实验11　练习使用多用电表-备战2022年高考物理实验复习全能突破

实验11　练习使用多用电表 考点整合·素养提升 知识训练·能力提升 能力点一　实验原理及操作 【典例1】欧姆表的原理如图。其中,电池的电动势为E、内阻为r,表头的满偏电流为Ig、内阻为Rg。 (1)图中的A端应与　　　　(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。  (2)测量电阻前,将红、黑色表笔短接,调节可变电阻使通过表头的电流达到Ig,此时可变电阻接入电路的阻值R0=　　　　。  (3)测量电阻时,若表头的示数为I,则被测电阻的阻值Rx=　　　　。[(2)、(3)结果用E、r、Ig、Rg、I表示]  【答案】(1)黑　(2)-(r+Rg)　(3)- 【解析】(1)多用表的正极接黑表笔,因此图中的A端应与黑色表笔相连接。 (2)由闭合电路的欧姆定律可知,Ig=,解得R0=-(r+Rg)。 (3)由闭合电路的欧姆定律可知,I=,解得Rx=-(r+Rg+R0)=-。 【变式1】图1为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下: 　　(1)调节　　　　　,使电表指针停在　　　　　(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。  (2)将选择开关旋转到“Ω”挡的　　　　　(选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1 k”)位置。  (3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节　　　　　,使电表指针对准　　　　　(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。  (4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图2所示,该电阻的阻值为　　　　　Ω。  (5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。 【答案】(1)指针定位螺丝　电流　(2)×1　(3)欧姆调零旋钮　电阻　(4)19.1(19.0~19.2均可) 【解析】(1)调节指针定位螺丝,使电表指针停在电流的“0”刻线。 (2)由电阻阻值约为20 Ω知,应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×1”位置。 (3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0”刻线。 (4)由题图2可知,电阻的阻值为19×1 Ω=19 Ω。 能力点二 数据处理与误差分析 【典例2】(2019年全国卷Ⅲ,T23)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99999.9 Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干。 　　(1)欧姆表设计 将图1中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为　　　　Ω;滑动变阻器选　　　　(选填“R1”或“R2”)。  (2)刻度欧姆表表盘 通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图2所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为　　　　、　　　　。  (3)校准 红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向 　　　　kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图3所示,则电阻箱接入的阻值为　　　　Ω。  【答案】(1)如图所示　900　R1 　　(2)45　5　(3)0　35000.0 【解析】(1)欧姆表的内阻等于其中值电阻,即R内=15000 Ω=R0+r+rA+R=14000 Ω+1.5 Ω+98.5 Ω+R,解得R=900 Ω,所以滑动变阻器应该选R1。 (2)根据闭合电路的欧姆定律有=I,=Ia=25 μA=25×10-6 A,解得Ra=45 kΩ;=Ib=75 μA=75×10-6 A,解得Rb=5 kΩ。 (3)红、黑表笔短接时,外电阻为0,欧姆表应指到0刻度;电阻箱的最小分度是0.1 Ω,所以示数为35000.0 Ω。 能力点三 学以致用与创新拓展 电 路 故 障 分 析 (续表) 探 索 黑 箱 内 的 电 学 元 件 ①若AB间电阻等于AC、BC间电阻之和,则C点与电阻之间一点相连 ②若黑箱内三个电阻中最小阻值为R,BC间电阻却小于R,则BC间为电阻并联 【典例3】在如图1所示的电路中,4节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障。 ①选择开关置于下列量程的　　　　挡较为合适(用字母序号表示);  A.2.5 V　　　　　　　　　B.10 V C.50 V D.250 V ②测得c、