第11章 第5节 实验 练习使用多用电表 -【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第三册五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

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[知识梳理] 一、实验原理与方法 1．认识多用电表 　如图为一种多用电表的外形图． 2．使用多用电表 (1)机械调零：用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的机械调零螺丝，使指针处于左端零刻度位置． (2)选好正确挡位及量程：测量前一定要明确测量的物理量，然后转动选择开关，确定挡位并选择一个合适的量程． (3)正确接入测量电路：正确选好挡位和量程后，将红、黑表笔接入电路． ①测量电压时要与电路并联． ②测量电流时要与电路串联． ③测量电阻时，应将电阻与其他电路断开，测量前先将多用电表的选择开关旋至欧姆挡，选择合适的倍率挡，将两表笔短接，进行欧姆调零，若需要换挡时，必须重新进行欧姆调零． ④测量完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，并拔出表笔，若长期不用，还应将电池取出． 3．数字式多用电表 如图是某种数字式多用电表．数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示，使用方便． 二、实验器材 　多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管，定值电阻(大、中、小)三个． 三、实验步骤 1．测量直流电压 (1)将功能选择开关旋转到直流电压挡． (2)根据待测电压的估计值选择量程．如果难以估计待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量． (3)测量时，用红、黑测试表笔使多用电表跟待测电路并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示． (4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数． 2．测量直流电流 (1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联． (2)红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔．测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)，如图所示． (3)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流． (4)选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准． 3．测量导体的电阻 　使用多用电表测电阻的步骤． (1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”刻度位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指向零刻度． (2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适倍率． (3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处． (4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即为待测电阻阻值． (5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步． (6)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡． 4．测量二极管的正、反向电阻 二极管的全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号如图所示． (1)二极管的单向导电性 电流从正极流入时电阻比较小，处于导通状态，相当于一个接通的开关；电流从负极流入时电阻比较大，相当于一个断开的开关． (2)测量正向电阻 将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的正向电阻． (3)测量反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡，进行欧姆调零，将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，把读得的数值乘以电阻挡倍率，即为二极管的反向电阻． 四、误差分析 1．电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池． 2．欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差． 3．由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近． 4．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数． 五、注意事项 1．用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连． 2．需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流．选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准． 3．测电阻时应注意的问题 (1)选挡后要进行欧姆调零． (2)换挡后要重新进行欧姆调零． (3)被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆． (4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率． (5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出． (6)选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近． 多用电表的读数 [例1]　用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中． 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA 　________　mA 直流电压5 V 　________　V b 电阻×100 　________　Ω [解析]　读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线．对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示2 mA，图中a处指针对应1大格加1.1小格，所以读数是22.2 mA；对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.11 V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是300 Ω. [答案]　22.2　1.11　300 [跟进训练] 1．如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。 (1)如果多用电表是用“×1 k”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为　________　；如果多用电表是用“×1”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为　________　。 (2)如果是用直流5 mA挡测量电流，则指针位置的读数为　________　；如果是用直流2.5 V挡测量电压，则指针位置的读数为　________　。 解析：(1)用“×1 k”欧姆挡测量电阻，阻值为12×103 Ω，用“×1”欧姆档测量电阻，阻值为12 Ω。(2)用直流5 mA挡测量电流，共有5个大格，每大格表示1 mA，每个小格表示0.1 mA，因此读数为2.80 mA；用直流2.5 V档测量电压，每个大格表示0.5 V，每个小格表示0.05 V，因此读数为1.40 V。 答案：(1)12×103Ω(或12.0 kΩ)　12 Ω　(2)2.80 mA　1.40 V 多用电表的使用 [例2]　(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上． a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔． 正确的步骤顺序为：　________　. 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为　________　Ω. (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是　________　. A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 [解析]　(1)测量几十千欧的电阻R，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行欧姆调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新欧姆调零，再进行测量．使用完毕应将选择开关置于“OFF”位置或者交流电压最高档，拔出表笔．欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ. (2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，故A正确；在多用电表选用“Ω”挡时，红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果，故B错误；用多用电表“Ω”挡，只能测孤立电阻(不能测含电源电路)，故C正确；用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零，故D错误． [答案]　(1)cabe　30 000　(2)AC 使用多用电表时的注意事项 (1)极性：对于两表笔，红正黑负． (2)功能：要明白测什么，对应什么功能区． (3)调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新欧姆调零． (4)根据测量项目，选择对应的刻度盘． (5)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5 mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”． (6)用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率． [跟进训练] 2.多用电表的示意图如图所示。在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　。 (2)若选择开关的位置如箭头b所示。则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　。 (3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　。 (4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为　________　，　________　，　________　。 (5)全部测量结束后，应把选择开关拨到　________　或者　________　。 (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从　________　色表笔经　________　插孔流入电表。 答案：(1)直流电压　1.20 V　(2)直流电流　48 mA　(3)电阻　1.6 kΩ　(4)改用“×1 k”倍率　重新欧姆调 零　测量并读数　(5)OFF挡　交流电压最高挡　(6)红　“＋” 用多用电表判断故障 [例3]　(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并做出判断(如下表所示)： 次序 操作步骤 现象和结论 1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 2 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路 3 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路 以上操作和判断正确的是(　　) A．1　　　　　　　　 B．2 C．3 D．都不正确 解析：AC　[选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好，而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故2是错误的；而3显然正确，故选项A、C正确．] 在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差．在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即测量点是通路，否则测量点间肯定有断路．在用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路． [跟进训练] 3．在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，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．0～2.5 V　　　　 B．0～10 V C．0～50 V D．0～250 V ②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是　________　。 A．A灯丝断开 B．B灯丝断开 C．d、e间连线断开 D．B灯被短路 (2)接着练习使用多用电表的电阻“×1”挡测电阻，经过了“欧姆调零”。 ①测试前，一定要将电路中的开关S　________　。 ②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为　________　 Ω，此时测量的是　________　间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为　________　Ω。 解析：(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V，量程应选0～10 V，B正确。②灯泡不亮，说明电路断路或短路，c、d间电压接近电源电动势，说明有电流通过电表，c、d间以外其他部分电路接通，e、f间电压为0，说明c、d间灯泡断路，A正确。(2)①使用多用电表欧姆挡时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”②电表读数应该为6.0 Ω。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而电表示数为6.0 Ω，说明测量的就是e、f间电阻。由R＝eq \f(U,I)可求得电阻为12.7 Ω。 答案：(1)①B　②A　(2)①断开　②6.0　e、f　12.7 1．用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T. 请根据下列步骤完成电阻测量： (1)旋动部件　________　(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电流的“0”刻线． (2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置． (3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件　________　(选填“S”“K”或“T”)，使指针对准电阻的　________　(选填“0刻线”或“∞刻线”)． (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按　________　的顺序进行操作，再完成读数测量． A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 解析：(1)使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S. (3)使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T. (4)测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大的倍率的挡位，每换一次挡位应重新调零，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，因此合理顺序为ADC. 答案：(1)S　(3)T　0刻线　(4)ADC 2．某多用电表表盘的示意图如图所示，在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如a所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　. (2)若选择开关的位置如b所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　. (3)若选择开关的位置如c所示，则测量的物理量是　________　，测量结果为　________　. 解析：(1)若选择开关的位置如a所示，则测量的是直流电压，量程为2.5 V，测量结果为1.25 V. (2)若选择开关的位置如b所示，则测量的是直流电流，量程为100 mA，测量结果为50 mA. (3)若选择开关的位置如c所示，则测量的是电阻，倍率为“×100”，测量结果为17×100 Ω＝1.7 kΩ. 答案：(1)直流电压　1.25 V　(2)直流电流　50 mA　(3)电阻　1.7 kΩ [知识整合] [能力强化] [强化点1]　伏安法测电阻　 1．原理：由R＝eq \f(U,I)知，只要测出电阻两端的电压及通过导体的电流就可算出导体的电阻． 2．电路：如图(a)所示，电流表接在电压表的两接线柱外侧，通常叫“外接法”；如图(b)所示，电流表接在电压表的两接线柱内侧，通常叫“内接法”． 3．伏安法测电阻的误差分析 如上(a)、(b)图所示，R为待测电阻，因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，因此两种方法测量电阻都有误差． (1)电流表外接法 电压表示数：UV＝UR，电流表示数：IA＝IR＋IV＞IR，R测＝eq \f(UV,IA)<eq \f(UR,IR)＝R真，测 量值偏小，适用于测量小阻值的电阻． 外接法误差来源于电压表的分流作用，分流越小，误差越小，所以该电路适用于测量小电阻，即R≪RV. (2)电流表内接法 电压表示数：UV＝UR＋UA>UR，电流表示数：IA＝IR，R测＝eq \f(UV,IA)>eq \f(UR,IR)＝R真，测量值偏大，适用于测量大阻值电阻． 内接法误差来源于电流表的分压作用，分压越小，误差越小，所以该电路适用于测量大电阻，即R≫RA. 4．伏安法测电阻时电路选择的方法 (1)定量判定法 当已知待测电阻的大约值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则 当eq \f(Rx,RA)>eq \f(RV,Rx)，即Rx>eq \r(RARV)时，选用电流表内接法； 当eq \f(Rx,RA)<eq \f(RV,Rx)，即Rx＜eq \r(RARV)时，选用电流表外接法； 当eq \f(Rx,RA)＝eq \f(RV,Rx)，即Rx＝eq \r(RARV)时，选用电流表的两种接法都可以． (2)试触法 若不知Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表的示数变化情况：①与a接触，若电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，即Rx是一个高阻值电阻，应选用内接法，S应接b测量；②与b接触，若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用较强，即Rx是一个低阻值电阻，应选用外接法，S应接a测量． [例1]　用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下： A．待测电阻Rx：范围在5～8 Ω，额定电流0.45 A B．电流表A1：量程0～0.6 A(内阻0.2 Ω) C．电流表A2：量程0～3 A(内阻0.05 Ω) D．电压表V1：量程0～3 V(内阻3 kΩ) E．电压表V2：量程0～15 V(内阻15 kΩ) F．滑动变阻器R∶0～100 Ω G．蓄电池：电动势12 V H．导线，开关 为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选　________　，电压表应选　________　，电流表应　________　(选填“内”或“外”)接． [解析]　待测电阻Rx的额定电流为0.45 A，应选电流表A1，额定电压Umax＝0.45×8 V＝3.6 V，应选电压表V1；由于eq \r(RVRA) Ω＝eq \r(3 000×0.2) Ω＝eq \r(600) Ω，Rx＜eq \r(RVRA)，因此选用电流表的外接法测电阻． [答案]　B　D　外 [规律总结] 无论电流表内接还是外接，都会对电阻的测量带来系统误差，但对同一个待测电阻而言，选用两种不同的测量方法，相对误差是不一样的，所以从测量精确的角度出发，尽量选择相对误差较小的测量方法． [跟进训练] 1．一只小灯泡，标有“3 V　0.6 W”字样。现用图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1。(滑动变阻器最大阻值为10 Ω；电源电动势为6 V，内阻约为1 Ω；电流表内阻约为2 Ω；电压表的内阻约为10 kΩ.) (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用　________　(选填“内接”或“外接”)法，滑动变阻器的连接方式采用　________　(选填“分压式”或“限流式”)。 (2)将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在虚线框中。 (3)用笔画线代替导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经接好)。开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最　________　端(选填“左”或“右”)。 (4)若小灯泡发光暗时的电阻为R2，你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：R1　________　R2，(选填“大于”“等于”或“小于”)。 答案：(1)外接　分压式　(2)电路图如图1所示 (3)连接电路如图2所示　左　(4)大于 图1　　　　　　　　　图2 [强化点2]　滑动变阻器的分压式和限流式接法　 　　　 比较 内容　　　　　 两种接法　　　 限流接法 分压接法 电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器) 闭合开关前滑片位置 滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 滑片在最左端，即开始时R上得到的电压为零 负载两端的电压调节范围 eq \f(R,R0＋R)U～U 0～U 通过负载的电流调节范围 eq \f(U,R0＋R)～eq \f(U,R) 0～eq \f(U,R) [例2]　 一只小灯泡标有“3 V　0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻．电源电动势为12 V，内阻为1 Ω；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；电流表的内阻为1 Ω；电压表的内阻为10 kΩ；开关一个、导线若干． (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用　________　(选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器应采用　________　(选填“分压式”或“限流式”)接法． (2)在虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差). [解析]　(1)因小灯泡正常工作时的电阻约为Rx＝eq \f(U2,P)＝15 Ω，而电流表、电压表的内阻分别为1 Ω和10 kΩ，满足RV≫Rx，电流表应采用外接法；实验中因小灯泡两端电压只需3 V，而电源电动势为12 V，所以滑动变阻器应采用分压式接法． (2)电路图如图所示． [答案]　(1)外接　分压式　(2)见解析图 [规律总结] 分压和限流电路的选择原则 (1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，此时，则必须选用分压式电路． (2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路． (3)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路． (4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低. [规律总结] 分压和限流电路的选择原则 (1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，此时，则必须选用分压式电路． (2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路． (3)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路． (4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低. [跟进训练] 2.如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图，器材规格如下： (1)待测电阻Rx，(约100 Ω) (2)直流电流表(量程0～20 mA，内阻约50 Ω) (3)直流电压表(量程0～3 V，内阻约5 kΩ) (4)直流电源(输出电压6 V，内阻不计) (5)滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流为1 A) (6)开关1个，导线若干 根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上完成连线(图中的部分连线已画出。 解析： 若采用限流式接法，滑动变阻器接入最大阻值时，I＝eq \f(6,15＋100＋50)A≈0.036 A＝36 mA，超过了电流表的量程，不可取，所以采用分压式接法。实物连线如图所示。 答案：如解析图所示 [达标训练] 1.用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的　______　(选填“甲”或“乙”)图． [解析]　通过给定的数据发现电压接近从零开始，故滑动变阻器采用的是分压式接法，Rx＜eq \r(RARV)，电流表应采用外接法即甲图． [答案]　甲 2.某兴趣小组用“测定金属丝的电阻率”的实验方法测出金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据公式计算出该金属丝的电阻率． (1)若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图，则直径d＝　________　mm. 为了进一步测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材： A.多用电表 B.电压表V，量程0～6 V，内阻约10 kΩ C.电流表A1，量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω D.电流表A2，量程0～3 A，内阻约0.2 Ω E.电源：22 V F.滑动变阻器R1，最大阻值20 Ω，最大电流为2 A G.滑动变阻器R2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 A H.导线、电键若干 (2)在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示， 为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用　________　(选填“×100”或“×1”)欧姆挡；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是　________　Ω； (3)在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出电流表　________　和滑动变阻器　________　(填器材前面的字母代号)； (4)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路． 解析：(1)由螺旋测微器的读数规则可知d＝(0.5＋0.01×2.0)mm＝0.520 mm. (2)选用“×10”欧姆挡时甲图指针偏转过大，说明被测电阻的阻值较小，应改用较低的挡位“×1”； 欧姆表的读数规则：欧姆表读数＝刻度盘读数乘倍率，故挡位为“×1”，电阻Rx＝9×1 Ω＝9 Ω. (3)在该实验中要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，因此说明滑动变阻器的接法为分压式，而分压式滑动变阻器的选择为阻值越小越好，因此选择滑动变阻器R1；该实验中电压表的量程为0～6 V，待测电阻的阻值约为9 Ω，因此当电压表满偏时电流表的示数I1＝eq \f(6,9)A＝0.67A，半偏时为I2＝eq \f(3,9)A＝0.33 A，因此选0～0.6 A的电流表A1正合适．如果选择0～3 A的电流表，因电流表工作时读数为其三分之一到三分之二量程比较准确，当取三分之一量程即1 A时电路中Rx两端的电压URx＝1×9 V＝9 V大于电压表的量程，因此不能选0～3 A的电流表．故电流表应选C，滑动变阻器应选F (4)eq \r(RVRA)＝eq \r(10 000×0.2) Ω≈45 Ω＞9 Ω，因此待测电阻属于小电阻，用外接法，因此电路图为 答案：(1)0.520　(2)“×1”　9　(3)C　F　(4)见解析 [真题过关] 1．(2020·全国卷Ⅰ， 17题) 图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是(　　) 解析：A　[根据电容器的定义式C＝eq \f(Q,U)可知UC＝eq \f(Q,C)＝eq \f(I,C)t，结合图像可知，图像的斜率为eq \f(I,C)，则1～2 s内的电流I12与3～5 s内的电流I35关系为I12＝2I35，且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)可知R两端电压大小关系满足UR12＝2UR35，由于电流方向不同，所以电压方向不同．故选A.] 2．(2020·山东卷，2题)氚核eq \o\al(3,1)H发生β衰变成为氦核eq \o\al(3,2)He.假设含氚材料中eq \o\al(3,1)H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2×104s时间内形成的平均电流为5.0×10－8A.已知电子电荷量为1.6×10－19C，在这段时间内发生β衰变的氚核eq \o\al(3,1)H的个数为(　　) A．5.0×1014　　　　　 B．1.0×1016 C．2.0×1016 D．1.0×1018 解析：B　[根据I＝eq \f(q,t)＝eq \f(ne,t)，可得产生的电子数为 n＝eq \f(It,e)＝eq \f(5.0×10－8×3.2×104,1.6×10－19)＝1016个 因在β衰变中，一个氚核产生一个电子，可知氚核的个数为1.0×1016个．故选B.] $$