )$(填正确说法前的字母)。

["

$R_{0}$上串联一比$R_{0}$小得多的电阻

","

$R_{0}$上串联一比$R_{0}$大得多的电阻

","

$R_{0}$上并联一比$R_{0}$小得多的电阻

","

$R_{0}$上并联一比$R_{0}$大得多的电阻

"]
[["D"]]

要使流过电流表的电流稍微变大一点,应在$R_{0}$上并联一个比$R_{0}$大得多的电阻。

故选:$\rm D$

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