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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题56 半偏法测电表内阻和电表校准
特训目标
特训内容
目标1
半偏法测电流表内阻（1T—4T）
目标2
半偏法测电压表内阻（5T—8T）
目标3
电表的校准（9T—12T）
【特训典例】
一、半偏法测电流表内阻
1．如图所示是测量电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻阻值约为100Ω 左右，满偏电流为
500μA，忽略电路接线电阻，用电动势为3V，内阻不能忽略的直流电源供电。
（1）实验室中配有的可变电阻有：
A．滑动变阻器，阻值范围为0~200Ω
B．滑动变阻器，阻值范围为0~20kΩ
C． 电阻箱，阻值范围为0~10Ω
D．电阻箱，阻值范围为0~9999Ω
在上述配有的可变电阻中，电路图中的R1应选用 ，R2选用 ；(填写字母代号)
（2）实验时，进行的实验步骤如下：
①先将R1的阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；
②闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；
③记下R2的阻值；
请你指出上述实验步骤中的错误并更正： ；
（3）如果按正确实验步骤测得该电流表的内电阻
，现在要把它改装成量程为2V 的电压表，则
应串联的电阻为 Ω；
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（4）用（3）改装的电压表测量电压时，发现其读数比电压表两端的实际电压小，其原因是
。
2．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电流表A 的电阻﹐并测量电源的电动势和内阻，电流表
的量
程足够大，请你帮助他完成一些实验步骤。
（1）将电阻箱
的电阻适当调 （填“大”或“小”），单刀双掷开关
接2，闭合开关S。
（2）调节电阻箱
使电流表A 满偏，记下电流表
的示数
。
（3）闭合开关
，反复调节电阻箱
、
，若直至电流表A 半偏，电流表
的示数为 ，则读出
电阻箱 （填“
”、“
”）的示数即为电流表A 的电阻﹐测量结果如图乙所示，电流表A 的电
阻为 Ω。
（4）单刀双掷开关
接1，保持电阻箱
的电阻不变，调节电阻箱
，并记录电阻箱
的阻值和电流表
的示数I。
（5）作出
图像如图丙所示，则电源的电动势为 V，内阻为 Ω。
3．为了较精确地测量一只微安表（量程
）的内阻，某同学按照如图实验电路进行实验，步骤如下：
先将滑动变阻器R 的滑片P 移到最右端，调整电阻箱
的阻值为零，合上开关S，再将滑片P 缓慢左移，
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使微安表上电流满偏；固定滑片P 不动，调整
的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的一半，记下此时
的电阻为4500Ω。
实验中可供选择的实验器材有：
a．待测微安表
b．滑动变阻器：最大阻值2000Ω
c．滑动变阻器：最大阻值10Ω
d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
e．电池组：电动势约1.5V，内阻可忽略
f．电池组：电动势约4.5V，内阻可忽略
g．开关、导线若干
按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
（1）要使测量更精确，除了选用电阻箱、导线、开关和待测微安表外，还应从提供的滑动变阻器中选用
（填“b”或“c”），电池组中选用 （填“e”或“f”）。
（2）微安表内阻的测量值
和真实值
相比，
（填“>”、“<”或“=”）。
4．用如图甲所示的电路测量一个量程为1mA，内阻约为200Ω 的待测毫安表的内阻，所用电源的电动势约
为12V，有两个电阻箱可选，R1（0~999.9Ω），R2（0~9999.9Ω）。
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（1）根据电路图，请把图乙中的实物连线补充完整 。
（2）将滑动变阻器的滑片P 移至左端，将R2调至最大值，闭合S1，断开S2，调节滑片P 至某位置再调节
R₂ 使毫安表满偏，闭合开关S2，调节R1，使毫安表半偏，此时R1的示数如图丙所示，则待测毫安表的内阻
为 Ω，该测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
二、半偏法测电压表内阻
5．为探究半偏法测电表内阻对电表量程改装的影响，某同学先利用图甲电路测量一量程为1.5V 的电压表
内阻。主要实验步骤如下：
①按图连接好电路；
②将开关
闭合，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关
；
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③移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关
并调节电阻箱的阻值，使电压表的指针半偏，记下电阻箱
的阻值。
回答下列问题：
（1）若实验步骤①中有两个电源和两个滑动变阻器供选择，其中电源
，
；滑动变阻器的
最大阻值分别为
，
，则应选择的电源为 （选填“
”或“
”），滑动变阻
器为 （选填“
”或“
”）；
（2）若实验步骤④中记录的电阻箱阻值为
，要将电压表量程扩大为原来的n 倍，则需串联阻值为
的电阻（结果用n，
表示）；
（3）改装完毕后，该同学对改装后的电压表进行校正，结果在滑动变阻器的滑片从左到右滑动的每个位
置，改装后的电压表总是比标准电压表的示数 （选填“小”或“大”），这是由于电压表内阻的
测量值 真实值（选填“小于”“等于”或“大于”）。
6．某实验小组要测量一个量程为0~1V 的电压表的内阻，实验室提供的器材如下：
待测电压表V（量程0 ~1V，内阻约为1500Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，额定电流2A ）
滑动变阻器R2（最大阻值为2kΩ，新定电流0.5A）
电源E1（电动势1.5V，内阻不计）
电源E2（电动势4.5V，内阻不计）
电阻箱R（0~999Ω）
开关两个、导线若干
该实验小组根据实验电路图操作步骤如下：
①按电路图连接电路，开关闭合前，将滑动变阻器的滑片移至最右端，电阻箱调到最大值；
②闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器的滑片位置，使电压表的指针指到满刻度；
③断开S2，保持S1闭合，滑动变阻器位置不变，调整电阻箱的阻值，发现无论如何都调不到电压表指针半
偏，最后只好调至电压表指针指到满刻度的三分之二；
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④读出电阻箱的阻值R，得出电压表的阻值。
（1）补全电路图，注意：滑动变阻器的滑片移至最右端时，电压表示数为零 。
（2）电压表的阻值RV= 。
（3）为了使测量比较准确，滑动变阻器应选 ，电源应选 。（均填入器材所对应的符
号）
（4）用该方法测出的电压表内阻R 测和电压表真实内阻R 真的大小关系为R 测 （填“大于”等于”
或“小于”） R 真，这种误差用于系统误差
7．要测量一个量程3V 为的电压表
的内阻（约为几千欧），除了待测电压表，提供的器材还有：
A．电阻箱R（最大阻值
）
B．滑动变阻器
（最大阻值
）
C．滑动变阻器
（最大阻值
）
D．量程为6V 的电压表
（内阻约为几千欧）
E.直流电源E（电动势4V）
F.开关一个，导线若干
（1）小王同学根据提供的器材，设计了如图甲所示电路。电路中滑动变阻器应选用 （填“
”或
“
”）。实验时，将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端，电阻箱的电阻调为零，闭合开关S，调节
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滑动变阻器滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为
2.5V，若此时电阻箱的示数为
，则电压表的内阻为 ；
（2）小李同学设计了如图乙所示的电路，实验时，将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端，闭合开关
S，调节滑动变阻器，同时调节电阻箱，使两个电压表均有合适的示数，若电压表
的示数为
，电压表
的示数为
，电阻箱的阻值为R，则电压表
的内阻为 ；
（3）分析可知， （填“小王”或“小李”）同学的测量结果存在系统误差。
8．某同学测量一量程为500mV 的电压表的内阻。实验所提供的器材有：待测电压表、滑动变阻器
、电阻箱
、定值电阻
（阻值
）、电池（电动势约
，内阻可忽略不计）、导线和
两个开关。
该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作：
①把滑动变阻器
的滑片滑到a 端，闭合电键
，并将电阻箱
的阻值调到较大；
②闭合电键
，调节
滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；
③保持电键
闭合、
滑片的位置不变，断开电键
，调整
的阻值，当
调节旋钮位置如图丙所示时，
电压表的指针指在满刻度的
处。
请回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线将实物图乙补充完整 ；
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（2）图丙中电阻箱
接入电路的阻值为
；
（3）该电压表内阻为
；
（4）在操作无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值
真实值
（填“大于“、“小于”
或“等于”）。在其他条件不变的情况下，若
越大测量误差就越 （填“大”或“小”）。
三、电表的校准
9．某同学用如图甲所示的实验电路，测量一量程为1mA 电流计的内阻。
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（1）按图甲中的实验电路图进行实物连接，将滑动变阻器的滑片置于B 端，
为定值电阻。闭合开关S，
断开开关
，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的读数为
（指针偏转超过量程的三分之一），电流
计满偏。
（2）闭合开关
，反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为
，电流计的指针偏转
到满偏量程的三分之二。读取此时电阻箱的阻值为
。
（3）电流计的内阻
Ω。
（4）该实验测得电流计的阻值 真实值（选填“>”“<”或“＝”）（只考虑系统误差）。
（5）同学要将该电流计改装为量程为20mA 的电流表。将阻值为
的定值电阻与1mA 电流计连接，进行
改装。然后利用一标准毫安表根据图乙所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
①根据图乙将图丙中的实物连接 。
②定值电阻
Ω。
10．某同学准备将量程Ig=500μA、内阻rg约为200Ω 的电流表G 改装成量程为2V 的电压表。
（1）该同学先设计了如图甲所示的电路来测量电流表G 的内阻rg，用此电路，经以下步骤：
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①闭合S1，断开S2，调节R1，使电流表G 的示数为500μA；
②闭合S2，保持 不变，调节 ，使电流表的示数为250μA，此时R2的示数如图乙所
示。
（2）由此可知，电流表G 的内阻rg= Ω。
（3）为了将电流表G 改装成2V 的电压表，需要 （填“串联”或“并联”）一个阻值为
Ω 的电阻。
（4）该同学的上述测量存在着系统误差，电流表的内阻测量值 （填“大于”或“小于”）真
实值。因此，用这个改装成的电压表去直接测量电压时，将使测量值 （填“偏大”或“偏
小”）。校正该改装电压表的可行办法是 （填“增大”或“减小”）与电流表串联的分压电
阻。
11．某同学把量程为500mV 但内阻未知的电压表改装成量程为5V 的电压表，步骤如下：
（1）测量电压表的内阻，测量电路如图甲所示，将R1的滑片移至最左侧闭合开关S1、S2，滑动R1的滑片，
使电压表的指针指在500mV 处；断开S2，调节电阻箱R2，使电压表的指针指在300mV 处，此时电阻箱R2
的示数如乙图所示为
，则电压表的内阻RV=
；
（2）为把电压表改装成量程为5V 的电压表需要 （选填“并”或“串”）联一个电阻R0的阻值
为
的电阻；
（3）用丙图所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为5V 时，改
装电压表示数为0.49V。为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R0的阻值应调至
（小数点后面保留一位）。
12．将一微安表先改装成量程1mA 的电流表，再改装成量程5V 的电压表，并与标准电压表对比校准。图
甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程6V 的标准
电压表。已知微安表满偏电流为250μA，标记的内阻为600 Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0~9999.99 Ω。
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(1)微安表改装：图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1= Ω，R2= Ω。
(2)实物连线：选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。
(3)对比校准：正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表
（改装后电压表）的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值 5V。（选填“大
于”或“小于”）
(4)重新调整：通过检测发现：电阻箱 R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压
表量程的真实值不是5V 的原因。再通过调节电阻箱R1、R2的阻值，使改装电压表量程的真实值为5V，以
下调节方案可行的有 （填序号）
A．保持R1不变，将R2增大到合适值
B．保持R1不变，将R2减小到合适值
C．保持R2不变，将R1增大到合适值
D．保持R2不变，将R1减小到合适值
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