2024版高中同步新教材必修第三冊(cè)人教物理備課資源實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表含答案

2024版高中同步新教材必修第三冊(cè)人教物理備課資源第十一章電路及其應(yīng)用5實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表基礎(chǔ)過關(guān)練題組一認(rèn)識(shí)多用電表1.關(guān)于多用電表表盤上的刻度線,下列說法正確的是()A.直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的,可以共用同一組刻度線B.電阻刻度線是不均勻的C.電阻刻度上的零刻度線與直流電流的最大刻度線相對(duì)應(yīng)D.電阻刻度上的零刻度線與直流電流的零刻度線相對(duì)應(yīng)題組二使用多用電表測(cè)電壓、電流和電阻2.(2023廣東深圳六校聯(lián)盟聯(lián)考)關(guān)于多用電表的使用,下列說法不正確的是()A.表盤上電阻的刻度線不均勻,越靠近右側(cè)刻度線越密集B.使用完畢應(yīng)把選擇開關(guān)旋到OFF擋或交流電壓最高擋C.測(cè)量電阻時(shí),第一次測(cè)量之前要?dú)W姆調(diào)零,之后就算換倍率測(cè)量,也沒有必要重新歐姆調(diào)零D.測(cè)量直流電壓、直流電流時(shí)電流從“+”接線柱流入多用電表,測(cè)電阻時(shí)電流從“-”接線柱流入多用電表3.(2023江西豐城九中月考)關(guān)于多用電表的使用,下列操作正確的是()A.測(cè)電壓時(shí),應(yīng)按圖甲連接方式測(cè)量B.測(cè)電流時(shí),應(yīng)按圖乙連接方式測(cè)量C.測(cè)電阻時(shí),應(yīng)按圖丙連接方式測(cè)量D.測(cè)二極管的反向電阻時(shí),應(yīng)按圖丁連接方式測(cè)量4.(2023江西上饒期中)(1)如圖所示為多用電表的示意圖,其中S、K、T為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件?，F(xiàn)用此電表測(cè)量一阻值為20~30Ω的定值電阻的阻值,測(cè)量的某些操作步驟如下:①調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)部件(選填“S”“T”或“K”),使電表指針停在電流0刻度位置;

②調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)部件(選填“S”“T”或“K”),使它的尖端指向歐姆擋(選填“×1k”“×100”“×10”或“×1”)位置;

③將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)部件(選填“S”“T”或“K”),使電表指針指向(選填“電流0刻度”或“歐姆0刻度”)位置。

(2)用歐姆擋“×10”擋測(cè)量另一個(gè)阻值未知的電阻阻值,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小,則下列說法和做法中正確的是。

A.這個(gè)電阻的阻值很小B.這個(gè)電阻的阻值很大C.為測(cè)得更準(zhǔn)確些,應(yīng)當(dāng)換用“×1”擋,并且重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量D.為測(cè)得更準(zhǔn)確些,應(yīng)當(dāng)換用“×100”擋,并且重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量5.(2021海南儋州一中期中)用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量,指針分別處于a、b的位置,如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的擋位,請(qǐng)將a和b的相應(yīng)讀數(shù)填在表格中。指針位置選擇開關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100mAmA

直流電壓5VV

b電阻×10Ω

題組三使用多用電表判斷電路故障6.(2023河北省級(jí)聯(lián)測(cè)聯(lián)考)某物理學(xué)習(xí)興趣小組在實(shí)驗(yàn)過程中連接如下電路。閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置,電流表依然無示數(shù),電壓表示數(shù)不變。(1)為了檢測(cè)部分導(dǎo)線是否接好,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的(填“直流電壓”或“歐姆”)擋,然后把(填“紅”或“黑”)表筆接在接線柱a上,另一表筆接在其他接線柱上,判斷故障點(diǎn)。

(2)將滑動(dòng)變阻器拆離電路,用多用電表檢測(cè)該滑動(dòng)變阻器是否有故障的具體步驟如下。①旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使指針指到歐姆擋;②將紅、黑表筆相接,進(jìn)行;

③測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電阻,如電阻無窮大,表明滑動(dòng)變阻器(填“有”或“無”)故障。

7.(2022江蘇南京二十七中調(diào)研)在如圖甲所示的電路中,四節(jié)干電池串聯(lián),小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V,0.3A”,合上開關(guān)S后,無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,A、B燈都不亮。(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障:①選擇開關(guān)置于下列直流電壓擋較為合適;(用字母序號(hào)表示)

A.2.5VB.10VC.50VD.250V②測(cè)得c、d間電壓約為5.8V,e、f間電壓為0,則故障是。(電路中只有一處故障)

A.A燈絲斷開B.B燈絲斷開C.d、e間連線斷開D.B燈短路(2)接著用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻,歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”。①測(cè)量前,一定要將電路中的開關(guān)S斷開;②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí),某次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,讀數(shù)為6Ω,此時(shí)測(cè)量的是間電阻,根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為Ω,它不等于測(cè)量值,原因是。能力提升練題組用多用電表判斷電學(xué)黑箱問題1.(2022廣東汕頭期末)電學(xué)黑箱是指含有多種電學(xué)元件但不知其電路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),在不打開和不損壞其結(jié)構(gòu)的情況下,可以使用多用電表來探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖甲所示的箱中有電學(xué)元件,小羽同學(xué)使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。(1)首先將多用電表調(diào)至電壓擋,將紅、黑表筆分別點(diǎn)觸A、B、C點(diǎn)任意兩端,若發(fā)現(xiàn)指針都不偏轉(zhuǎn),說明黑箱不含(選填“電阻”“電容”“二極管”或“電源”)。

(2)然后把多用電表選擇開關(guān)旋至“×1k”擋,先進(jìn)行,之后用多用電表進(jìn)行探測(cè),情況如下:

a.紅表筆接A,黑表筆接B時(shí),指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn);黑表筆接A,紅表筆接B時(shí),指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,可知其阻值為,由此判斷A、B間為。

b.紅表筆接B,黑表筆接C時(shí),指針首先向右擺動(dòng),然后又慢慢地向左回歸至∞位置的附近,接著把多用電表調(diào)至電壓擋,將紅表筆接在,黑表筆接在,電表有示數(shù),并且慢慢地偏向零,由此可以斷定B、C間為。

c.將選擇開關(guān)旋至“×1k”擋,歐姆調(diào)零后,將紅表筆接A,黑表筆接C,指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn);將紅表筆接C,黑表筆接A,指針先向右擺動(dòng),然后又慢慢地向左回歸至∞位置附近。(3)根據(jù)以上信息,在圖甲中畫出一種箱內(nèi)可能的電路。2.如圖所示的黑箱,箱內(nèi)有一節(jié)干電池、一個(gè)電阻、一個(gè)晶體二極管和一個(gè)電容器,箱外有4個(gè)接線柱,分別標(biāo)為1、2、3、4,相鄰兩個(gè)序號(hào)間只有一個(gè)元件。(1)若用多用電表確定干電池元件的位置,應(yīng)使用多用電表的(填下述擋位的序號(hào))進(jìn)行試測(cè)。

A.直流10V電壓擋B.直流1.5V電壓擋C.歐姆擋D.直流電流擋(2)試測(cè)后,用直流1.5V電壓擋進(jìn)一步測(cè)量,測(cè)量結(jié)果記錄如下:紅表筆位置111黑表筆位置234示數(shù)1.5V00確定電源位置后,去掉電源,應(yīng)用多用電表的擋進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果如下:

紅表筆位置111234黑表筆位置234111電阻情況電阻很大電阻很大電阻很大先有電阻,然后變?yōu)楹艽箅娮栎^小電阻很小(3)根據(jù)以上結(jié)果,在圖中虛線框內(nèi)畫出拆除電源前黑箱內(nèi)的電路圖。

答案與分層梯度式解析第十一章電路及其應(yīng)用5實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表基礎(chǔ)過關(guān)練1.ABC直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的,可以共用同一組刻度線,故A正確;電阻的刻度線是不均勻的,刻度值越大處刻度線越密,故B正確;多用電表的表盤上滿偏電流位置對(duì)應(yīng)電阻的零刻度線位置,故C正確,D錯(cuò)誤。2.ACD多用電表表盤上電阻刻度線分布不均勻,越靠近左側(cè)刻度線越密集,A錯(cuò)誤;使用完畢應(yīng)把選擇開關(guān)旋到OFF擋或交流電壓最高擋,B正確;測(cè)量電阻時(shí),第一次測(cè)量之前要?dú)W姆調(diào)零,之后只要換倍率測(cè)量,就必須重新歐姆調(diào)零,C錯(cuò)誤;測(cè)量直流電壓、直流電流時(shí)電流從“+”接線柱流入多用電表,測(cè)電阻時(shí)電流也是從“+”接線柱流入多用電表,D錯(cuò)誤。知識(shí)拓展中值電阻指針指在刻度盤的正中間時(shí)的電阻為歐姆擋的中值電阻。在中值電阻附近,刻度比較均勻,讀數(shù)較為準(zhǔn)確。3.B測(cè)電壓時(shí),紅表筆應(yīng)該接電勢(shì)較高的一端,即題圖甲中紅表筆應(yīng)該接燈泡的左端,A錯(cuò)誤;測(cè)電流時(shí),電流應(yīng)該從紅表筆一端流入電表,圖乙連接方式正確,B正確;測(cè)電阻時(shí),應(yīng)該將電阻與電路斷開再進(jìn)行測(cè)量,C錯(cuò)誤;因黑表筆與歐姆表內(nèi)部電源的正極連接,則測(cè)二極管的正向電阻時(shí)可按圖丁連接方式測(cè)量,測(cè)反向電阻時(shí)應(yīng)該將兩表筆位置調(diào)換,D錯(cuò)誤。4.答案(1)①S②K×1③T歐姆0刻度(2)BD解析(1)使用多用電表測(cè)量電阻時(shí),首先要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,即調(diào)節(jié)指針定位螺絲(部件S),使電表指針停在電流0刻度位置;然后根據(jù)測(cè)量電阻大小選擇合適的擋位,即調(diào)節(jié)選擇開關(guān)(部件K),因電阻阻值為20~30Ω,則選擇“×1”擋可使指針指到中間附近,讀數(shù)較準(zhǔn)確;選擋后進(jìn)行歐姆調(diào)零:將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕(部件T),使電表指針指向表盤右邊的歐姆擋零刻度線位置。(2)指針偏轉(zhuǎn)角度很小,說明電阻大,A錯(cuò)誤,B正確;因是大電阻,則要換大擋位,即換“×100”擋,每次換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,C錯(cuò)誤,D正確。5.答案221.10160解析讀取直流電壓、電流時(shí)要看表盤中間刻度均勻的刻度線。對(duì)于直流100mA電流擋,每大格表示20mA,每小格表示2mA,圖中a處指針對(duì)應(yīng)1大格加1小格,所以讀數(shù)是22mA;對(duì)于直流5V電壓擋,每大格表示1V,每小格表示0.1V,所以讀數(shù)是1.10V;測(cè)量電阻時(shí)讀最上面的一條刻度線,所以讀數(shù)是160Ω。6.答案(1)直流電壓黑(2)②歐姆調(diào)零③有解析(1)接通電源后不能選用歐姆擋,應(yīng)選用多用電表的直流電壓擋;電流自紅表筆流入多用電表,接線柱a連接電源的負(fù)極,為多用電表電流的流出端,應(yīng)接黑表筆。(2)用多用電表檢測(cè)滑動(dòng)變阻器是否有故障的步驟為:①旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使指針指到歐姆擋;②將紅、黑表筆相接,進(jìn)行歐姆調(diào)零;③測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電阻,如電阻無窮大,表明滑動(dòng)變阻器有故障(有地方斷路或接觸不良)。7.答案(1)①B②A(2)②e、f12.7高溫條件下金屬絲電阻率大,計(jì)算出的電阻是小燈泡正常工作時(shí)的高溫電阻,而測(cè)量值為斷電下的低溫電阻解析(1)四節(jié)干電池串聯(lián)之后的電壓約為6V,多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓10V擋較為合適,故選B。c、d間電壓約為5.8V,接近電源電壓,而且e、f間電壓為0,由此可判斷故障發(fā)生在c、d間,即A燈絲斷開,故選A。(2)c、d間斷路,測(cè)出的電阻應(yīng)為無窮大,則讀數(shù)為6Ω時(shí)測(cè)量的是e、f間的電阻,根據(jù)規(guī)格計(jì)算出的電阻為R=UI=3.8V0.3A=12.7Ω,高溫條件下金屬絲電阻率大,計(jì)算出的電阻是小燈泡正常工作時(shí)的高溫電阻能力提升練1.答案(1)電源(2)歐姆調(diào)零a.6kΩ二極管b.CB電容器(3)見解析解析(1)若發(fā)現(xiàn)指針都不偏轉(zhuǎn),說明黑箱里面不存在電源。(2)把多用電表選擇開關(guān)旋至“×1k”擋后,要先進(jìn)行歐姆調(diào)零。由圖讀出阻值為6kΩ。根據(jù)題意可知,流過元件的電流方向不同時(shí),元件電阻不同,由此可知該元件為二極管,且電流方向由B到A時(shí),二極管中是反向電流。紅表筆接B,黑表筆接C時(shí),指針首先向右擺動(dòng),然后又慢慢地向左回歸至∞位置的附近,可初步判斷該元件為電容器,此過程為充電過程。接著把多用電表調(diào)至電壓擋,測(cè)量該元件兩端電壓,若元件是電容器,根據(jù)“紅進(jìn)黑出”原則,此時(shí)C端連接的應(yīng)為電容器正極板,因此將紅表筆接C,黑表筆接B,電表有示數(shù),并且慢慢地偏向零,由此可以斷定B、C間為電容器。(3)用多用電表的紅、黑表筆在A、C間進(jìn)行的探測(cè)表明可能沒有直接連接在A、C間的元件,故箱內(nèi)可能的電路如圖所示。方法技巧用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的基本思路2.答案(1)A(2)歐姆(3)如圖所示解析(1)為了確定干電池的位置,應(yīng)用電壓擋試測(cè),為避免試觸時(shí)電壓表反接而損壞電壓表,應(yīng)采用較大量程試測(cè)。(2)(3)確定電源的正、負(fù)極位置后,可以利用1.5V擋測(cè)量。1、2之間示數(shù)為1.5V,說明電壓表測(cè)量值為電源電壓,且1接電源正極。去掉電源后,應(yīng)用歐姆擋檢測(cè)電路,紅表筆接多用電表內(nèi)部電源負(fù)極,黑表筆接多用電表內(nèi)部電源正極,紅表筆接1,黑表筆接2、3、4顯示電阻很大,說明二極管處于反接狀態(tài),又因?yàn)橄噜弮蓚€(gè)序號(hào)間只有一個(gè)元件,故1、4間為二極管,且電流由4到1時(shí),二極管中為反向電流;黑表筆接1,紅表筆接4顯示電阻很小,說明二極管處于正向?qū)顟B(tài);而紅表筆接3、黑表筆接1顯示電阻較小,說明3、4間有電阻存在;由于電容器充電,導(dǎo)致紅表筆接2、黑表筆接1時(shí)先有電阻,然后變?yōu)楹艽?說明在2、3間有電容器。易錯(cuò)警示電學(xué)黑箱元件判斷尤其要注意是否有二極管,而二極管具有單向?qū)щ娦?因此可從正反方向阻值判斷。本章復(fù)習(xí)提升易混易錯(cuò)練易錯(cuò)點(diǎn)1公式I=qt中q1.(2021河南開封月考)在橫截面積為0.5m2的電解液中:(1)若5s內(nèi)沿相反方向通過電解液中某橫截面的正、負(fù)離子的電荷量大小均為5C,則電解液中的電流為A;

(2)若5s內(nèi)到達(dá)陽極的負(fù)離子和到達(dá)陰極的正離子電荷量大小均為5C,則電解液中的電流為A。

易錯(cuò)點(diǎn)2電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理認(rèn)識(shí)不到位出錯(cuò)2.(2023浙江寧波金蘭教育合作組織聯(lián)考)如圖所示的電路,將兩個(gè)相同的小量程的靈敏電流計(jì)分別改裝成A1(0~3A)和A2(0~0.6A)的電流表,把兩個(gè)改裝后的電流表并聯(lián)接入電路中測(cè)量電流,則下列說法不正確的是()A.A1的指針滿偏時(shí),A2的指針也滿偏B.A2的指針滿偏時(shí),A1的指針剛好指到量程的五分之一處C.A2的讀數(shù)始終為A1讀數(shù)的五分之一D.A1的讀數(shù)為1.50A時(shí),干路電流為1.80A易錯(cuò)點(diǎn)3不會(huì)選擇合適的儀器和電路3.通過實(shí)驗(yàn)測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V,0.5A”的小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V;實(shí)驗(yàn)中除開關(guān)、導(dǎo)線外,還備有以下器材:A.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)B.電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約0.3Ω)C.電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約10kΩ)D.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約2kΩ)E.滑動(dòng)變阻器(阻值0~100Ω)F.滑動(dòng)變阻器(阻值0~10Ω)G.電源(電壓為6V)(1)為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表,電壓表,滑動(dòng)變阻器。(填序號(hào))

(2)在本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用(填“分壓”或“限流”)接法,電流表應(yīng)采用(填“內(nèi)”或“外”)接法,如果用實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)來求電阻,則測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值要(選填“大”或“小”)。

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如下U和I的數(shù)據(jù):編號(hào)12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205①在圖上畫出U-I圖線。②從圖線上可以看出,當(dāng)功率逐漸增大時(shí),燈絲電阻的變化情況是(選填“增大”或“減小”);這表明燈絲的電阻隨溫度升高而(選填“升高”或“降低”)。

思想方法練一、半偏法方法概述半偏法是一種利用電表的滿偏電流與半偏電流之間的關(guān)系來求出電阻值的方法。常見的有“半偏電流法”和“半偏電壓法”,多適用于測(cè)量電壓表、電流表的內(nèi)阻。如P71第4題就應(yīng)用了此方法。1.(2023湖北襄陽四中月考)甲同學(xué)要把一個(gè)量程為0~200μA的直流電流計(jì)G改裝成量程為0~4V的直流電壓表,首先需要測(cè)定電流計(jì)的內(nèi)阻。(1)該同學(xué)用如圖所示電路采用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)阻rg,其中電阻R0約為1kΩ。為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確,在以下器材中,變阻器R1應(yīng)選用,變阻器R2應(yīng)選用。(填器材前的字母)

A.電阻箱(0~999.9Ω)B.滑動(dòng)變阻器(0~500Ω)C.電位器(一種可變電阻,與滑動(dòng)變阻器作用相當(dāng))(0~5.1kΩ)D.電位器(0~51kΩ)(2)該同學(xué)在開關(guān)斷開的情況下,檢查電路連接無誤后,將R2的阻值調(diào)至最大。然后閉合S2,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度,再閉合S1,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的一半,最后記錄R1的阻值,并整理好器材。(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得R1的阻值為300.0Ω,則被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為Ω,該測(cè)量值(填“略大于”“略小于”或“等于”)實(shí)際值。

2.電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:待測(cè)電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電壓為6V,內(nèi)阻不計(jì)),開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟:。

(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV',與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV'RV(填“>”“=”或“<”),主要理由是。二、電橋法方法概述電橋法是測(cè)電阻的一種特殊方法,電橋的平衡條件是對(duì)臂電阻的乘積相等,即R1R4=R2R3。如P71第5題就應(yīng)用了此方法。3.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路來測(cè)量電流表(量程0~2mA,內(nèi)阻約為200Ω)的內(nèi)阻。除待測(cè)電流表、1.5V的電源、開關(guān)和導(dǎo)線外,還有下列可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:A.定值電阻R1B.定值電阻R2C.滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值為20Ω)D.滑動(dòng)變阻器R4(最大阻值為1000Ω)E.電阻箱Rx(最大阻值為999.9Ω)F.靈敏電流計(jì)G(內(nèi)阻很小可忽略)(1)為確保安全,實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(填寫器材前對(duì)應(yīng)的字母)。

(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路。(3)在閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移至(填“a”或“b”)端。閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使待測(cè)表的示數(shù)適當(dāng)后停止移動(dòng),只調(diào)節(jié)Rx,發(fā)現(xiàn)當(dāng)Rx=400Ω時(shí)靈敏電流計(jì)的示數(shù)正好為零;將電阻箱和待測(cè)電流表位置互換,其他不動(dòng),再次調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)Rx=100Ω時(shí)靈敏電流計(jì)的示數(shù)又正好為零,由此可知待測(cè)電流表的內(nèi)阻為Ω。

三、等效替代法方法概述等效替代法是控制某個(gè)物理?xiàng)l件從而保證某種效果、特性或關(guān)系相同,是認(rèn)識(shí)研究對(duì)象本質(zhì)和規(guī)律的一種思想方法。在測(cè)量電阻時(shí)常會(huì)用到等效替代法。4.(2023湖南長沙長郡中學(xué)月考)小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻Rx的阻值。(1)因電表內(nèi)阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后,合上開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)U1=1.65V,電流表的示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)I1=A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U2=1.75V,I2=0.33A。由此可知應(yīng)采用電流表(填“內(nèi)”或“外”)接法。

(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小李進(jìn)一步嘗試用其他方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①器材間連線如圖3所示,請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出對(duì)應(yīng)的電路圖。②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開關(guān)擲到右邊,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同,電阻箱的示數(shù)如圖3所示,則待測(cè)電阻Rx=Ω。此方法(填“有”或“無”)明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,理由是。

答案與分層梯度式解析本章復(fù)習(xí)提升易混易錯(cuò)練1.答案(1)2(2)1解析(1)電解液中,電流是由正、負(fù)離子同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)形成的,通過橫截面的總電荷量是兩種離子電荷量絕對(duì)值之和,根據(jù)電流的定義式可得I=qt(2)到達(dá)陽極的只有負(fù)離子,到達(dá)陰極的只有正離子,則實(shí)際通過某橫截面的電荷量為q=5C,根據(jù)電流的定義式可得I=qt錯(cuò)解分析不理解通過某一橫截面的電荷量與到達(dá)某一電極的電荷量的區(qū)別造成錯(cuò)解。電路中的電流I=qt,q應(yīng)為通過某一橫截面的電荷量,電解液中陽極只有負(fù)離子參與反應(yīng),陰極只有正離子參與反應(yīng),因此計(jì)算時(shí)只需用一個(gè)電極的電荷量計(jì)算即可。解題時(shí)要注意電荷通過的是哪個(gè)截面以及電荷運(yùn)動(dòng)的方向,2.B兩電流表并聯(lián),它們兩端電壓相等,因?yàn)閮呻娏鞅硎怯上嗤男×砍天`敏電流計(jì)與定值電阻并聯(lián)改裝成的,通過電流計(jì)的電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,故A1的指針滿偏時(shí),A2的指針也滿偏,A正確,B錯(cuò)誤。指針偏轉(zhuǎn)角度相同,但量程不同的電流表讀數(shù)不同,A1的最大測(cè)量值等于A2的最大測(cè)量值的5倍,故A1的讀數(shù)也是A2的5倍,即A2的讀數(shù)始終為A1讀數(shù)的五分之一,C正確。由以上分析可知A1的讀數(shù)為1.50A時(shí),A2的讀數(shù)為0.30A,干路電流為1.80A,D正確。錯(cuò)解分析不理解電表改裝的原理,容易混淆電表指針的偏角和示數(shù)。電表的示數(shù)是由通過電表A1、A2的電流決定的,而電表指針的偏角是由通過內(nèi)部小量程靈敏電流計(jì)的電流決定的。為了避免出現(xiàn)錯(cuò)誤,就要理解電表改裝的原理。用相同的靈敏電流計(jì)改裝成V1和V2兩個(gè)電壓表,將它們串聯(lián)接入電路中,由于串聯(lián)電路中電流處處相等,故指針偏角之比為1∶1,讀數(shù)之比為U1∶U2;用相同的靈敏電流計(jì)改裝成A1和A2兩個(gè)電流表,將它們并聯(lián)接入電路中,由于并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,故指針偏角之比為1∶1,讀數(shù)之比為I1∶I2。3.答案(1)ADF(2)分壓外小(3)①見解析②增大升高解析(1)燈泡額定電流為0.5A,所以電流表選A;燈泡額定電壓為3V,所以電壓表選D;為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器選擇F。(2)燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇分壓式接法;電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻,所以電流表應(yīng)采用外接法;由于電壓表的分流作用,電流測(cè)量值大于真實(shí)值,故燈泡電阻測(cè)量值小于真實(shí)值。(3)①根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后用平滑曲線“擬合”各點(diǎn),作出U-I圖像如圖所示。②由圖可知,當(dāng)小燈泡的功率增大時(shí),燈絲電阻增大,其原因是功率增大時(shí),燈絲的溫度升高。錯(cuò)解分析在進(jìn)行電流表的選擇時(shí),部分同學(xué)覺得電流表量程越大越安全,錯(cuò)選B,造成錯(cuò)選的原因是只考慮了安全這一個(gè)因素,忽略實(shí)驗(yàn)器材的選擇依據(jù);認(rèn)為滑動(dòng)變阻器采用限流式接法可以節(jié)能,選填限流,忽略了題目“燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V”的要求,實(shí)際上電壓調(diào)節(jié)范圍大恰是滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法的特征。思想方法練1.答案(1)AD(3)300.0略小于解析(1)本題采用半偏電流法測(cè)定電流計(jì)的內(nèi)阻,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知R1應(yīng)能讀出具體數(shù)值,所以應(yīng)選用電阻箱A。只閉合S2,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計(jì)G滿偏,此時(shí)Ig=ER2+R0+rg,再閉合S1時(shí),電流計(jì)G半偏,此時(shí)干路電流I=ER2+R0+rgR1(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得12Igrg測(cè)=Ig?12IgR1,所以rg測(cè)=R1=300.0Ω。由于R2+R0+rgR1rg+R1<R2+R方法點(diǎn)津本題采用半偏法測(cè)定電流計(jì)內(nèi)阻?？刂聘陕冯娏骰静蛔?即等于電流計(jì)的滿偏電流;根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律,當(dāng)電流計(jì)的指針半偏時(shí),通過電流計(jì)和變阻器R1的電流相等,故它們的電阻相等,即測(cè)出電流計(jì)的內(nèi)阻。解答時(shí)要熟知半偏法的原理、實(shí)驗(yàn)步驟,結(jié)合歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)解題。2.答案(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(2)移