2025高考物理步步高同步練習必修3學習筆記實驗2　金屬絲電阻率的測量

2025高考物理步步高同步練習必修3學習筆記實驗2金屬絲電阻率的測量[學習目標]1.掌握測量金屬絲電阻率的實驗原理和方法.2.了解伏安法測電阻的思路及實驗數(shù)據(jù)的處理方法．一、實驗思路設(shè)計實驗電路，如圖，取一段金屬電阻絲連接到電路中，測出電阻絲的______________、____________和直徑d(S＝__________)，由R＝ρeq\f(l,S)得：ρ＝__________(用R、S、l表示)＝__________(用R、d、l表示)，從而計算出該電阻絲所用材料的電阻率．二、物理量的測量1．電阻的測量根據(jù)伏安法測電阻的思想：用電壓表測電阻絲兩端的電壓，用電流表測電阻絲中的電流，讀出多組電壓、電流值，通過U－I圖像求R.2．電阻絲有效長度的測量用____________測量電阻絲________________的有效長度l.反復測量多次，得到有效長度的平均值．3．電阻絲直徑的測量電阻絲比較細，所以我們采用累積的方法測量，或選取________________或________________來測量電阻絲的直徑d.在不同位置測量三次，取平均值d后，根據(jù)S＝______________計算出電阻絲的橫截面積S.三、數(shù)據(jù)分析1．數(shù)據(jù)處理(1)公式法求電阻：測量多組________、________值，求出對應的電阻后取平均值，不能對電流、電壓取平均值．(2)圖像法求電阻：作出U－I圖像，由圖像的________求出電阻值，在設(shè)定標度時要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離較遠的點可以不予考慮．(3)計算導體的電阻率：將三個測量值代入公式ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πd2R,4l)即可求電阻絲的電阻率．2．誤差分析(1)電阻絲通電時溫度升高，使所測電阻率比常溫下電阻率略大．(2)電阻絲長度及電阻絲直徑測量不準確.一、實驗原理和操作例1在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝____mm.(2)請根據(jù)如圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙中的實驗器材連接起來，并使滑動變阻器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最?。?3)若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ＝______________.(用題目所給字母和通用數(shù)學符號表示)二、實驗數(shù)據(jù)處理例2在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應為________mm(該值接近多次測量的平均值)．(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為電池組(3V)、電流表、電壓表、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導線若干．某小組同學利用以上器材按照圖正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)這個小組的同學在坐標紙上建立U－I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點．請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________．(π取3.14)A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m例3某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率．實驗操作如下：(1)螺旋測微器如圖所示．在測量電阻絲的直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，使電阻絲與測微螺桿、測砧剛好接觸，再旋動____(選填“A”“B”或“C”)，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當，同時防止螺旋測微器損壞．(2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑．(3)圖甲中Rx為待測電阻絲．請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器接入圖乙實物電路中的正確位置．(4)為測量Rx，利用圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1－I1關(guān)系圖像如圖所示．接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖中方格紙上作出U2－I2圖像．(5)由此，可求得電阻絲的阻值Rx＝________Ω.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率．4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路第1課時串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電表的改裝[學習目標]1.掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻關(guān)系，并能進行有關(guān)計算.2.掌握小量程電流表改裝成電壓表和大量程電流表的原理，并能根據(jù)串、并聯(lián)電路的知識進行有關(guān)計算．1．串聯(lián)電路：把幾個導體或用電器______________連接，接入電路的連接方式，如圖甲所示．2．并聯(lián)電路：把幾個導體或用電器的一端________________，另一端也________________，再將兩端接入電路的連接方式，如圖乙所示．3．串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流關(guān)系各處電流________，即I＝___________________________________總電流等于各支路電流________，即I＝_____________________________________________________電壓關(guān)系總電壓等于各部分電壓________，即U＝________________各支路兩端電壓________，即U＝______________電阻關(guān)系總電阻等于各部分電阻________，即R＝_________________________________________________________________________________總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的______________，即eq\f(1,R)＝_____________________________________4.電壓表和電流表的電路結(jié)構(gòu)(1)小量程電流表G(表頭)的三個參量(2)電表改裝原理①電壓表改裝：將表頭______一個較________電阻，常被稱作分壓電阻，如圖所示．②電流表改裝：將表頭________一個較________電阻，常被稱作分流電阻，如圖所示．1．判斷下列說法的正誤．(1)并聯(lián)電路干路上的電流一定比通過某一支路的電流大．()(2)電路中電阻的個數(shù)越多，電路的總電阻越大．()(3)多個電阻串聯(lián)時，其中任一電阻增大，總電阻也隨之增大；多個電阻并聯(lián)時，其中任一電阻增大，總電阻將減小．()(4)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比．()(5)若將電阻串聯(lián)在電流表上改裝成電壓表后，增大了原電流表的滿偏電壓．()(6)若將電阻并聯(lián)在電流表兩端改裝成電流表后，電阻兩端的電壓和電流表兩端的電壓相等．()2.如圖所示的電路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，S斷開時，A、B兩端的總電阻為________Ω，S閉合后，A、B兩端的總電阻為________Ω.一、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路導學探究1.如圖所示，三個電阻組成串聯(lián)電路(1)若R1＝R2＝R3＝R，則此串聯(lián)電路的總電阻R總為多少？(2)若R1<R2<R3，每個電阻兩端的電壓由小到大如何排序？2.如圖所示，三個電阻構(gòu)成并聯(lián)電路．(1)若R1＝R2＝R3＝R，則此并聯(lián)電路的總電阻R總為多少？(2)若R1<R2<R3，流過每個電阻的電流由小到大如何排序？知識深化1．關(guān)于電壓和電流的分配關(guān)系：(1)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)＝…＝eq\f(Un,Rn)＝eq\f(U,R總)＝I.(2)并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I總R總＝U.2．串、并聯(lián)電路總電阻的比較串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總不同點n個相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總＝nRn個相同電阻R并聯(lián)，總電阻R總＝eq\f(R,n)R總大于任一電阻阻值R總小于任一支路電阻阻值一個大電阻和一個小電阻串聯(lián)時，總電阻接近大電阻一個大電阻和一個小電阻并聯(lián)時，總電阻接近小電阻相同點多個電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小例1如圖所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則()A．S斷開時，R1與R2的電壓之比為5∶1B．S閉合時，R1與R2兩端的電壓之比為2∶5C．S閉合時，通過R2與R3的電流之比為2∶1D．S閉合時，通過R1與R2的電流之比為1∶5(1)電阻R3的阻值；(2)A、C兩端的電壓值．二、電表的改裝導學探究(1)小量程電流表有哪三個參量？三個參量之間有什么關(guān)系？(2)對于小量程電流表，其額定電壓比較小，如何將該電流表改裝成大量程的電壓表？(3)對于小量程電流表，其額定電流比較小，如何將該電流表改裝成大量程的電流表？知識深化電壓表、電流表的改裝及其特點項目小量程電流表G改裝成大量程電壓表V小量程電流表G改裝成大量程電流表A電路結(jié)構(gòu)R的作用分壓分流擴大量程的計算U＝Ig(R＋Rg)R＝eq\f(U,Ig)－RgIgRg＝(I－Ig)RR＝eq\f(Ig,I－Ig)Rg電表的總內(nèi)阻RV＝Rg＋RRA＝eq\f(RRg,R＋Rg)使用并聯(lián)在被測電路兩端，“＋”接線柱接電勢較高的一端串聯(lián)在被測支路中，電流從“＋”接線柱流入例3有一電流表G，內(nèi)阻Rg＝10Ω，滿偏電流Ig＝3mA.(1)要把它改裝成量程為0～3V的電壓表，應串聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？(2)要把它改裝成量程為0～0.6A的電流表，需要并聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？例4如圖所示是有兩個量程的電流表，當使用A、B兩個端點時，量程為0～1A，當使用A、C兩個端點時，量程為0～0.1A，已知表頭的內(nèi)阻為200Ω，滿偏電流是2mA，求：(1)該表頭的滿偏電壓；(2)R1與R2的阻值．例5(2022·宣城中學高二開學考試)四個相同的電流表分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2，A1的量程小于A2，V1的量程小于V2，把它們接入如圖所示的電路，閉合開關(guān)后()A．A1的讀數(shù)和A2的讀數(shù)相同B．V1的讀數(shù)和V2的讀數(shù)相同C．A1指針偏轉(zhuǎn)角度和A2指針偏轉(zhuǎn)角相同D．V1指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度大關(guān)于電表改裝的四點提醒1．電表改裝的問題實際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計算問題，只要把表頭看成一個電阻Rg即可．2．無論表頭改裝成電壓表還是電流表，它的三個參量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流并不改變．3．由改裝后電壓表的內(nèi)阻RV＝R串＋Rg＝nRg(其中n＝eq\f(U,Ug)＝eq\f(U,IgRg))可知，電壓表量程越大，其分壓電阻R越大，電壓表內(nèi)阻RV越大．4．由改裝后電流表的內(nèi)阻RA＝eq\f(R并Rg,R并＋Rg)＝eq\f(Rg,n)(其中n＝eq\f(I,Ig))可知，電流表的量程越大，其分流電阻R并越小，電流表的內(nèi)阻RA越小．三、電路的等效與簡化電路的簡化原則及方法(1)無電流的支路可去掉．(2)兩等勢點間的電阻可省去或視為短路．(3)理想導線可長可短．(4)節(jié)點沿理想導線可任意移動，但不得越過電源、用電器等．(5)理想電流表可認為短路，理想電壓表可認為斷路．(6)電路電壓穩(wěn)定時，電容器所在電路可認為是斷路．例6(2021·福建寧化第六中學高二期中)如圖所示電路中，R1＝R2＝R3＝4Ω，若在a、c兩點之間加上U＝12V的電壓，則理想電流表的讀數(shù)為()A．0B．0.5AC．1.0AD．1.5A[學習目標]1.理解滑動變阻器的限流式和分壓式接法，并能正確選擇和應用.2.認識伏安法測電阻的兩種電路并能正確選擇和應用．一、滑動變阻器的限流式和分壓式接法限流式分壓式電路組成滑動變阻器接入電路的特點采用“一上一下”的接法采用“一上兩下”的接法調(diào)壓范圍eq\f(RxE,R＋Rx)～E0～E適用情況負載電阻的阻值Rx與滑動變阻器的總電阻R相差不多，或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起(1)要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)(2)負載電阻的阻值Rx遠大于滑動變阻器的總電阻R例1如圖所示，滑動變阻器R1的最大阻值是200Ω，R2＝300Ω，A、B兩端電壓UAB＝8V.(1)當S斷開時，移動滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？(2)當S閉合時，移動滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？1．滑動變阻器接入電路時，金屬桿的兩個端點不能同時接入電路，否則電流將從金屬桿流過而將滑動變阻器短路．2．限流式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小，而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大(電壓最小值從0開始)，在具體應用中要根據(jù)題目要求合理選擇．針對訓練1(多選)滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是()A．若僅將a、c兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值增大B．若僅將a、d兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值減小C．將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必須連入三個接線柱D．將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必須連入三個接線柱二、伏安法測電阻的兩種接法1．兩種接法的比較內(nèi)接法外接法電路誤差分析電壓表示數(shù)：UV＝UR＋UA＞UR電流表示數(shù)：IA＝IRR測＝eq\f(UV,IA)＞eq\f(UR,IR)＝R真電壓表示數(shù)：UV＝UR電流表示數(shù)：IA＝IR＋IV＞IRR測＝eq\f(UV,IA)＜eq\f(UR,IR)＝R真誤差來源電流表的分壓作用電壓表的分流作用適用情況測大電阻測小電阻2.電流表內(nèi)、外接的選擇方法(1)直接比較法：當Rx?RA時，采用內(nèi)接法，當Rx?RV時，采用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”．(2)公式計算法當eq\f(RV,Rx)<eq\f(Rx,RA)即Rx＞eq\r(RARV)時，用電流表內(nèi)接法，當eq\f(RV,Rx)>eq\f(Rx,RA)即Rx＜eq\r(RARV)時，用電流表外接法，當Rx＝eq\r(RARV)時，兩種接法效果相同．(3)試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點，觀察兩電表的示數(shù)變化：①若電流表的示數(shù)變化明顯，即eq\f(|I2－I1|,I1)>eq\f(|U2－U1|,U1)，說明電壓表的分流對電路影響大，表明Rx較大，應選用電流表內(nèi)接法．②若電壓表的示數(shù)變化明顯，即eq\f(|I2－I1|,I1)<eq\f(|U2－U1|,U1)，說明電流表的分壓對電路影響大，表明Rx較小，應選用電流表外接法．例2在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或乙所示，結(jié)果由公式Rx＝eq\f(U,I)計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)．若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．針對訓練2(多選)如圖所示，用伏安法測電阻時()A．采用圖甲所示測量電路，誤差來源于電壓表分流，使電阻測量值小于真實值B．采用圖甲所示測量電路，誤差來源于電流表分壓，使電阻測量值大于真實值C．采用圖乙所示測量電路，誤差來源于電壓表分流，使電阻測量值小于真實值D．采用圖乙所示測量電路，誤差來源于電流表分壓，使電阻測量值大于真實值例3(2021·西北工大附中期中)有一未知電阻Rx，為了較準確地測出其阻值，先后用圖甲、乙所示的兩種電路進行測試，利用圖甲測得的數(shù)據(jù)是“2.8V5.0mA”，而用圖乙測得的數(shù)據(jù)是“3.0V4.0mA”，那么測得的該電阻較為準確的情況是()A．560Ω，測得阻值偏大B．560Ω，測得阻值偏小C．750Ω，測得阻值偏小D．750Ω，測得阻值偏大5實驗：練習使用多用電表[學習目標]1.了解多用電表的基本結(jié)構(gòu)，知道多用電表的測量功能.2.會使用多用電表測量電壓、電流和電阻，并能測量二極管的正、反向電阻．一、認識多用電表如圖所示是一種指針式多用電表外形圖，表的上半部分為________，下半部分是________開關(guān)，開關(guān)周圍標有測量功能的區(qū)域及量程．二、使用多用電表1．使用前應先調(diào)整________________，使指針指到零刻度．2．使用時應先將_______________旋轉(zhuǎn)到與被測物理量對應的位置上并選擇合適的________．3．不使用的時候應把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到__________位置．4．使用多用電表測量電壓、電流和電阻．(1)測電壓：①選擇直流電壓擋合適的________，并將選擇開關(guān)旋至相應位置．②將多用電表________在待測電路兩端，注意________表筆接觸點的電勢應比________表筆接觸點的電勢高．③根據(jù)表盤上相應量程的直流電壓刻度讀出電壓值，讀數(shù)時注意____________刻度所表示的電壓值．(2)測電流：①選擇直流電流擋合適的量程，并將選擇開關(guān)旋至相應位置．②將被測電路導線拆開一端，把多用電表________在電路中，注意電流應從__________表筆流入多用電表．③讀數(shù)時，根據(jù)表盤上相應量程的直流電流刻度進行讀數(shù)，要認清刻度盤上的最小刻度．(3)測電阻：①選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準歐姆擋的合適擋位．②歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆________，調(diào)整____________________，使指針指向“________”．③測量、讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，指針示數(shù)乘____________即為待測電阻阻值．④實驗完畢，將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋.一、用多用電表測電壓、電流和電阻1．多用電表測電壓、電流和電阻的注意事項(1)使用前要機械調(diào)零．(2)電流都是從紅表筆流入，從黑表筆流出．(3)測電阻時注意：①測電阻必須把待測電阻隔離．②牢記兩個調(diào)零過程，切記換擋需進行歐姆調(diào)零．③合理選擇量程，使指針盡可能指在中值附近．④讀數(shù)時應乘相應的倍率．⑤歐姆表的表盤刻度不均勻，一般不估讀．2．多用電表的讀數(shù)(1)讀數(shù)時要注意讀表盤上的哪條刻度線：歐姆擋刻度不均勻，讀最上一排刻度線；直流電流、直流電壓刻度均勻，讀中間刻度線．(2)電壓擋、電流擋的讀數(shù)要看清選擇開關(guān)所選擇的量程，搞清楚每一小格表示多少及應讀到的有效數(shù)字位數(shù)．例1(2022·內(nèi)蒙古赤峰第四中學高二期末)(1)如圖甲所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為20Ω的電阻，測量步驟如下：①調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使電表指針停在______(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線．②將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋的___________(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置．③將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)____________________，使電表指針對準__________________(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線．④將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為____Ω.⑤測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置．(2)為了設(shè)計電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角非常小，下列判斷和做法正確的是________(填字母代號)．A．這個電阻阻值很小，估計只有幾歐姆B．這個電阻阻值很大，估計有幾千歐姆C．如需進一步測量可換“×100”擋，調(diào)零后測量D．如需進一步測量可換“×1”擋，調(diào)零后測量例2如圖所示為多用電表的刻度盤．若選用倍率為“×100”的歐姆擋測電阻時，表針指示如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為_______________Ω；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應選用的歐姆擋是____________(選填“×10”“×100”或“×1k”)．(2)用此多用電表進行測量，當選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為______mA；當選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA.(3)當選用量程為10V的直流電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為____V.針對訓練下表是用如圖所示的多用電表進行測量的四次記錄，a、b分別為測量時的指針位置．其中有的記錄了量程(或倍率)但沒有記錄讀數(shù)，有的記錄了讀數(shù)但沒有記錄量程(或倍率)，請你填寫表格中的各個空格．表用多用電表測量電流電壓、直流電流、電阻序號所測物理量量程或倍率指針讀數(shù)1直流電壓50Va2直流電流b8.3mA3電阻a5.5×103Ω4電阻×1b二、用多用電表測二極管的正、反向電阻1.認識二極管：如圖所示，它由半導體材料制成，左端為正極，右端為負極．特點：電流從正極流入時電阻很小，而從正極流出時電阻很大．2．多用電表測二極管的正、反向電阻(1)測二極管正向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至低倍率的歐姆擋，調(diào)整歐姆零點之后將黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負極．(2)測二極管反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的歐姆擋，調(diào)整歐姆零點之后將黑表筆接觸二極管的負極，紅表筆接觸二極管的正極．例3某同學利用多用電表測量二極管的正向電阻．完成下列測量步驟：(1)檢查多用電表的機械零點．(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，將選擇開關(guān)撥至“×10”的倍率擋位上．(3)將紅、黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零．(4)測正向電阻時，將________(填“紅”或“黑”)表筆接二極管正極，將另一表筆接二極管負極．(5)測量發(fā)現(xiàn)指針的偏角過大，為使測量比較精準，應將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到________(選填“×1”或“×100”)的倍率擋位后，再次測量．(6)最后應將選擇開關(guān)撥向________________________________位置．(7)以上實驗過程，缺少的實驗步驟是_______________________________________________________________________________________________________________________________.三、用多用電表檢測電路故障1．電壓表檢測法若電路斷路，將電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓說明電源完好，然后將電壓表逐段與電路并聯(lián)，若某一段電壓表指針偏轉(zhuǎn)，說明該段電路中有斷點．若電路短路，則用電壓表逐段與電路并聯(lián)，某一段電壓表示數(shù)為零，則該段電路被短路．2．歐姆表檢測法斷開電路，用多用電表的歐姆擋測量待測部分的電阻，若檢測部分示數(shù)正常，說明兩點間正常；若檢測部分電阻很小(幾乎為零)，說明該部分短路；若檢測部分指針幾乎不動，說明該部分斷路．表1測試點電壓表示數(shù)a、b有示數(shù)b、c有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)表2測試點指針偏轉(zhuǎn)情況c、dd、ee、f(1)應用多用電表的直流電壓擋進行檢查，選擇開關(guān)置于10V擋．該同學測試結(jié)果如表1所示，在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應接觸________(填“a”或“b”)．根據(jù)測試結(jié)果，一定能判定的故障是________．A．燈A短路 B．燈B短路C．cd段斷路 D．df段斷路(2)將開關(guān)斷開，再選擇歐姆擋測試，測量結(jié)果如表2所示，那么檢查出的故障是________．A．燈A斷路 B．燈B短路C．燈A、B都斷路 D．d、e間導線斷路本章知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建電阻的測量[學習目標]1.建立伏安法測電阻的電路模型，進一步理解電流表內(nèi)接法、外接法及滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法，并能在具體問題中正確選擇.2.學會用替代法、半偏法及電橋法測電阻．一、伏安法測電阻例1(2022·云南玉溪第三中學高二開學考試)某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．現(xiàn)有電源(3V，內(nèi)阻可不計)、滑動變阻器(阻值范圍為0～50Ω，允許通過的最大電流為2A)、開關(guān)和導線若干，以及下列電表：A．電流表(量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.025Ω)B．電流表(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω)C．電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)D．電壓表(量程為0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ)(1)為了減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用_____________，電壓表應選用____________，(以上均填器材前的字母)實驗電路應采用圖中的________(選填“甲”或“乙”)．(2)若選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是__________；若選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是__________．(均用字母代號填寫)A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值(3)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如下圖所示，U＝_______V，I＝_______A，可得該電阻的測量值Rx＝________Ω.二、替代法測電阻實驗原理：如圖所示，閉合S1，S2接a，調(diào)節(jié)R′，使電流表A的示數(shù)為I；S2接b，保持R′不變，調(diào)節(jié)R使電流表A的示數(shù)仍為I，記下此時電阻箱的阻值R0，則待測電阻Rx＝R0.例2(2022·河南高二階段練習)有一根細長而均勻的金屬管線，橫截面如圖甲所示，外邊界為圓形，因管內(nèi)中空部分截面形狀不規(guī)則，無法直接測量．已知這種金屬的電阻率為ρ，現(xiàn)設(shè)計一個實驗方案，測量中空部分的橫截面積S0.步驟如下：(1)用刻度尺測出該金屬管線的長度為L，用游標卡尺測出外截面的直徑D如圖乙所示，則D＝____________cm；(2)利用如圖丙所示電路測量該金屬管線的電阻，將S2撥向1，接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時的讀數(shù)I；然后將S2撥向2，保持R1阻值不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表的讀數(shù)為__________，記下此時R2的讀數(shù)為R0，則金屬管線的電阻值為R＝________；(3)用上述測量的物理量符號表示該金屬管線內(nèi)部中空部分橫截面積為S0＝____________(用R0、ρ、D、L、π表示)．三、半偏法測電表內(nèi)阻1．“半偏法”測電流表的內(nèi)阻測量原理：實驗電路如圖所示．(1)閉合開關(guān)S1前，將滑動變阻器R1、電阻箱R2的阻值調(diào)到最大；(2)閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1使電流表A的指針滿偏；(3)再閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值，使電流表A的指針半偏；(4)讀取電阻箱的阻值R2，則RA＝R2.2．“半偏法”測電壓表的內(nèi)阻測量原理：實驗電路如圖所示．(1)閉合開關(guān)S之前，電阻箱R的阻值調(diào)到零，滑動變阻器R′的滑片P滑到左端；(2)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P的位置使電壓表V的指針滿偏；(3)保持滑動變阻器滑片位置不變，再調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表V的指針半偏；(4)讀取電阻箱的阻值R，則有RV＝R.注意：R′應選總阻值較小的，有利于減小實驗誤差．例3某興趣小組欲采用如圖所示電路測量電壓表的內(nèi)阻RV，待測電壓表的量程為1V，內(nèi)阻約為1000Ω.(