第8章 实验13 用多用电表测量电学中的物理量(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

用多用电表测量电学中的物理量 (对应学生用书第217页) 教材原型实验——多用电表的使用和读数　 (对应学生用书第218页) 1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程或倍率。 2．外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。 3．多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。 4．读数 (1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。 (2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 [题组训练] 1．(多用电表的原理)(2021·江苏省新高考适应性考试)电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上，两表笔之间接有600 Ω的电阻时，指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值R。 [解析]　两表笔直接相连时，由闭合电路欧姆定律得E＝IgR内 两表笔之间接有600 Ω的电阻时，由闭合电路欧姆定律得E＝(R内＋R) 指针指在刻度“3”上时，由闭合电路欧姆定律得 E＝(R内＋R′) 联立解得R′＝100 Ω。 [答案]　100 Ω 2．(电阻的测量)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Ⓖ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Ⓖ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Ⓖ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Ⓖ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Ⓖ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Ⓖ的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝________ Ω。 [解析]　(1)在保持电阻R0滑片位置不变的情况下，因Rm＜Rn，开关S由与m接通变为与n接通后，干路电流变小，由并联电路分流性质可知电流计Ⓖ示数变小，故Im大于In。 (2)将单刀双掷开关S与n接通，此时电路中总电阻较大，中值电阻较大，能接入的待测电阻的阻值也较大，故应该为欧姆表的×10挡位。 (3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位，即开关S从m拨向n，电路中的总电阻增大，干路电流减小，为了使电流计满偏，则需增大通过电流计的电流，故调零电阻R0的滑片应该向上调节。 (4)设欧姆表内部等效电阻为R，根据闭合电路欧姆定律有，Ig＝，Ig＝，Ig＝，联立解得Rx＝400Ω。 [答案]　(1)大于　(2)×10　(3)向上　(4)400 3．(多用电表内部电阻的测量)多用电表欧姆挡内部电路如图甲所示，某实验小组利用滑动变阻器和毫安表测量某一多用电表“×10”挡内部电源的电动势E，实物电路如图乙。 　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙　 (1)把多用电表选择旋钮拨到欧姆挡的“×1”位置，将红、黑表笔短接后进行________。 (2)正确连接图乙的电路后，将滑动变阻器的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，获取几组多用电表的电阻读数和毫安表的电流读数并记录。若某次实验毫安表的电流读数为I，多用电表的示数如图丙所示，则多用电表外部接入电路的电阻(即滑动变阻器的电阻和毫安表的内阻之和)R＝________ Ω。 丙 (3)根据欧姆挡表盘数据，可知多用电表“×1”挡内部电路的总内阻为R0＝________ Ω。 (4)根据实验原理，该电阻挡内部电源的电动势表达式为E＝________(用I、R和R0表示)。 [解析]　(1)多用电表在测量电阻时，每次换挡后均应进行欧姆调零。 (2)为了保护电表的安全，开始时滑动变阻器应调至最大；由题图丙可知，指针读数为40，挡位取×1，则读数为40×1 Ω＝40 Ω。 (3)当内外电阻相等时，指针恰指在中间位置，即30 Ω，此值即为欧姆表内部