专题05 电学基础实验1（考点清单）-2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题05 电学基础实验1 清单01 游标卡尺与螺旋测微器 一、 常用仪器的使用与读数 1． 螺旋测微器的使用 (1) 构造 如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度． (2) 原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退________ mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退________ mm，即螺旋测微器的精确度为_______ mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． (3) 读数 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×________(mm). 如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. 2． 游标卡尺 (1) 构造 主尺、________(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) (2) 用途 测量厚度、长度、深度、内径、外径． (3) 原理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，其刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表： 刻度格数 (分度) 刻度总 长度 每小格与 1 mm的差值 精确度 (可精确到) 10 9 mm 0.1 mm _______ mm 20 19 mm 0.05 mm ________ mm 50 49 mm 0.02 mm ________ mm (4) 读数 若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm. 3． 电压表和电流表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数． (1) 0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是_______ V和________ A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位． (2) 对于0～15 V量程的电压表，精确度是________V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“格估读”，即读到0.1 V. (3) 对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是________A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A．　 清单02 电压表和电流表的内、外接法 (1) 两种接法比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压 U测＝Ux＋UA 电压表分流 I测＝Ix＋IV 电阻测 量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝＝<Rx，测量值小于真实值 条件 RA≪Rx RV≫Rx 用于测量 大阻值电阻 小阻值电阻 (2) 两种电路的选择 ①阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，采用电流表外接法；若Rx较大，采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”． ②临界值计算法 Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法． ③实验试探法 按图所示连接电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法． 清单03 电流表、电压表的改装 电表的改装 改装为电压表 改装为电流表 内 部 电 路 改装原理 串联分压 并联分流 改装后 的量程 U＝Ig(R＋Rg) I＝Ig 量程扩大 的倍数 n＝ n＝ 接入电阻 的阻值 R＝－Rg＝ (n－1)Rg R＝＝ 改装后的 总内阻 Rx＝Rg＋R＝nRg Rx＝＝ 测量金属丝的电阻率 1． 实验原理 由R＝ρ得ρ＝，因此，测出金属丝的_______、横截面积S和金属丝的电阻R，可求出金属丝的电阻率ρ. 甲 乙 2． 实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，__________，毫米刻度尺． 3． 实验步骤 (1) 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d. (2) 连接用伏安法测电阻的实验电路． (3) 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l. (4) 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值__________的位置． (5) 闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内． (6) 将测得的Rx、l、d值，代入R＝ρ和S＝中，计算出金属丝的电阻率． 4． 数据处理 (1) 在求Rx的平均值时可用两种方法 ①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值． ②用U－I图线的斜率求出． (2) 计算电阻率 将记录的数据Rx、l、d的值代入ρ＝Rx＝. 5． 误差分析 (1) 金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一． (2) 采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值________真实值，使电阻率的测量值________． (3) 金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会导致偶然误差． (4) 由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变_______，产生测量误差． 6． 注意事项 (1) 本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表________法． (2) 实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端． (3) 测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值． (4) 测金属丝直径要选三个不同部位进行测量，求其平均值． (5) 闭合开关之前，要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值_________的位置． (6) 在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不应特别大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不应特别长，以防止金属丝的温度明显升高，导致其电阻率在实验过程中逐渐增大． (7) 若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽量通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别较远的点可以不予考虑． 用多用电表测量电学中的物理量 1． 实验目的 (1) 了解多用电表的结构和原理，掌握多用电表的使用方法． (2) 会使用多用电表测电压、电流及电阻． 2． 实验原理 (1) 表盘 多用电表可以测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程. 外形如图所示，上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，其四周刻有各种测量项目和量程. 另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔． 由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电压和直流电流共用的标度． (2) 挡位 如图所示，多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的，进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用． ①当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于并联阻值的大小不同，量程也不同，__1__的量程较大． ②当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，_____的倍率高． ③当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，_______的量程大． (3) 多用电表欧姆挡 ①原理 欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的，其原理如图所示．电阻R是可变电阻，也叫_______电阻. 甲 乙 丙 a. 当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使＝Ig，则表头的指针指到满偏刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处为刻度的零点. r＋Rg＋R是欧姆表的________． b. 当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是示数为“________”的点． c. 当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙)，通过表头的电流I＝，改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值． ②中值电阻与刻度盘特点 当Rx＝r＋Rg＋R时，Ix＝________，指针指在表盘刻度中心，所以欧姆表的内阻等于中值电阻． 由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是_________的，电阻的零刻度在电流满偏刻度处． 3． 实验器材 多用电表、干电池、电阻箱、定值电阻、晶体二极管、开关、导线． 4． 实验步骤 (1) 观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程． (2) 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀调整__________使指针指零． (3) 将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔． (4) 将选择开关置于直流电压________挡，测1.5 V干电池的电压． (5) 将选择开关置于交流电压_________挡，测220 V的交流电压． (6) 将选择开关置于直流电流_________挡，测量1.5 V干电池与200 Ω电阻串联回路的电流． (7) 将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动欧姆调零旋钮，使指针指向______________． (8) 将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔． (9) 将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，______________，然后测量几百欧、几千欧的电阻，并将测量值与标准值进行比较． (10) 选择适当的量程，测量灯泡、电炉丝和人体的电阻． (11) 将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于___________________． 5． 注意事项 (1) 欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 ①左∞右0：电阻无限大与电流、电压零重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合． ②刻度不均匀：左密右疏． ③欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡． 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏．”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧 “∞”处) ④欧姆表的读数 待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率. 为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近． (2) 多用电表使用的“七大注意” ①使用前要机械调零． ②两表笔在使用时，电流“红进黑出”． ③选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流． ④电压、电流挡为量程范围，欧姆挡为倍率． ⑤刻度线有三条：上为电阻，中间为电流、电压、交流、直流，下为交流2.5 V. ⑥测电阻时 a. 选挡接着调零． b. 换挡重新调零． c. 示数要乘倍率． d. 待测电阻与电路、电源应断开． e. 指针指在中值附近． ⑦使用结束，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池． 1． 如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为0～1 A．已知表头G的满偏电流Ig＝500 mA，R1＝20 Ω，R2＝180 Ω，则表头G的内阻Rg的值为(　　) A. 100 Ω　 B. 200 Ω　 C. 250 Ω　 D. 500 Ω 2． 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联和并联的方式接入电路，如图甲、乙所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法中，正确的是(　　) 甲 乙 A. 图甲中的A1、A2的示数相同 B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同 例3 (1)如图8甲所示，当电流表使用的量程为0～0.6 A时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针所指位置的示数为________A；当电流表使用的量程为0～3 A时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针所指位置的示数为________A。 图8 (2)如图乙所示，当电压表使用的量程为0～3 V时，每一小格代表______V，图中表针所指位置的示数为______V；当电压表使用的量程为0～15 V时，表盘刻度每一小格代表__________V，图中表针所指位置的示数为______V。 3．实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图3甲所示，电流表、电压表的读数如图乙所示，则金属丝两端的电压U＝________，电流I＝________，金属线的长度l＝________，直径d＝________。 图3 4． (2023·北京卷)采用图甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率． 甲 (1) 实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________(填“M”或“N”)端． (2) 按照图甲连接实物图，如图乙所示．闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为________(填“a”“b”或“c”).若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________________________________ _____________________________________． 乙 4． (2023·中山期中)某小组同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率． (1) 如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径，应使测砧和测微螺杆夹住待测合金丝，旋转过程中最后调节部件________(填“A”或“B”)，如图乙所示，测得该合金丝的直径d＝________mm. 甲 乙 (2) 按图丙连接测量电路，将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关，移动滑片，测出金属丝长度l，读出对应的电压表、电流表读数U、I，求出电阻Rx，数据如下表，小组中的甲同学根据数据，在方格纸上作出Rx-l图像，如图丁所示． 丙 Rx/Ω 10.0 17.9 26.1 34.0 41.9 l/m 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 丁 发现图线是一条倾斜直线，斜率为k.该合金丝电阻率ρ＝________(用k和d表示). (3) 小组中的乙同学在处理数据时提出，为了减少偶然误差将表格中的数据分别代入计算，求出相应的电阻率，然后得出平均值＝.甲、乙两位同学的操作中________(填“甲”或“乙”)同学的误差小，理由是____________________________________． 5． (2024·佛山南海区摸底)小南想测量实验室中某捆漆包金属丝的长度，实验器材包括捆装漆包金属丝(电阻约为5 Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(最大阻值为15 Ω)、干电池组(电动势3 V，内阻较小)、导线若干．实验过程如下： 甲 乙 丙 (1) 如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径d.先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音为止．测量读数如图乙所示，则d＝________mm. (2) 该小组利用实验器材按图丙所示连接电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整． (3) 利用该电路测出金属丝阻值为R后，该小组查得该种金属丝的电阻率为ρ，则金属丝的长度L＝________．(用R、d、ρ表示) 6． (2023·全国乙卷)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率．现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0 Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干．图甲是学生设计的实验电路原理图．完成下列填空： 甲 乙 (1) 实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S. (2) 将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2.由此得到流过待测金属丝的电流I＝________，金属丝的电阻r＝________．(结果均用R0、U1、U2表示) (3) 继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示： U1/mV 0.57 0.71 0.85 1.14 1.43 U2/mV 0.97 1.21 1.45 1.94 2.43 (4) 利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2 Ω. (5) 用米尺测得金属丝长度L＝50.00 cm.用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数为d＝________mm.多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等． (6) 由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝________×10-7Ω·m.(结果保留两位有效数字) 7． 某兴趣小组学习欧姆表的工作原理和使用方法后，选择有关器材设计了图甲所示电路进行欧姆表改装探究． 甲 乙 (1) 如图所示，他们选择的电流表量程为 0～0.6 A、内阻为0.1 Ω，滑动变阻器R的总阻值足够大，电源E1的电动势为1.5 V，内阻为0.4 Ω，A端接________(填“红”或“黑”)表笔． (2) 单刀双掷开关接1时为“×1”倍率，欧姆表调零时，滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω. (3) 兴趣小组用改装的欧姆表(“×1”倍率)对一个未知电阻进行测量，图乙中指针为测量该电阻时对应的位置，则其对应的阻值为________Ω. (4) 单刀双掷开关接2时为“×10”倍率，则此时欧姆表的内阻为________Ω，电源E2的电动势为________V. 8． (2024·广州执信中学期初)电流表G1的量程为0～5 mA，内阻为290 Ω.把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流和电压的测量都各有两个量程．当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0～10 mA，大量程为0～100 mA. (1) 对于此多用电表，当开关S接到位置6时是________挡；开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程________． (2) 开关S接位置________(填“1”或“2”)时是小量程的电流挡，图中电阻R2＝________Ω. (3) 已知图中的电源E′的电动势为9 V，短接A、B表笔进行欧姆调零后，此欧姆挡的内阻为________Ω.现用该挡测一未知电阻的阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的处，则该未知电阻的阻值为________Ω. 9． (2023·广州综合测试一)图甲是一种双量程电流表内部各元件的连接图． 甲 乙 丙 (1) 这种电流表“3 A”量程的内阻________(填“大于”或“小于”)0.22 Ω. (2) 某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表，选择“×10”挡，欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“－”“0.6 A”接线柱，指针指示如图乙所示，示数为________Ω，保持黑表笔不动，将红表笔从“－”接线柱移到“3 A”接线柱，示数几乎与图乙相同，由此可知电流表内部阻值为0.88 Ω的电阻发生________(填“断路”或“短路”)故障． (3) 由于0.88 Ω的故障电阻阻值较小，该同学设想用如图丙所示的电路测得一段阻值为4.40 Ω的电阻丝，再将它分成等长的5段，用其中一段替代．实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和1.30 V，接下来应将P向________(填“左”或“右”)移动． (4) 用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，则会导致用该电流表“0.6 A”量程测电流时的测量值________(填“偏大”或“偏小”). 10．(2023·广东省模拟测试一)某实验小组用型号如图(a)所示的甲、乙两个多用电表，测量多用电表中直流电流“10 mA”挡与“1 mA”挡的内阻差值．已知欧姆调零旋钮顺时针旋转时，连入内部电路中的阻值减小，完成下列相关的实验内容： 图(a) 　 图(b) 图(c) (1) 选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2 Ω 附近，此时应________(填“顺时针”或“逆时针”)旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0 Ω”处． (2) 测乙表的“1 mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，把甲表的红表笔与乙表的________(填“红表笔”或“黑表笔”)连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，甲表的指针指示如图(c)所示，则乙表的“1 mA”挡的内阻为________Ω. (3) 将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较(2)中更靠右侧，再次读数． (4) 为了更准确地测量出乙表的两个直流电流挡位内阻的差值，该实验小组设计如图(b)所示的电路，主要步骤如下： ①将甲表的选择开关拨至欧姆挡，乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，使得甲表指针指在适当位置，断开开关S. ②仅将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R2，使得甲表指针仍指在同一位置，断开开关S. 根据①②，可知直流电流“1 mA”挡与“10 mA”挡的内阻差值ΔR＝________(用字母R1、R2表示). (5) 若甲表中的电池由于用久了，导致电动势变小，但是实验小组未更换电池，此时，内阻差值的测量值ΔR________(填“小于”“大于”或“等于”)真实值． 11．小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值调节范围． 甲 乙 (1) 小明首先调节旋钮________(填“A”“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置． (2) 将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q________(填“高”或“低”). (3) 将旋钮C拨到“× 1”挡，并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小)，然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，则此时该多用电表“× 1”挡的总内阻为________(用R1和R2表示). (4) 最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大)，并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为________． (5) 该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为__________________(用R1和R2表示). 1．电流表量程一般有两种——0～0．6 A，0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V，0～15 V。如图9所示： 图9 (1)接0～3 V量程时读数为________V。 (2)接0～15 V量程时读数为________V。 (3)接0～3 A量程时读数为________A。 (4)接0～0.6 A量程时读数为________A。 2．旋钮式电阻箱如图10所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为______Ω。今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是______________________________。若用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为________________。 图10 3． 某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m)。图5为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a＝40 cm，宽b＝20 cm，高c＝10 cm。他将水样注满容器后设计实验进行测量。 图5 他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样的电阻： A.电流表(量程5 mA，电阻RA＝800 Ω) B.电压表(量程15 V，电阻RV约为10.0 kΩ) C.滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) D.电源(12 V，内阻约10 Ω) E.开关一只、导线若干 (1)请用笔画线代替导线帮他在图6中完成电路连接。 图6 (2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图7的坐标系中作出U－I图像。 U/V 2.0 4.0 6.8 8.2 10.0 11.2 I/mA 0.80 1.60 2.73 3.38 4.00 4.45 图7 (3)由U－I图像求出待测水样的电阻为________Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一水样________(选填“达标”或“不达标”)。 4．某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图8甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2，电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变 阻器和电阻箱的阻值，记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。 图8 请回答以下问题： (1)电流表的内阻可忽略，则电流表示数I2＝________I1时，电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值。 (2)用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该铅笔芯的直径为________mm。 (3)已测得该铅笔芯的长度L＝20.00 cm，I1、I2满足(1)中关系时，电阻箱R1的读数为5.00 Ω，根据上面测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率ρ＝________ Ω·m(结果保留3位有效数字)。 (4)若电流表A2的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则铅笔芯电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 5．在“测量金属丝的电阻率”的实验中， (1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d时，螺旋测微器的示数如图1甲所示，则该合金丝直径的测量值d＝________mm。 丙 图1 (2)如果测出合金丝的电阻为r，直径为d，长度为l，则该合金电阻率的表达式ρ＝______(用上述字母及通用数学符号表示)。 (3)实验时因电压表的量程不合适，而使用了量程为15 mA的电流表G和电阻箱改装而成的电压表。请按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线(注意：图中已经有的连线不能改动，电流表G量程用15 mA)。 6．(2023·山东临沂期末)某同学利用如图2甲所示的电路测量一根长直电阻丝Rx的电阻率，所用实验器材如下： 电压表V(0～3 V，内阻约为1.5 kΩ) 滑动变阻器R(0～5 Ω，1 A) 电阻箱R0(0～999.99 Ω) 电源E(电动势为3 V) 开关S，导线若干 图2 (1)在MN处先接________(选填“R0”或“Rx”)，按一定的步骤操作后记下电压表的示数U，再换接________(选填“R0”或“Rx”)，正确操作后，使电压表的示数仍为U，即可测出Rx的阻值。 (2)该同学最终测得电阻丝Rx的阻值为3.00 Ω，利用毫米刻度尺测得电阻丝的长度L＝120.00 cm，用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，如图乙所示，则D＝________mm。由此求得电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m(计算结果保留3位有效数字)。 (3)若在MN处换接器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向右移了一些，则电阻丝的电阻测量结果将________(选填“偏大”或“偏小”)。 7．(2023·河北唐山高三一模)实验小组利用如图3甲所示电路测量某金属丝的电阻率。 图3 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，金属丝的直径为________mm。 (2)关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供选择： A.电流表量程0～0.6 A，内阻RA＝1.0 Ω B.电流表量程0～0.6 A，内阻未知 C.滑动变阻器，最大阻值10 Ω D.滑动变阻器，最大阻值50 Ω 实验中电流表应选择________，滑动变阻器应选择________(填写器材前边字母)。 (3)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到________(按照电路图填“最左端”“正中间”或“最右端”)。 (4)闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数R1和电流表的读数I1。 (5)改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数R2和电流表的读数I2。 (6)重复步骤(5)，得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表示数的倒数为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，如图4所示。可知金属丝电阻为________(用题中给定的符号表示)。 图4 (7)将电阻值代入电阻定律R＝ρ计算金属丝的电阻率。 8．(2023·安徽黄山高三质检)图1(a)是多用电表的表盘示意图，小明用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了测量结果比较精确，小明按以下步骤进行了实验： (a) 图1 (1)应换用________(选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。 (2)两表笔短接，通过调节________(选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零。 (3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图(b)所示，测量结果是________Ω。 (4)图(c)是小明刚刚使用过的两种倍率的欧姆挡内部电路示意图，R2为欧姆调零旋钮。当开关S断开时的倍率是________(选填“×1”“×10”“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的________。 9．某实验小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)。请回答下列问题： 图2 (1)该学习小组先使用多用电表测量直流电压，若选择开关处在直流电压500 V挡，指针的位置如图2甲所示，则测量结果为________V。 (2)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，进行欧姆调零后将红、黑表笔分别接在没有接入电路的滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，如图乙所示)A、B两个接线柱上，则发现欧姆表指针的偏转角度________(填“较小”或“较大”)。 (3)然后学习小组将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡并重新进行欧姆调零后测未知电阻值的电路如图丙所示。通过查找资料，了解到表头G的满偏电流为10 mA，并通过测量作出了电路中电流I与待测电阻阻值Rx的关系图像如图丁所示，由此可确定电池的电动势E＝________V，该图像的函数关系式为I＝________。综上可判定学习小组使用多用电表欧姆挡的倍率是下列四个选项中的________(填字母代号)。 A.×1 B.×10 C.×100 D.×1 k 10.(2023·安徽芜湖高三期末)多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图3(a)所示为多用电表的电路原理图，其中电流表有0.6 A、3 A两个挡位，电压表有3 V、15 V两个挡位，欧姆表有两个挡位。 (1)S为选择开关，通过旋动开关S，表笔B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。 ①图(a)中A是________(填“红”或“黑”)表笔。 ②当S接通触点________(填“1、2、3、4、5、6”)时，对应多用电表0.6 A挡。 ③若电表内电源电动势E1＜E2，选择开关S接触点3时，测量倍率比S接触点4时________(填“大”“小”或“相等”)。 (a) 图3 (2)某实验小组用该多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。除多用电表外还有以下器材：待测电源E，定值电阻R0＝2.0 Ω，电阻箱R一只。实物连接图如图(b)所示，改变电阻箱阻值R，测得电压表的示数U并记录多组数据后，得到对应的－图像如图(c)所示，则电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留2位有效数字)。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 电学基础实验1 清单01 游标卡尺与螺旋测微器 一、 常用仪器的使用与读数 1． 螺旋测微器的使用 (1) 构造 如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度． (2) 原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退__0.5__ mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退__0.01__ mm，即螺旋测微器的精确度为__0.01__ mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． (3) 读数 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×__0.01__(mm). 如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. 2． 游标卡尺 (1) 构造 主尺、__游标尺__(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) (2) 用途 测量厚度、长度、深度、内径、外径． (3) 原理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，其刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表： 刻度格数 (分度) 刻度总 长度 每小格与 1 mm的差值 精确度 (可精确到) 10 9 mm 0.1 mm __0.1__ mm 20 19 mm 0.05 mm __0.05__ mm 50 49 mm 0.02 mm __0.02__ mm (4) 读数 若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm. 3． 电压表和电流表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数． (1) 0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是__0.1__ V和__0.1__ A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位． (2) 对于0～15 V量程的电压表，精确度是__0.5__V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“格估读”，即读到0.1 V. (3) 对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是__0.02__A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A．　 清单02 电压表和电流表的内、外接法 (1) 两种接法比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压 U测＝Ux＋UA 电压表分流 I测＝Ix＋IV 电阻测 量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝＝<Rx，测量值小于真实值 条件 RA≪Rx RV≫Rx 用于测量 大阻值电阻 小阻值电阻 (2) 两种电路的选择 ①阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，采用电流表外接法；若Rx较大，采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”． ②临界值计算法 Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法． ③实验试探法 按图所示连接电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法． 清单03 电流表、电压表的改装 电表的改装 改装为电压表 改装为电流表 内 部 电 路 改装原理 串联分压 并联分流 改装后 的量程 U＝Ig(R＋Rg) I＝Ig 量程扩大 的倍数 n＝ n＝ 接入电阻 的阻值 R＝－Rg＝ (n－1)Rg R＝＝ 改装后的 总内阻 Rx＝Rg＋R＝nRg Rx＝＝ 测量金属丝的电阻率 1． 实验原理 由R＝ρ得ρ＝，因此，测出金属丝的__长度l__、横截面积S和金属丝的电阻R，可求出金属丝的电阻率ρ. 甲 乙 2． 实验器材 被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，__螺旋测微器__，毫米刻度尺． 3． 实验步骤 (1) 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d. (2) 连接用伏安法测电阻的实验电路． (3) 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l. (4) 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值__最大__的位置． (5) 闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内． (6) 将测得的Rx、l、d值，代入R＝ρ和S＝中，计算出金属丝的电阻率． 4． 数据处理 (1) 在求Rx的平均值时可用两种方法 ①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值． ②用U－I图线的斜率求出． (2) 计算电阻率 将记录的数据Rx、l、d的值代入ρ＝Rx＝. 5． 误差分析 (1) 金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一． (2) 采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值__小于__真实值，使电阻率的测量值__偏小__． (3) 金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会导致偶然误差． (4) 由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变__大__，产生测量误差． 6． 注意事项 (1) 本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表__外接__法． (2) 实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端． (3) 测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值． (4) 测金属丝直径要选三个不同部位进行测量，求其平均值． (5) 闭合开关之前，要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值__最大__的位置． (6) 在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不应特别大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不应特别长，以防止金属丝的温度明显升高，导致其电阻率在实验过程中逐渐增大． (7) 若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽量通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别较远的点可以不予考虑． 用多用电表测量电学中的物理量 1． 实验目的 (1) 了解多用电表的结构和原理，掌握多用电表的使用方法． (2) 会使用多用电表测电压、电流及电阻． 2． 实验原理 (1) 表盘 多用电表可以测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程. 外形如图所示，上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，其四周刻有各种测量项目和量程. 另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔． 由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电压和直流电流共用的标度． (2) 挡位 如图所示，多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的，进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用． ①当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于并联阻值的大小不同，量程也不同，__1__的量程较大． ②当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，__4__的倍率高． ③当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，__6__的量程大． (3) 多用电表欧姆挡 ①原理 欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的，其原理如图所示．电阻R是可变电阻，也叫__调零__电阻. 甲 乙 丙 a. 当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使＝Ig，则表头的指针指到满偏刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处为刻度的零点. r＋Rg＋R是欧姆表的__内阻__． b. 当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是示数为“__Ig__”的点． c. 当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙)，通过表头的电流I＝，改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值． ②中值电阻与刻度盘特点 当Rx＝r＋Rg＋R时，Ix＝__∞__，指针指在表盘刻度中心，所以欧姆表的内阻等于中值电阻． 由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是__不均匀__的，电阻的零刻度在电流满偏刻度处． 3． 实验器材 多用电表、干电池、电阻箱、定值电阻、晶体二极管、开关、导线． 4． 实验步骤 (1) 观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程． (2) 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀调整__机械调零旋钮__使指针指零． (3) 将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔． (4) 将选择开关置于直流电压__2.5 V__挡，测1.5 V干电池的电压． (5) 将选择开关置于交流电压__250 V__挡，测220 V的交流电压． (6) 将选择开关置于直流电流__10 mA__挡，测量1.5 V干电池与200 Ω电阻串联回路的电流． (7) 将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动欧姆调零旋钮，使指针指向__欧姆表刻度的零位置__． (8) 将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔． (9) 将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，__重新进行欧姆调零__，然后测量几百欧、几千欧的电阻，并将测量值与标准值进行比较． (10) 选择适当的量程，测量灯泡、电炉丝和人体的电阻． (11) 将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于__“OFF”挡或交流电压最高挡__． 5． 注意事项 (1) 欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 ①左∞右0：电阻无限大与电流、电压零重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合． ②刻度不均匀：左密右疏． ③欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡． 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏．”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧 “∞”处) ④欧姆表的读数 待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率. 为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近． (2) 多用电表使用的“七大注意” ①使用前要机械调零． ②两表笔在使用时，电流“红进黑出”． ③选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流． ④电压、电流挡为量程范围，欧姆挡为倍率． ⑤刻度线有三条：上为电阻，中间为电流、电压、交流、直流，下为交流2.5 V. ⑥测电阻时 a. 选挡接着调零． b. 换挡重新调零． c. 示数要乘倍率． d. 待测电阻与电路、电源应断开． e. 指针指在中值附近． ⑦使用结束，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池． 1． 如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为0～1 A．已知表头G的满偏电流Ig＝500 mA，R1＝20 Ω，R2＝180 Ω，则表头G的内阻Rg的值为(　　) A. 100 Ω　 B. 200 Ω　 C. 250 Ω　 D. 500 Ω 解析：B，与表头G并联的电阻越大，量程越小，当接线柱接两端时，量程最小，由欧姆定律可知(R1＋R2)(I－Ig)＝IgRg，代入数据解得Rg＝200 Ω，B正确． 2． 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联和并联的方式接入电路，如图甲、乙所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法中，正确的是(　　) 甲 乙 A. 图甲中的A1、A2的示数相同 B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同 解析：B，大量程电流表是小量程电流表并联一适当小的分流电阻改装而成的．当A1、A2并联时，由于A1、A2的电阻不同，通过A1、A2的电流不等，A1、A2的示数不同，通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A错误，B正确；当A1、A2串联时，通过A1、A2的电流相同，故示数相同，A1、A2的量程不同，故指针偏角不同，C、D错误． 例3 (1)如图8甲所示，当电流表使用的量程为0～0.6 A时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针所指位置的示数为________A；当电流表使用的量程为0～3 A时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针所指位置的示数为________A。 图8 (2)如图乙所示，当电压表使用的量程为0～3 V时，每一小格代表______V，图中表针所指位置的示数为______V；当电压表使用的量程为0～15 V时，表盘刻度每一小格代表__________V，图中表针所指位置的示数为______V。 答案　(1)0.02　0.36　0.1　1.80 (2)0.1　2.10　0.5　10.5 解析　(1)当电流表使用0～0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格代表0.02 A，表针所指位置的示数为0.36 A；当电流表使用0～3 A量程时，每一小格代表0.1 A，表针所指位置的示数为1.80 A。 (2)当电压表使用0～3 V量程时，每一小格代表0.1 V，表针所指位置的示数为2.10 V；当电压表使用0～15 V量程时，每一小格代表0.5 V，表针所指位置的示数为10.5 V。 3．实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图3甲所示，电流表、电压表的读数如图乙所示，则金属丝两端的电压U＝________，电流I＝________，金属线的长度l＝________，直径d＝________。 图3 答案　2.20 V　0.44 A　30.50 cm　1.850 mm 解析　电压表的量程是0～3 V，所以读数是2.20 V；电流表的量程是0～0.6 A，所以读数是0.44 A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850 mm；金属丝的长度是40.50 cm－10.00 cm＝30.50 cm。 4． (2023·北京卷)采用图甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率． 甲 (1) 实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________(填“M”或“N”)端． (2) 按照图甲连接实物图，如图乙所示．闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为________(填“a”“b”或“c”).若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________________________________ _____________________________________． 乙 答案：(1) M　(2) b　移动滑片时，电压表和电流表的示数始终为零 解析：(1) 实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在使并联部分电压为零处，滑动变阻器的滑片P应处在M端． (2) 滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数始终为零． 4． (2023·中山期中)某小组同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率． (1) 如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径，应使测砧和测微螺杆夹住待测合金丝，旋转过程中最后调节部件________(填“A”或“B”)，如图乙所示，测得该合金丝的直径d＝________mm. 甲 乙 (2) 按图丙连接测量电路，将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关，移动滑片，测出金属丝长度l，读出对应的电压表、电流表读数U、I，求出电阻Rx，数据如下表，小组中的甲同学根据数据，在方格纸上作出Rx-l图像，如图丁所示． 丙 Rx/Ω 10.0 17.9 26.1 34.0 41.9 l/m 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 丁 发现图线是一条倾斜直线，斜率为k.该合金丝电阻率ρ＝________(用k和d表示). (3) 小组中的乙同学在处理数据时提出，为了减少偶然误差将表格中的数据分别代入计算，求出相应的电阻率，然后得出平均值＝.甲、乙两位同学的操作中________(填“甲”或“乙”)同学的误差小，理由是____________________________________． 答案：(1) A　0.365　(2) 　(3) 甲　见解析 解析：(1) 当测微螺杆靠近测砧时，停止使用旋钮B，用微调旋钮A，听到“喀喀”声时停止；由图乙可知读数为d＝0＋36.5×0.01 mm＝0.365 mm. (2) 由电阻定律得R＝ρ，则Rx－l图线的斜率为k＝，解得该合金丝电阻率为ρ＝kS＝. (3) 由测量电路可知，电流表内接，电流表有分压作用，测量金属丝电阻，电压测量值偏大，若考虑电流表的内阻，Rx－l图线对应的关系式为Rx＝RA＋ρ，对应图线的斜率为k＝，则ρ＝kS，与不考虑电流表内阻相比，结果是相同的．用乙同学的操作，若不考虑电流表内阻，可得电阻率为ρ＝，若考虑电流表内阻，电阻率为ρ＝，不考虑电流表内阻与考虑电流表内阻得到的电阻率有较大差异，可知甲同学的操作误差小． 5． (2024·佛山南海区摸底)小南想测量实验室中某捆漆包金属丝的长度，实验器材包括捆装漆包金属丝(电阻约为5 Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(最大阻值为15 Ω)、干电池组(电动势3 V，内阻较小)、导线若干．实验过程如下： 甲 乙 丙 (1) 如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径d.先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音为止．测量读数如图乙所示，则d＝________mm. (2) 该小组利用实验器材按图丙所示连接电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整． (3) 利用该电路测出金属丝阻值为R后，该小组查得该种金属丝的电阻率为ρ，则金属丝的长度L＝________．(用R、d、ρ表示) 答案：(1) C　0.627～0.629　(2) 见解析　(3) 解析：(1) 金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动微调旋钮C；读数为d＝0.5 mm＋12.7×0.01 mm＝0.627 mm. (2) 完整实物图如下： (3) 由电阻定律有R＝ρ，S＝π·，解得L＝. 6． (2023·全国乙卷)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率．现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0 Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干．图甲是学生设计的实验电路原理图．完成下列填空： 甲 乙 (1) 实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S. (2) 将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2.由此得到流过待测金属丝的电流I＝________，金属丝的电阻r＝________．(结果均用R0、U1、U2表示) (3) 继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示： U1/mV 0.57 0.71 0.85 1.14 1.43 U2/mV 0.97 1.21 1.45 1.94 2.43 (4) 利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2 Ω. (5) 用米尺测得金属丝长度L＝50.00 cm.用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数为d＝________mm.多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等． (6) 由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝________×10-7Ω·m.(结果保留两位有效数字) 答案：(2) 　　(5) 0.150　(6) 5.0 解析：(2) 根据题意可知，R0两端的电压为U＝U2－U1，则流过R0即流过待测金属丝的电流I＝＝，金属丝的电阻r＝，联立可得r＝.　 (5) 螺旋测微器的读数为d＝15.0×0.01 mm＝0.150 mm.　 (6) 根据电阻定律r＝ρ，又S＝π·，代入数据联立解得ρ＝5.0×10-7 Ω·m. 7． 某兴趣小组学习欧姆表的工作原理和使用方法后，选择有关器材设计了图甲所示电路进行欧姆表改装探究． 甲 乙 (1) 如图所示，他们选择的电流表量程为 0～0.6 A、内阻为0.1 Ω，滑动变阻器R的总阻值足够大，电源E1的电动势为1.5 V，内阻为0.4 Ω，A端接________(填“红”或“黑”)表笔． (2) 单刀双掷开关接1时为“×1”倍率，欧姆表调零时，滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω. (3) 兴趣小组用改装的欧姆表(“×1”倍率)对一个未知电阻进行测量，图乙中指针为测量该电阻时对应的位置，则其对应的阻值为________Ω. (4) 单刀双掷开关接2时为“×10”倍率，则此时欧姆表的内阻为________Ω，电源E2的电动势为________V. 答案：(1) 红　(2) 2.0　(3) 12.5　(4) 25　15 解析：(1) 根据电流红进黑出，B端接黑表笔，A端接红表笔． (2) 根据欧姆表的工作原理，欧姆表的内阻为R内＝＝ Ω＝2.5 Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝R内－rA－r＝(2.5－0.1－0.4) Ω＝2.0 Ω. (3) 因为Rx＝－R内，由图乙可知I＝0.10 A，因此Rx＝－R内＝12.5 Ω. (4) 根据表盘中值刻度为欧姆表内阻可知，接2时为“×10”倍率，此时欧姆表的内阻为R内2＝10×2.5 Ω＝25 Ω，电源电动势E2＝IgR内2＝15 V． 8． (2024·广州执信中学期初)电流表G1的量程为0～5 mA，内阻为290 Ω.把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流和电压的测量都各有两个量程．当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0～10 mA，大量程为0～100 mA. (1) 对于此多用电表，当开关S接到位置6时是________挡；开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程________． (2) 开关S接位置________(填“1”或“2”)时是小量程的电流挡，图中电阻R2＝________Ω. (3) 已知图中的电源E′的电动势为9 V，短接A、B表笔进行欧姆调零后，此欧姆挡的内阻为________Ω.现用该挡测一未知电阻的阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的处，则该未知电阻的阻值为________Ω. 答案：(1) 电压　小　(2) 2　261　(3) 900　600 解析：(1) 当开关S接到位置6时，电流表与电阻R3、R4串联，电阻R3、R4起到分压作用，电表为电压表；开关S接到位置5与接到位置6相比，接到6时串联的电阻大，分压作用也大，电压表的量程也更大，因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小． (2) 当开关S接到2位置时，并联的电阻大，分流小，其电流表的量程小，因此开关S接位置2时是小量程的电流挡；设开关S接1时的最大电流为I1，接2时最大电流为I2，由题意可知，当开关接到1时，有Ig(r＋R2)＝(I1－Ig)R1，当开关接到2时，有Igr＝(I2－Ig)(R1＋R2)，代入数据解得R2＝261 Ω. (3) 由上述分析可知，当开关S接到位置4时，电路中的满偏电流Im＝10 mA，根据闭合电路欧姆定律可得R内＝＝ Ω＝900 Ω；由指针偏转到电流表G1满刻度的处可得Im＝，解得Rx＝600 Ω. 9． (2023·广州综合测试一)图甲是一种双量程电流表内部各元件的连接图． 甲 乙 丙 (1) 这种电流表“3 A”量程的内阻________(填“大于”或“小于”)0.22 Ω. (2) 某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表，选择“×10”挡，欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“－”“0.6 A”接线柱，指针指示如图乙所示，示数为________Ω，保持黑表笔不动，将红表笔从“－”接线柱移到“3 A”接线柱，示数几乎与图乙相同，由此可知电流表内部阻值为0.88 Ω的电阻发生________(填“断路”或“短路”)故障． (3) 由于0.88 Ω的故障电阻阻值较小，该同学设想用如图丙所示的电路测得一段阻值为4.40 Ω的电阻丝，再将它分成等长的5段，用其中一段替代．实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和1.30 V，接下来应将P向________(填“左”或“右”)移动． (4) 用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，则会导致用该电流表“0.6 A”量程测电流时的测量值________(填“偏大”或“偏小”). 答案：(1) 小于　(2) 140(138～142)　断路 (3) 右　(4) 偏小 解析：(1) 电流表接“3 A”的量程时，根据并联电路的总电阻小于支路电阻，由图可知此时电流表的内阻为电路的总电阻，小于支路的电阻0.22 Ω. (2) 指针指在第14格，且倍率为“×10”，故读数为14×10 Ω＝140 Ω；根据欧姆表电流流向“红进黑出”，由图可知，140 Ω为接线柱中间两电阻10 Ω、130 Ω之和，说明此时10 Ω、130 Ω两电阻并未与0.22 Ω、0.88 Ω两电阻并联；保持黑表笔不动，将红表笔从“－”接线柱移到“3 A”接线柱，示数几乎相同，说明更换接线柱后，电流表总电阻的阻值几乎未发生变化，故可推知电流表内部10 Ω、130 Ω 与0.22 Ω串联，阻值为0.88 Ω的电阻发生断路，若短路，则第二次欧姆表示数应为0. (3) 由示数U＝1.30 V，I＝0.50 A，可得R＝＝2.6 Ω<4.4 Ω，要增大电阻，接下来应将P向右移动． (4) 设R1＝10 Ω，R2＝130 Ω，R3＝0.22 Ω，R4＝0.88 Ω，用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，电阻丝实际接入电路的阻值为R′4<0.88 Ω；接0.6 A量程时，设某次测电流时，流过表头的电流为I1，则电流测量值为I测＝I1＋，电流的真实值为I真＝I1＋，由于R′4<R4，可得I测<I真，会导致用该电流表“0.6 A”量程测电流时的测量值偏小． 10．(2023·广东省模拟测试一)某实验小组用型号如图(a)所示的甲、乙两个多用电表，测量多用电表中直流电流“10 mA”挡与“1 mA”挡的内阻差值．已知欧姆调零旋钮顺时针旋转时，连入内部电路中的阻值减小，完成下列相关的实验内容： 图(a) 　 图(b) 图(c) (1) 选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2 Ω 附近，此时应________(填“顺时针”或“逆时针”)旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0 Ω”处． (2) 测乙表的“1 mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，把甲表的红表笔与乙表的________(填“红表笔”或“黑表笔”)连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，甲表的指针指示如图(c)所示，则乙表的“1 mA”挡的内阻为________Ω. (3) 将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较(2)中更靠右侧，再次读数． (4) 为了更准确地测量出乙表的两个直流电流挡位内阻的差值，该实验小组设计如图(b)所示的电路，主要步骤如下： ①将甲表的选择开关拨至欧姆挡，乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，使得甲表指针指在适当位置，断开开关S. ②仅将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R2，使得甲表指针仍指在同一位置，断开开关S. 根据①②，可知直流电流“1 mA”挡与“10 mA”挡的内阻差值ΔR＝________(用字母R1、R2表示). (5) 若甲表中的电池由于用久了，导致电动势变小，但是实验小组未更换电池，此时，内阻差值的测量值ΔR________(填“小于”“大于”或“等于”)真实值． 答案：(1) 顺时针　(2) 黑表笔　320　(4) R2－R1(填“|R1－R2|”或“|R2－R1|”也可)　(5) 等于 解析：(1) 选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2 Ω附近，此时应顺时针旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0 Ω”处． (2) 测乙表的“1 mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，由电流红进黑出可知把甲表的红表笔与乙表的黑表笔连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，由多用电表读数规则可知乙表的“1 mA”挡的内阻为32×10 Ω＝320 Ω. (4) ②由闭合电路欧姆定律有E＝I(R1＋R乙1＋r)，E＝I(R2＋R乙2＋r)，由题可知ΔR＝R乙1－R乙2，解得ΔR＝R2－R1. (5) 由(4)可知ΔR＝R2－R1，与电动势大小无关，所以内阻差值的测量值ΔR等于真实值． 11．小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值调节范围． 甲 乙 (1) 小明首先调节旋钮________(填“A”“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置． (2) 将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q________(填“高”或“低”). (3) 将旋钮C拨到“× 1”挡，并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小)，然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，则此时该多用电表“× 1”挡的总内阻为________(用R1和R2表示). (4) 最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大)，并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为________． (5) 该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为__________________(用R1和R2表示). 答案：(1) A　(2) 低　(3) R2 － 2R1　(4) (5) 解析：(1) 首先应进行机械调零，故选A. (2) 由于选择的是多用电表的电阻挡，则黑表笔接多用电表内部电源的正极，则Q端电势高，接线柱P的电势比Q低． (3) 根据欧姆表的测电阻原理有E＝I(R0 ＋ Rx)，其中R0为欧姆表在该挡位时的内部总电阻．由上式可知接入不同的Rx有不同的I值．当表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1，有E＝Ig(R0 ＋ R1)，当表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，有E＝(R0＋R2)，整理得R0 ＝ R2 － 2R1. (4) 此时电表指针指到图乙中的c处，由图知此时流过表头的电流为 Ig，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为 . (5) 当电表指针指到图乙中的c处有E＝R′0，则该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为R′0－R0＝. 1．电流表量程一般有两种——0～0．6 A，0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V，0～15 V。如图9所示： 图9 (1)接0～3 V量程时读数为________V。 (2)接0～15 V量程时读数为________V。 (3)接0～3 A量程时读数为________A。 (4)接0～0.6 A量程时读数为________A。 答案　(1)1.88　(2)9.4　(3)0.80　(4)0.16 解析　(1)刻度盘上每一小格为0.1 V，读数为1.88 V。 (2)刻度盘上每一小格为0.5 V，读数为9.4 V。 (3)刻度盘上每一小格为0.1 A，读数为0.80 A。 (4)刻度盘上每一小格为0.02 A，读数为0.16 A。 2．旋钮式电阻箱如图10所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为______Ω。今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是______________________________。若用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为________________。 图10 答案　1 987　将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0　0～19 998 Ω 解析　电阻为1 987 Ω。最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω。故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19 998 Ω。 3． 某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m)。图5为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a＝40 cm，宽b＝20 cm，高c＝10 cm。他将水样注满容器后设计实验进行测量。 图5 他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样的电阻： A.电流表(量程5 mA，电阻RA＝800 Ω) B.电压表(量程15 V，电阻RV约为10.0 kΩ) C.滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) D.电源(12 V，内阻约10 Ω) E.开关一只、导线若干 (1)请用笔画线代替导线帮他在图6中完成电路连接。 图6 (2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图7的坐标系中作出U－I图像。 U/V 2.0 4.0 6.8 8.2 10.0 11.2 I/mA 0.80 1.60 2.73 3.38 4.00 4.45 图7 (3)由U－I图像求出待测水样的电阻为________Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一水样________(选填“达标”或“不达标”)。 答案　(1)见解析图甲　(2)见解析图乙 (3)1 717(1 650～1 750均可)　不达标 解析　(1)由电阻定律得达标水样的电阻最小为Rx＝ρ＝200× Ω＝4 000 Ω，所以电流表应用内接法，由于滑动变阻器的总阻值为20 Ω，为了方便调节，所以滑动变阻器应用分压式接法，电路图如图甲所示。 甲 (2)根据U、I所测的数据作出U－I图像如图乙所示。 乙 (3)由已知条件得U＝(R＋RA)I 根据U－I图像得R＝－RA＝ Ω－800 Ω≈1 717 Ω 由电阻定律得ρ＝＝ Ω·m＝85.85 Ω·m＜200 Ω·m，故不达标。 跟踪训练 4．某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图8甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2，电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变 阻器和电阻箱的阻值，记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。 图8 请回答以下问题： (1)电流表的内阻可忽略，则电流表示数I2＝________I1时，电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值。 (2)用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该铅笔芯的直径为________mm。 (3)已测得该铅笔芯的长度L＝20.00 cm，I1、I2满足(1)中关系时，电阻箱R1的读数为5.00 Ω，根据上面测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率ρ＝________ Ω·m(结果保留3位有效数字)。 (4)若电流表A2的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则铅笔芯电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 答案　(1)　(2)1.000　(3)1.96×10－5　(4)小于 解析　(1)由并联电路特点可知，当I2＝I1时，电阻箱的阻值与待测铅笔芯的阻值相等。 (2)螺旋测微器的读数为1.000 mm。 (3)由公式R＝ρ可计算出铅笔芯的电阻率为 ρ＝＝＝1.96×10－5 Ω·m。 (4)电流表A2的内阻不能忽略时，电流表A2与电阻箱的电阻之和等于待测铅笔芯的电阻，即铅笔芯电阻的测量值小于真实值。 5．在“测量金属丝的电阻率”的实验中， (1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d时，螺旋测微器的示数如图1甲所示，则该合金丝直径的测量值d＝________mm。 丙 图1 (2)如果测出合金丝的电阻为r，直径为d，长度为l，则该合金电阻率的表达式ρ＝______(用上述字母及通用数学符号表示)。 (3)实验时因电压表的量程不合适，而使用了量程为15 mA的电流表G和电阻箱改装而成的电压表。请按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线(注意：图中已经有的连线不能改动，电流表G量程用15 mA)。 答案　(1)0.773(0.771～0.774均可) (2)　(3)见解析图 解析　(1)该合金丝直径的测量值 d＝0．5 mm＋27．3×0．01 mm＝0．773 mm。 (2)根据电阻定律R＝ρ可得ρ＝＝＝。 (3)按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线如图所示。 6．(2023·山东临沂期末)某同学利用如图2甲所示的电路测量一根长直电阻丝Rx的电阻率，所用实验器材如下： 电压表V(0～3 V，内阻约为1.5 kΩ) 滑动变阻器R(0～5 Ω，1 A) 电阻箱R0(0～999.99 Ω) 电源E(电动势为3 V) 开关S，导线若干 图2 (1)在MN处先接________(选填“R0”或“Rx”)，按一定的步骤操作后记下电压表的示数U，再换接________(选填“R0”或“Rx”)，正确操作后，使电压表的示数仍为U，即可测出Rx的阻值。 (2)该同学最终测得电阻丝Rx的阻值为3.00 Ω，利用毫米刻度尺测得电阻丝的长度L＝120.00 cm，用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，如图乙所示，则D＝________mm。由此求得电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m(计算结果保留3位有效数字)。 (3)若在MN处换接器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向右移了一些，则电阻丝的电阻测量结果将________(选填“偏大”或“偏小”)。 答案　(1)Rx　R0　(2)2.000　7.85×10－6　(3)偏大 解析　(1)由题意，实验原理是替代法测电阻，所以在MN处先接电阻丝Rx，记下电压表示数后再换接电阻箱R0，调节R0的阻值，当电压表示数和接Rx示数相等时，将此时电阻箱的阻值当作Rx的阻值。 (2)螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5 mm的整数倍)加可动刻度读数(0.5 mm以下的小数)，图中可动刻度读数为0.000 mm，而固定刻度读数明显大于1.5 mm，说明2 mm刻度恰好被可动刻度左侧边遮挡，所以乙图读数为D＝2 mm＋0.0×0.01 mm＝2.000 mm，根据电阻定律可得Rx＝ρ，代入数据解得ρ＝7.85×10－6 Ω·m。 (3) 滑片P向右移了一些，导致通过电阻箱的电流偏小，需要调至更大电阻才能使电压表读数和原来相同，所以使测量值偏大。 7．(2023·河北唐山高三一模)实验小组利用如图3甲所示电路测量某金属丝的电阻率。 图3 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，金属丝的直径为________mm。 (2)关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供选择： A.电流表量程0～0.6 A，内阻RA＝1.0 Ω B.电流表量程0～0.6 A，内阻未知 C.滑动变阻器，最大阻值10 Ω D.滑动变阻器，最大阻值50 Ω 实验中电流表应选择________，滑动变阻器应选择________(填写器材前边字母)。 (3)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到________(按照电路图填“最左端”“正中间”或“最右端”)。 (4)闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数R1和电流表的读数I1。 (5)改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数R2和电流表的读数I2。 (6)重复步骤(5)，得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表示数的倒数为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，如图4所示。可知金属丝电阻为________(用题中给定的符号表示)。 图4 (7)将电阻值代入电阻定律R＝ρ计算金属丝的电阻率。 答案　(1)0.869　(2)A　C　(3)最左端 (6)Ub－RA 解析　(1)螺旋测微器读数为0.5 mm＋36.9×0.01 mm＝0.869 mm。 (2)选用内阻已知的电流表可以通过计算消去电流表分压引起的系统误差，故电流表选择A；滑动变阻器采用分压接法，故用总电阻较小的C。 (3)为使开始时电压表的读数为零，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到最左端。 (6)根据题意有U＝I(R＋Rx＋RA)，整理得＝R＋，结合图像可知 ＝b，解得Rx＝Ub－RA。 8．(2023·安徽黄山高三质检)图1(a)是多用电表的表盘示意图，小明用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了测量结果比较精确，小明按以下步骤进行了实验： (a) 图1 (1)应换用________(选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。 (2)两表笔短接，通过调节________(选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零。 (3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图(b)所示，测量结果是________Ω。 (4)图(c)是小明刚刚使用过的两种倍率的欧姆挡内部电路示意图，R2为欧姆调零旋钮。当开关S断开时的倍率是________(选填“×1”“×10”“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的________。 答案　(1)×100　(2)T　(3)1 100　(4)×100　 解析　(1)用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量电阻的阻值时，指针偏转角太小，说明示数大，要想使指针指在中值电阻附近，应选用大倍率的，故选用“×100”倍率的欧姆挡。 (2)两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮T，使指针指在0 Ω处。 (3)由图(b)可知，指针示数为11.0，因挡位为×100，故电阻读数为R＝11.0×100 Ω＝1 100 Ω。 (4)当开关S断开时，通过电表干路的最大电流较小，根据闭合电路欧姆定律，表头达到最大电流时，电路总电阻较大，故量程较大，应为“×100”倍率的欧姆挡，小明选用的欧姆挡倍率扩大十倍，即断开开关S前通过电表干路的最大电流是表头最大量程的十倍，根据并联电路电压电流关系可得Ig＋I1＝10Ig，IgRg＝I1R1，解得R1＝Rg。 9．某实验小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)。请回答下列问题： 图2 (1)该学习小组先使用多用电表测量直流电压，若选择开关处在直流电压500 V挡，指针的位置如图2甲所示，则测量结果为________V。 (2)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，进行欧姆调零后将红、黑表笔分别接在没有接入电路的滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，如图乙所示)A、B两个接线柱上，则发现欧姆表指针的偏转角度________(填“较小”或“较大”)。 (3)然后学习小组将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡并重新进行欧姆调零后测未知电阻值的电路如图丙所示。通过查找资料，了解到表头G的满偏电流为10 mA，并通过测量作出了电路中电流I与待测电阻阻值Rx的关系图像如图丁所示，由此可确定电池的电动势E＝________V，该图像的函数关系式为I＝________。综上可判定学习小组使用多用电表欧姆挡的倍率是下列四个选项中的________(填字母代号)。 A.×1 B.×10 C.×100 D.×1 k 答案　(1)270　(2)较大　(3)1.5　　B 解析　(1)电压500 V挡最小分度为10 V，测量结果为270 V。 (2)用“×1 k”挡来测量100 Ω的电阻，指针指在0.1 Ω处，故指针的偏转角较大。 (3)当表头满偏时有Ig＝ 当表头半偏时有Ig＝ 可知R内＝Rx＝150 Ω 联立代入数据可得E＝1.5 V 该图像的函数关系式为 I＝＝ 多用电表欧姆挡的内阻为R内＝150 Ω，而表盘中间刻度为15 Ω，故倍率是×10，B正确。 10.(2023·安徽芜湖高三期末)多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图3(a)所示为多用电表的电路原理图，其中电流表有0.6 A、3 A两个挡位，电压表有3 V、15 V两个挡位，欧姆表有两个挡位。 (1)S为选择开关，通过旋动开关S，表笔B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。 ①图(a)中A是________(填“红”或“黑”)表笔。 ②当S接通触点________(填“1、2、3、4、5、6”)时，对应多用电表0.6 A挡。 ③若电表内电源电动势E1＜E2，选择开关S接触点3时，测量倍率比S接触点4时________(填“大”“小”或“相等”)。 (a) 图3 (2)某实验小组用该多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。除多用电表外还有以下器材：待测电源E，定值电阻R0＝2.0 Ω，电阻箱R一只。实物连接图如图(b)所示，改变电阻箱阻值R，测得电压表的示数U并记录多组数据后，得到对应的－图像如图(c)所示，则电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留2位有效数字)。 答案　(1)①红　②2　③小　(2)2.9　1.3 解析　(1)①题图a中表笔B接3、4接线柱时，由于A接的是电源的负极，根据电流从红表笔流入，黑表笔流出，可知A是红表笔。②当S接通触点1、2时，电表内部没有电源，由于表头和电阻并联，故改装成了电流表，接1时左边的电阻为分流电阻，即一个电阻为分流电阻；接2时两个电阻串联后为分流电阻，所以接1时量程较大，接2时量程较小，即接2时对应多用电表的电流0.6 A挡。③选择开关S接触点3、4时，电表内部有电源，多用电表为欧姆表，而中值电阻R中＝，可知电动势E越大，倍率越大，所以由图(a)可知，若电表内电源电动势E1＜E2，选择开关S接触点3时，测量倍率比S接触点4时小。 (2)由题图(b)知，多用电表此时为电压表，测量电阻箱两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 E＝U＋(R0＋r) 可得＝＋· 结合题图(c)可得＝0.35 V－1 ＝ Ω·V－1 可得E≈2.9 V，r≈1.3 Ω。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$