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精英家教网某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表.他为了能够更精确地测量电流表的内电阻,设计了如图l所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:
 A.电流表G1(量程1.02mA,内电阻约100Ω)
B.电流表G2 (量程500μA,内电阻约200Ω)
C.电池组E(电动势为3.0V,.内电阻未知)
D.滑线变阻器R(0-25Ω)
E.四旋钮电阻箱R1(总阻值9 999Ω)
F.保护电阻R2(阻值约100Ω)
G.开关S1,单刀双掷开关S2
(1)实验中该同学先合上开关Sl,再将开关S2与a相连,调节滑线变阻器R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持
 
不变,调节
 
,使电流表Gl的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r.
(2)由上述测量过程可知,电流表G2内电阻的测量值rg=
 

(3)若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为190Ω,他必须将一个
 
kΩ的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为2.0V的电压表.
(4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对,发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时,标准电压表V0的指针恰好如图2所示.由此可知,该改装电压表的百分误差为
 
%.
分析:由电路结构知电流表A2与R1具有同样位置,当通过电流相等时,电阻相等.
电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为R=
U
Ig
-Rg,U为改装后的量程.
较准电压表电路要把待较电压表与校准电压表并联后连入可控其电压变化的电路.
解答:解:(1)当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持变阻器R阻值不变,调节R1,使电流表Gl的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r.
(2)电流表的内阻与电阻箱的阴值相同为r.
(3)电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为R=
U
Ig
-Rg=3.81kΩ
(4)标准电压表V0的指针恰好如图2所示,即1.90V,由此可知,该改装电压表的百分误差为
2.0-1.90
1.90
%=5.26%.
故答案为:(1)变阻器R阻值,R1;(2)r;(3)3.81;(4)5.26.
点评:考查测量电流表内阻的方法,较准电路图的画法,明确电表的改装.
练习册系列答案
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(2007?武汉模拟)某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为2V的电压表.他为了能够更精确地测量该电流表的内电阻,设计了如图所示的实验电路,图1中各元件及仪表的参数如下:
A.电流表G1(量程1mA,内电阻约为100Ω)
B.电流表G2(量程500μA,内电阻约200Ω)
C.电池组E(电动势为3.0V,内电阻未知)
D.滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω)
E.电阻箱R1(阻值范围0~9999.9Ω)
F.保护电阻R2(阻值约100Ω)
G.开关S1,单刀双掷开关S2
(1)实验中该同学先按正确的操作步骤连接电路,接着合上开关S1,再将开关S2与a相连,调节滑动变阻器R的滑片P,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数为I;然后将开关S2与b相连,保持
滑片p的位置
滑片p的位置
不变,调节
电阻箱
电阻箱
,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的阻值为r.
(2)由上述测量过程可知,电流表G2内电阻的测量值rg=
r
r

(3)若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻为190Ω,他必须将一个
3810
3810
Ω的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为2V的电压表.
(4)改装好的电压表要与标准电压表V0进行逐格核对,请你在答题卷上的方框中画出核对电路图.核对时,该同学发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时,标准电压表V0的指针恰好如图2所示,由此可知,该改装电压表满刻度时的百分误差为
2.56
2.56
%.
I.几个同学合作用如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度线对齐,他们先读出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(弹簧弹力始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8m/s2
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
标尺刻度x/10-2m 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
(1)根据所测数据,在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.
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(2)作出的图线与纵轴交点的坐标值的物理意义是
 

这种规格弹簧的劲度系数k=
 
N/m.
Ⅱ.某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为3.0V的电压表.他为了能够更精确地测量电流表的内电阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:
A.电流表G1(量程1.0mA.内电阻约100Ω)
B.电流表G2(量程500 μA,内电阻约200Ω)
C.电池组E(电动势为3.0V,内电阻未知)
D.滑线变阻器R0(0~25Ω)
E.四旋钮电阻箱R1(总阻值9 999Ω)
F.保护电阻R2(阻值约100Ω)
G.开关S1,单刀双掷开关S2
(1)根据电路图所示,请将图乙中的器材接成实验电路图.
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(2)实验中该同学先合上开关S1,再将开关s2与a相连,调节滑动变阻器R0,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数为I;然后将开关S2与b相连,保持R0不变,调节
 
,使电流表G1的示数仍为I时.读取电阻箱的读数为R.
(3)由上述测量过程可知,电流表G2内电阻的测量值rg=
 

(4)若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为180Ω,他必须将一个
 
kΩ的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为3.0V的电压表.

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