1、微专题训练22电流表电压表的灵活选用1实际电流表有内阻，现在要测量实际电流表G1的内阻r1.供选择的仪器如下：A待测电流表G1(量程5 mA，内阻约300 )B电流表G2(量程10 mA，内阻约100 )C电压表V1(量程6 V，内阻未知)D电压表V2(量程15 V，内阻未知)E定值电阻R1(300 )F定值电阻R2(10 )G滑动变阻器R3(01 000 )H滑动变阻器R4(0300 )I直流电源(E3 V，r0.5 )J电键S及导线若干(1)请选择合适的器材设计实验电路，并把电路图画在方框中(图中标明所选器材)(2)根据测量所得物理量可知，电流表G1的内阻表达式为r1_.解析(1)电流表G
2、1两端的最大电压大约是UmImr11.5 V，小于电压表V1、V2的量程的，故电流表G1的电压不能用电压表测量用定值电阻与电流表G1并联，再和电流表G2串联，由电流表G1和定值电阻的电压相等就可求出电流表G1的内阻了由于电流表G1和定值电阻的电流大致相等，故其阻值大致相等，故定值电阻选择R1，滑动变阻器选择阻值较小的R4，方便调节电路图如答案图所示(2)由电流表G1和定值电阻的电压相等有I1r1(I2I1)R1，得r1.答案(1)如图所示(2)2要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2 V，内阻约为2 k.实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6 A，内阻约0.1 ；电压表V2，量程5 V，内阻
3、约5 k；定值电阻R1，阻值30 ；定值电阻R2，阻值3 k；滑动变阻器R3，最大阻值100 ，额定电流1.5 A；电源E，电动势6 V，内阻约0.5 ；开关S一个，导线若干(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV.该方案实际上不可行，其最主要的原因是_图1(2)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成试在图1中画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好)，并标出所选元件的相应字母代号(3)由上问写出V1内阻RV的表达式，说明式中各测量
4、量的物理意义解析(1)电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流(2)测量电压表V1内阻RV的实验电路如图所示(3)RV；U1表示V1的电压，U2表示V1和R2串联的总电压答案见解析3用以下器材测量待测电阻Rx的阻值待测电阻Rx，阻值约为100 ；电源E，电动势约为6.0 V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程为50 mA，内电阻r120 ；电流表A2，量程为300 mA，内电阻r2约为4 ；定值电阻R0，阻值R020 ；滑动变阻器R，最大阻值为10 ；单刀单掷开关S，导线若干(1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的，画出测量电阻Rx的实验电路原理图；(2)若某次测量中电流表A1的示数为
5、I1，电流表A2的示数为I2.则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx_.解析注意到电流表A2的量程大于A1的量程，要满足题中要求，可以考虑设计如图所示电路，即可依据并联电路的电压特点，得到I1(Rxr1)(I2I1)R0故RxR0r1.答案(1)如解析图所示(2)R0r14待测电阻Rx的阻值约为20 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表A1(量程150 mA，内阻r1约为10 )B电流表A2(量程20 mA，内阻r230 )C电压表V(量程15 V，内阻约为3 000 )D定值电阻R0100 E滑动变阻器R1，最大阻值为5 ，额定电流为1.0 AF滑动变阻器R2，最大阻值为5 ，额
6、定电流为0.5 AG电源电动势E4 V(内阻不计)H电键S及导线若干为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材_(填写器材前对应的序号字母)根据你选择的实验器材，请在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号待测电阻的表达式为Rx_，式中各符号的物理意义为_解析由于电源电动势为4 V，电压表V量程为15 V，达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表A2与定值电阻R0串联当做电压表与电流表A1配合使用，用伏安法测量待测电阻阻值由于改装的电压表内阻已知，故电流表A1采用外接法，改装的电压表电压量程为20 mA130 2.
7、6 V，滑动变阻器最大阻值为5 ，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 A，故滑动变阻器只能选择R1，经过估算满足电表读数不得小于量程的的要求故器材选择ABDEGH.待测电阻Rx，其中I1、I2分别为电流表A1和A2的示数，R0和r2分别为定值电阻和电流表A2的内阻的阻值答案ABDEGH如图所示I1、I2分别为A1和A2表示数，R0与r2分别为定值电阻和A2内阻的阻值5有一电压表V1，其量程为3 V，内阻约为3 000 ，要准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电动势约为15 V，内阻可忽略不计；电流表A1：量程为0100 mA，内阻r1
8、20 ；电压表V2：量程为02 V，内阻r22 000 ；定值电阻R1：阻值20 ；定值电阻R2：阻值3 ；滑动变阻器R0：最大阻值10 ，额定电流1 A；开关S，导线若干(1)实验中应选用的电表是_；定值电阻应选用_(2)设计一个测量电压表V1内阻的实验电路，画出原理图(3)说明实验所要测量的量：_.(4)写出电压表V1内阻的计算表达式：_.解析电压表V1两端的电压由其读数读出，当电压表V1接入电路中时，流过它的最大电流约为I1103mA1 mA，远小于电流表A1的量程，电流表A1不能使用，由题给实验器材只能把电压表V2当作电流表使用，流过电压表V2的最大电流为I2103mA1 mA符合要求，滑动变阻器的最大阻值为10 远小于电压表V1、V2的总电阻，应采用分压式接法，滑动变阻器的额定电流为1 A，需要在电路中串联一个定值电阻作为保护电阻，其阻值设为Rx，由I可求得RxR05 ，定值电阻应选R1，流过电压表V1的电流等于流过电压表V2的电流，电压表V2的电流I等于它的示数U2除以它的内阻r2，所以电压表V1的内阻RV1r2，电路图如答案图所示答案(1)V2R1(2)如图所示(3)电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2(4)RV1r2