内容正文:
第2讲 电学实验
[对应学生用书P91]
命题点一 电表改装 多用电表的原理和使用
1.电表改装原理
类型
电路图
原理
把电流表
改装为
电压表
U=Ig(Rg+R)
扩大电流
表量程
I=Ig+
把电流表
改装为欧
姆表
R内=R中=
Rx=-R内
2..欧姆表使用“六点注意”
(1)电流的流向:使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接黑表笔,负极接红表笔,从电源外部看,电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
(2)区分“机械调零”和“欧姆调零”:“机械调零”至表盘刻度左侧“0”位置,调节表盘下边的指针定位螺丝;“欧姆调零”至表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调节欧姆调零旋钮。
(3)倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针过大或过小均有较大误差,指针偏转角度在满偏到满偏之间读数较准确。
(4)换挡需重新进行欧姆调零。
(5)读数之后要乘以倍率得待测电阻阻值。
(6)电池用久了,电动势变小,内阻变大,使测量结果偏大。
1.(2022·北京二模)用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为20 Ω,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准__________(选填“直流电流、电压”或“电阻”)“0”刻线。
②将选择开关转到电阻挡的________(选填“×1”“×10”或“×100”)的位置。
③将红、黑表笔插入“+”“-”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________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2 kΩ的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前,请从下列选项中挑出必要的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.调节定位指针螺丝,使多用电表指针对准“0”刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的“0”刻线
解析 (1)①调节指针定位螺丝,进行机械调零,使多用电表指针对准直流电流、电压“0”刻线。②因待测电阻约为20 Ω,则将选择开关转到电阻挡的“×1”的位置。③将红、黑表笔插入“+”、“-”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”。(2)测量后要继续测量一个阻值大约是2 kΩ的电阻,则需先将选择开关旋转到“×100”位置,然后两表笔短接调零,使电表指针对准电阻的“0”刻线。故为DBE。
答案 (1)①直流电流、电压 ②×1 ③0刻线 (2)DBE
2.(2022·湖南卷)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,其内部结构如图所示,R0为调零电阻(最大阻值为R0m),RS、Rm、Rn为定值电阻(RS+R0m<Rm<Rn),电流计G的内阻为RG(RS≪RG)。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)短接①②,将单刀双掷开关S与m接通,电流计G示数为Im;保持电阻R0滑片位置不变,将单刀双掷开关S与n接通,电流计G示数变为In,则Im________In(填“大于”或“小于”);
(2)将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表的挡位为________(填“×1”或“×10”);
(3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻R0的滑片应该________调节(填“向上”或“向下”);
(4)在“×10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100 Ω的定值电阻R1,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在①②间接入待测电阻Rx,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=________Ω。
解析 (1)根据题意可知Rm<Rn,所以开关拨向m时电路的总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻,电源电动势E不变,根据I=可知Im>In。
(2)当开关S拨向n时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关S拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大,即×10。
(3)从“×1”挡位换成“×10”挡位,即开关S从m拨向n,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计G所在支路的电流,所以需要将R0的滑片向上调节。
(4)在①②间接入阻为100 Ω的定值电阻R1,根据闭合电路的欧姆定律可得:Ig=
在①②间接入待测电阻Rx,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则有:Ig=
当①②间短路时,有:Ig=
联立解得:Rx=400 Ω。
答案 (1)大于 (2)×10 (3)向上 (4)400
3.(2022·泰安三模)利用图甲所示电路测量多用电表电阻挡“×1 k”倍率时内部电池的电动势和内阻(