2020年高考预测系列试题【物理】高考预测试题（9）·实验题
预测1：电流表内阻测量的误差及其对改装表的准确性的影响
在电表改装实验中，首先要利用半偏法测量电流表的内阻，然后根据测得的内阻对电流表进行改装。但由于测量电流表内阻存在系统误差，因此对改装后的电表的准确性有一定影响。但是有何影响，学生普遍反映不清楚，各种资料上的说法不一，高考命题今年很可能针对此问题命题。
例1．在用图1所示半偏法测得的电流表的内阻比其实际值 ,这一因素使得改装成的电压表的刻度有误差，用它来测量电压时，其示数比改装表两端的实际值 (填偏大、偏小或相同)
分析与解：先将变阻器R ，触头位置移至最左端，使其连入电路的电
阻最大，然后闭合电健S 1，移动触头位置，使电流表指针指在满偏剩度，再闭合S 2，改变电阻箱R /的阻值．使电流表指针指在2
g I 刻度处，记下此时电阻箱的阻值R ′，则R R g '= 半偏法测电阻R g 时，当闭合开关S 2时，电路总电阻减小，使干路总电流大于满偏电流I g ,故当电流表半偏时，流过电阻箱的电流大于2g
I ，此时电阻箱阻值小于R g ，即R g 测 g g g g R I U R R I U R n R -=-=-=)1()1（，所以用偏小的内阻值去计算它改装成电压表应串联的分压电阻值R 应是偏大的，这就导致改装后的电压表的实际内阻值大于它应它应该具有的标准值。用这样改装表去测一段电路两端的电压，通过它的实际电流就小于它本应通过的标准电流，所以它的示数比加在它两端电压的实际值是偏小的。 点评：若测得电流表的内阻为R g ,则改装电压表应串联R =(n -1)R g =g g R I U -,因U 、I g 是定值，所以若R g 的测量值偏小，则R 的计算值偏大，用此改装的电压表测量电压是偏小的；改装成电流表应并联g g g g I I R I n R R -=-=1,因I 、I g 是定值，所以若R g 的测量值偏小，则R 的计算值 偏小，用此改装的电流表测量电流时是偏小的。. 预测演练： 1．某同学想测量一段电阻丝的电阻率，其中使用了自己利用电流表改装的电压表。整个实验过程如下： A ．测量电流表的内阻。按图2连接电路，将电位器R 调到接入电路的阻值最大。闭合开关S 1，调整R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；然后保持R 的阻值不变，合上开关S 2， 图1 调整电阻箱R ′的阻值，使电流表指针达到半偏，记下此时 R ′ 的阻值； B ．计算出改装电压表应串联的电阻R 0的值。将电阻R 0与电流表串联，则R 0与电流表共同构成一个新的电压表； C ．将改装的电压表与标准电压表接入如图3所示的校准电路，对改装的电压表进行校准； D ．利用校准后的电压表和另一块电流表，采用伏安法测量电阻丝的电阻； E ．测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度； F ．计算出电阻丝的电阻率。 根据上述实验过程完成下列问题： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d 。其中 一次测量结果如图4所示，图中读数为 mm ； （2） 已知电流表的满偏电流为200μA，若当电流 表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为 500Ω。要求改装后的电压表的量程为2V ，则必须给电 流表串联一个阻值为R 0 = Ω的电阻； （3）在对改装后的电压表进行校准时，发现改装 后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些， 造成这个现象的原因是（ ） A ．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R 0的阻值偏小 B ．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R 0的阻值偏小 C ．电流表内阻的测量值偏小，造成串联电阻R 0的阻值偏大 D ．电流表内阻的测量值偏大，造成串联电阻R 0的阻值偏大 （4）在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时，由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度，因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a 。测量电阻丝的电阻时，可以读得一系列a 和对应流经电阻丝的电流b 。该同学根据这一系列a 、b 数据做出的a 图2 图3 图4 0 mm 40 0 45 35
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