专题7 电流表，电压表的改装&专题8 测量电阻的特殊方法-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

专题 限时 七 电流表、电压表的改装 15分钟 1.(2023·北京丰台期末)常用的电压表和电 (1)某同学设计了如图甲所示的电路测量 流表都是由小量程的电流表(表头)改装而 电流表内阻,发现测量结果的实验误差 成的,如图所示为实验室中使用的电压表外 太大,请推断原因: 观的示意图,由图中数据得出该电压表表头 的满偏电流7.和“0~3V”量程电压表的内 阻R。分别为 ( __ 100029000120000 (2)后经小组研究并设计了如图乙所示电 路,闭合开关S.调节R.和R使电流表 A. 1mA.1000 B. 1mA.29000 和电压表有合适的示数: D. 1A.3000Q C. 1mA.3 000O (3)调节R.和R.使电压表示数保持不变 2.(2024·吉林长春期中) 并记录电流表示数/和电阻箱的接入电 某同学用一个量程1mA. 阻R; 内阻9002的表头G,电 (4)重复步骤(3),记录多组实验数据; 阻箱R,和R。组装一个多用电表,使之具有 直流电流10mA和直流电压5V两挡,电路 __~ 结构如图所示,则R、R.的阻值应为( 标系,并将实验数据描点、连线,得到一 A. R.=110.R.=4100 条倾斜的直线,若直线的斜率为k.纵截 距为.则电流表的内阻为 B. R.=100 .R=4910 ,实 C. R.=1000.R.=410Q 验中电压表的示数为 D. R.=10 .R.=490 (6)若求得电流表的内阻为1200.要将该 3.(2023·河北名校联盟期初)某实验小组设 电流表改装成量程为3.0V的电压表 与其连接的电阻阻值为 计实验测量电流表A的内阻并将其改装成 0,为 量程为3.0V的电压表并校准,可选用的器 校准该电压表,用笔画线替代导线在图 材有: 丙中完成校准电路的实物图连接 A.待测电流表A(量程1mA,内阻r.约 ## 1000) 标准电压表 B. 电压表V(量程3V.内阻约为3000O) 待测电流表 C. 电阻箱R(最大阻值为999.9O) 定_电阻 D. 滑动变阻器R(最大阻值为20O) # 2 E. 电源E(电动势约为3V) 丙 F. 开关、导线若干 08 黑白题 物理1必修第三册·JK 专题 限时 测量电阻的特殊方法 40分钟 1.(2024·湖南邵阳期中)用半偏法测量电流 2.(2024·浙江宁波模拟)某同学买了一卷铜 表G的内阻,某同学设计了如图甲所示电 导线,想在不拆散导线卷情况下,测定带卷 路,器材如下: 铜导线的长度 (1)该同学剥去导线末端的少许绝缘皮,用 蝶旋测微器测铜导线直径,如图(a)所 示,该铜导线直径为 mm. # 将 R. R (a) 乙 丙 A. 待测电流表G(量程2mA); x1000 B. 电动势E=3V: x100 C. 电动势E=15V: x10 D. 电阻箱:0~999.990; 2 C E. 滑动变阻器:0~10k0; () F. 滑动变阻器:0~5000; (2)该同学找来实验器材来测量该卷铜导 G. 开关两个,导线若干 线的总电阻R.,电路图如图(b)所示 (1)连接电路时,图甲中的电源应选择 其中R. =0.62.R.=100.G为灵敏电$$ (填“B”或“C”),滑动变阻器 流计,R.为电阻箱,电路其余部分电阻 R.应选择 (填“E”或“F”). 均不计. (2)用笔画线代替导线,按图甲电路在图乙 ①开关闭合前,滑动变阻器滑片应置于 中把实物图连接完整 (填“A”或“B”)端 (3)操作步骤如下 ②闭合开关并移动变阻器滑片,发现电 ①断开s、S,将R.调到最大,连接好 流计有示数,调节电阻箱,使电流计指针 电路; 稳定指向中央零刻度线,此时电阻箱阳 ②闭合S..调节R..使电流表G满偏; 值如图(c).则该卷铜导线的电阻为 ③保持R.的滑片不动,再闭合$.调节 0; R..使电流表G的示数为1mA.此时,电 ③已知铜导线的电阻率为1.78× 阻箱示数如图丙,由此可得出电流表G 10-*0·m.该同学测得导线的实际长 的内阻r= 0.测量结果和真实 度为 m(”取3.14.保留一位 值相比 (填“偏大”或“偏小”) 小数). 进阶突破·专项练 09 3.(2023·云南保山期中)某同学要测量某金 接,其示数如图甲所示,则该电阻的阻 值约为 属电阻的阻值,实验室提供的仪器有:干申 0:测量完毕后,将选 池(电动势1.5V,内阻r很小);电流表A 择开关旋至 (量程为0~600mA,内阻r.未知);电流表 A.(量程为0~600mA,内阻r。已知):滑动 变阴器R.(最大阻值为5O):滑动变阻器 R.(最大阻值为1kO);已知定值电阻R.阻 值:开关,导线若于 = (2)为了精确地测量该电阻的阻值,可供选 择的实验器材如下: 电源E,电动势约为3.0V.内阻r约为 50; 电流表A.量程为0~3A.内阻r.约为 (1)根据实验室提供的仪器,他设计图甲所 20; 示的电路,图中电流表a应选用 电压表V.,量程为0~0.5V,内阻r.三 ,电流表b应选用 10000; (以上两空填“A.”或“A.”):滑动变阻器 电压表V,量程为0~3V.内阻r.约为 5kO; R应选用 (填“R”或“R”). 定值电阻R,有四种规格供选:100 (2)调节滑动变阻器的滑片,记录电流表A 50050010000: 的示数1.和电流表A。的示数7.,定值 滑动变阻器R,最大阻值为100.额定 电阻R。已知,根据测得的多组数据描 电流1A; 绘出/-7.图像,如图乙所示,图像的斜 单刀单掷开关s一个,导线若干 率为,则金属电阻的阻值R.= 该小组同学设计的电路如图乙所示,综 (用测得的物理量和已知量表 合提供的实验器材分析下列问题: 示). ①图中的电表1应为 ;电表2 (3)此实验测量 (填“会”或“不 应为 (填实验器材的符号) 会”)产生系统误差 ②为了保证各电表偏转的角度在满量 4.(2023·河北保定二模)某实验小组的同学 在测量一未知电阻的阻值时,完成了如下 择 操作: 0. (1)首先用多用电表粗略测量了该电阻的 ③若1、2表的示数分别为a、b.则待测 电阻的阻值R.= (用测量量和 阻值:将选择开关旋至欧姆“x10”的挡 位,欧姆调零后将两表笔与该电阻相 已知量的符号表示). 10 黑白题 物理1必修第三册·JK平向右根据对称性，从：=0.5T时刻进人电场的粒子刚好从上板右 专题八测量电阻的特殊方法 边缘水平向右射出，即所有粒子射出两板间的区域在两板右指间长 1.(1)CE(2)如图所示(3)422.7偏小 为d的区域内.从上板右端边缘射出的粒子进人MN右侧电场后，做 3 类平抛运动由平散运动规律得与=01,2 ▣1.g5,E=o.解 2 m ‘9mTD 得0√。，从下板右端边缘射出的粒子进人N右侧电场 后.做类平抛运动，则与=62：之从= ·华日解得与 ‘mT 解析：(1)本实验采用的半偏法测量电流表G的内阻，实验中在开 to 2qo ,粒子穿过两板的过程中，在平行于极板方向上做匀速直 关51闭合前后，始终认为电骆中的电流不变，即实验中为了诚小系 线运动，故初速度，=二，因此接收板上能接收到粒子的区城长度 统误差，带动变阻器接人电路的阻值需要远远大于电流表G的内阻. 选用的滑动变阻器为E本实验要求滑动变阻器的分压尽量大于电流 A==(5-10√2g 表的电压，侧要选电动势大一点的电源故选C (2)实物图连接如答案图所示。 专题七电流表、电压表的改装 (3)保特，的滑片不动，再闭合S:,调节R2,使电流表G的示数为 1.C解析：“0~3V”量程时.电压表接入电路的电阳为100D+ I6=1mA,则电阳箱的电流为/a=,-6=2mA-1mA=1mA,电阳箱 2900D=3000n. 的阻值为R,=422.7D,根据并联电路的规律可知电流表G的电阻为 所以“0-3V”量程电压表的内阻R、为30002 IeR =4227,当5，接通时，R2有电流流过，R和G并联，并联 电压表的表头满偏时，电压表两端电压为3V,内阻R、为3000， 3 后的电阻减小，总电流增加.当电流表示数从满偏电流测到半偏时. 根据欧姆定律可得满偏电流-300A=1m1,故选C。 ,中电流大于半偏电流，则测量值小于真实值 2.C解析：表头的满偏电流/=1mA=0.001A, 2.(1)1.780(2)①A20.40③55.9 微安表内阻R。=900. 解析：(1)该银导线直径为1.5m+0.01mm×28.0=1.780mm. 改装后电流表量程/=10mA=0,01A. (2)①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于A端： 改装后电压表量程=5V, ②当电流计指针稳定指向中央零刻度线时，电阻箱的阻值为R, 由欣姆定律得1，R,=(-)R,U=,R+R, 150.则 代人数据解得R,=100D.R2=4100.故选C .B,解得R=0400 R.R 3（口)电压表的示数比较小，测量误差比较大《5)冬专 8紧民印片等 (6)2880如图所示 解得L-E.314x(1.780x102x0.4 55.9m 4p 4×1.78×10-8 3DAR(2会R)(3)不会 标准泡压表 解析：(1)电流表A,的内阻：1未知.电流表A,的内阻2已知，为使 待测电流表 定值电阻 金属电阻阻值的测量结果尽量准确，图中a应选用A2,b应选用A, 滑动变阻器采用了分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最 大阻值较小的滑动变阻器R (2)根据串、并联电路特点和欧姆定律可得1(R,+2)=(1-3)R,: 解析：(1)由题目中的数据分析可知，当电流表满偏时.电流表两端 化简得风=（会风。 的电压约为Q1V.占电压表量程的电压表的读数误差比软大 -山，图像的斜率为k,所以金属电阻的阻值为R,=一R+: (5)由题意有=(R,+R),所以。R,尼 (3)根据以上分析可知此实验测量不会产生系统误差 4.(1)1700FF挡或交流电压最大挡(2)①V,V,②50 所以有 R =，=6，解得，= 1 ③-bR b(Ro+r) (6)由题意有U。=/(R,+R单)，解得R电=2880且 解析：(1)该电阳的阻值约为17×10Ω=170D:测量完毕后，应将旋 实物连线如答案图所示 钮旋至“OF”挡或“交流电压最大挡”： 参考答案与解析黑白题61 (2)①由题中提供的实验器材可知，流过待测电阻R的电流太小， E 电流表的量程比较大，因此电流表不可用：测待测电阻的电流时，应 偏时：由闭合电路的校蝴定律可得二半偏时有，（产R R 用内阻已知的电压表V,代替，因此表2为电压表V,、表1为电压 E1.5 联立解得R4=Rn元00x10.0=500 表V:: 即欧姆表的中值电阻为5kΩ，所以欧姆表能准确测量的阻值范围为 2根据申联电路电阻分压的特点，为了保证两只电压表的读数都不 3kD-8k2.故选B 小于其量程的}，即V,的两端电压飞，≥1V,V,的两端电压么，≥ 4.BD解析：A.表笔A与电源正极连接，为黑表笔，故A错误：BC.由 表盘可知.“×1”“×10”倍率时，欧姆表内阳分别为152,150，且根 据串、并联电阻关系可知，S斯开时为大倍率，根据闭合电路欧姆定 5 面待测电阻两端电压为(，=：-，=6V, E1.5 律可知，S断开时表头通过满偏电流，为R:0A=10m1,s 山，凸_所以R=350. 所以有 E1.5 rRo R. 闭合时，表头仍道过满前电流而干路电流为/。后人 所以定值电阻R,的规格应选择50几： 100mA,由分流原理可知1，R,=(1-12)R,R,=10,故B正确.C错 3根据欧姆定律可得R,行 U. 误：D.×1挡时.S闭合，此时+R=15,得=6： R,+R。 由电路面可知发=-人：片之解胸 (a-6)Ror “×10“挡时，S断开，此时R+R大=1500，得R大=60D,所以从 b(R。tr1) “×1"挡换至“×10”挡，R,阻值需要增大.故D正确.故选BD. 专题九欧姆表的原理 专题十闭合电路的动态分析 1.BD解析：A.欧姆表的读数=倍率×指针示数，该图指针所示位置 电阻读数小，说明倍率选大了，应该改用×10的倍率.欧姆调零后再 :C解折：根欧蝴定体可知：点一芳A=Q3A,电压传感器的 测，故A错误：B.作为欧姆表使用时，中值刻度对应的电阻就等于 一端与电阻丝中点M固定连接，若另一端与a或b相连接时，电压传 这个倍率下欧姆表的内阻，若选用的是“×100”倍率测电阻，则欧姆 感器显示的数值最大，为U-E,45-03x3y=18V,因电势差存 表内阻约为1500，放B正确：C.若使用直流电压10V量程，读数 2 2 应该为9.0V左右，故C错误：D.测直流电压或直流电流时，应该让 在正负，故电压传感器的示数范围为-1.8V-1.8V,故选C 电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，必须 2.B解析：R的滑片向6端移动时，R,减小，整个电路的总电阻减小， 让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路负极，故D正确.故 总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数诚小，R,电压增 选BD. 大，R,,R2并联电压减小，通过R,的电流，减小，即A,示数减小，而 2.B解析：A.根据电流从红表笔进，从黑表笔出可知图中与接线柱A 总电流1增大，则流过R的电流12增大，即A2示数增大，故ACD错 相连的是红表笔，故A正确： 误，B正确. 3.C解析：A.设变阻器AB的总电阻为R,横截面积为S,根据闭合电 R根据题意可知，欧蜡表的内阻“气30k10。=5k0, 路欧姆定律得E=(R+Ro+r). 按正确使用方法测量电阳R,时，指针指在刻度盘的正中央，即电流 设P之间的距离为，由欧期定律得U=R,R+R+,0了 E 婷做宁 汽车平衡时，由平衡条件得mg=2kx,解得U= ER迎 解得R=5k,故B错误： R+R+r 2kS C.电池电动势变小，但此表仍能调零，由于电流表的满偏电流不变， 从公式可以看出：电压表两端电压U与被测汽车的质量m成正比， 故A正确： 由r工 E B.若称量值偏小，可以通过在R。上并联一个电阻，回路中总电阻变 可知欧姆表内阻应调小，由于待测电阻是通过电流表示数体现出来 小，总电流增大，可变电阳上的电压增大，使称量值正常，故B正确： 的.由1eE=4。 C,若将一个电阻与电压表串联，AP之间的最大电压不受此电阻的影 角K内+61尽 响，没有办法增大地磅量程，故C错误： D.电池长时间使用后，内阻会变大，导致电流减小，AP上的电压减 可知.当欧姆表内阻调小，/变小，指针跟原来位置相比偏左，侧电阻 小，所以称量值会偏小.故D正确.本题选错误的，故选C 测量值偏大，故C正确： 4,C解析：AB.当滑动变阻器的潜片由左端向右端滑动时，R,变大 D.测量电阻时，如果指针偏转角度过大，说明电流太大，待测电阻阻 值小，因指针偏转在中部较准确，则应将选择开关拨至倍率较小的挡 总电阻R变大，电流表A读数1=E减小，电压表V读数U=E-h变 R+r 位，重新调零后测量，故D正确.故选B. 大，小灯泡12实际功率P2=尸R,变小，小灯泡12变暗，小灯泡L,实 3.B解析：欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，欧姆表 际功率P,= 的中值电阻R中等于欧婚表的内电阳R:当红黑表笔短接，欧姆表满 E-(R)变大，小灯泡L变亮，山电流增大，总电 Ri 必修第三册·JK黑白题62