11.5 实验:练习使用多用电表 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-04-15
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2份
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43页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 5. 实验:练习使用多用电表 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 多用电表 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.50 MB |
| 发布时间 | 2026-04-15 |
| 更新时间 | 2026-04-15 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57355813.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“练习使用多用电表”核心实验,系统梳理从认识表盘及测量功能、选择挡位,到规范测量电压、电流、电阻的操作流程,延伸至二极管单向导电性探究及电学黑箱问题分析,构建从基础操作到综合应用的学习支架。
该资料通过实验操作培养科学探究能力,如测电阻时的欧姆调零、挡位选择训练严谨操作;黑箱问题分析锻炼科学思维,通过元件特性推理内部结构。课中辅助教师演示与分组实践结合,课后多样化练习题助力学生巩固误差分析等要点,有效查漏补缺,强化科学态度与责任。
内容正文:
11.5 实验:练习使用多用电表
(1)通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择挡位。
(2)通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻,了解二极管的单向导电性。在实验中培养学生规范操作的习惯。
(3)了解数字式多用电表的特点。
(4)通过分组实验,讨论、交流,培养团队合作意识。
(一)认识多用电表
(1) 多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可以用来测量直流电压、直流电流、交变电流、交变电压及电阻。
(2) 认识多用电表表盘:
(二)使用多用电表
使用前若指针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指零刻度;两表在使用时,电流总是“红入黑出”;使用完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
(1) 测直流电压
① 根据待测电压估计所需量程。
② 将选择开关旋至直流电压挡合适挡位。
③ 用两表笔分别接触待测电压两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高。
④ 根据表盘上相应量程的直流电压刻度进行读数。
(2) 测直流电流
① 根据待测电流估计所需量程。
② 将选择开关旋至相应的直流电流挡合适挡位。
③ 将多用电表串联在待测电路中,电流应该从红表笔流入多用电表。
④ 根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数。
(3) 测电阻
① 将待测电阻从电路中断开,因为欧姆挡内接电源。
② 根据估测电阻大小选择适当倍率的欧姆挡,使测量时指针落在刻度盘的中间区域(这样测量误差小)。
③ 进行欧姆调零:使两表笔直接接触,调整欧姆调零旋钮,使指针指向右端“0 Ω”。(欧姆挡刻度盘刻度不均匀,右疏左密。测量电阻时若指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,应换用倍率更小的挡位,反之,若指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应换用倍率更大的挡位,使指针在中值电阻附近,刻度比较均匀,读数较为准确)。
④ 测量读数,电阻值为读数乘倍率。
⑤ 若需要改变挡位,必须重新进行欧姆调零。
(4) 并不总是红表笔接触点的电势比黑表笔高。测电压和电流时,红表笔接触点的电势比黑表笔高;而测电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔低。
(4) 使用多用电表测电阻的注意事项
1. 每次换挡后均要重新进行欧姆调零。
2. 被测电阻要与电源等其他元件断开。
3. 要合理选择挡位(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度线附近,以减小测量误差。
4. 电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。
5. 两手一定不要同时接触两表笔金属杆。两手同时接触两表笔金属杆,相当于电阻与人体并联,测的是电阻与人体并联后的总电阻。
考点 电学黑箱问题
1. “电学黑箱”的种类
一般有四种:① 纯电阻黑箱;② 纯电源黑箱;③ 由电阻和电源组成的闭合电路黑箱;④ 含电容器、二极管的黑箱。分析思路如下:
(1) 首先用多用电表的电压挡探测黑箱中是否存在电源。
(2) 如果有电源,则用多用电表的电压挡探测黑箱外任意两接点电压,根据电压关系判断黑箱内电源的位置及各接点间电阻关系,从而分析出黑箱内各元件的连接情况。
(3) 如果没有电源,则直接用多用电表的欧姆挡测量任意两接点间的电阻值,根据电阻关系和电学元件特点判断黑箱内部结构。
2. 常见元件的特性及测量现象
元件
特性
不分极性,正向、反向电阻大小相等
单向导电性,正向、反向电阻差值很大
直流电路中相当于断路,欧姆表测量时指针先偏转,又回到“∞”刻度
提供电压,用电压表测量,如果在两测量点间电压最大,说明两点间有电源
3. 用多用电表测二极管的正、反向电阻
(1)认识二极管: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,左端为正极,右端为负极。
(2)用多用电表测二极管的正、反向电阻
a. 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。
b. 测二极管的正向电阻:将多用电表的选择开关选至低倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极。
c. 测二极管的反向电阻:将多用电表的选择开关选至高倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极。
(3)二极管正、反向电阻与其性能的关系
a. 当二极管正向电阻与反向电阻相差很大时,说明二极管质量较好;
b. 当二极管正向电阻与反向电阻相差很小时,说明二极管质量不好;
c. 如果二极管正向电阻与反向电阻均较小,可能是二极管短路;
d. 如果二极管正向电阻与反向电阻均较大,可能是二极管断路。
1.(24-25高二上·陕西西安·期中)某兴趣小组对市场中销售的电线合格率进行调查,他们对电线的电阻率进行测量。操作如下:
(1)在测金属丝直径时螺旋测微器示数如图甲所示,则该金属丝的直径________mm。
(2)利用多用电表测电阻的电压时,黑表笔应接图乙中的________(填“M”或“N”)点。
(3)该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×100”的倍率挡,在进行了正确的连接后,测量时发现指针偏转角度太小,不方便读数,该同学应将欧姆挡的开关拨至________(填“×10”或“×1k”)挡。最后欧姆表的示数如图丙所示,示数为________Ω。
【答案】(1)0.735
(2)M
(3) ×1k 30000
【详解】(1)该金属丝的直径0.5mm+0.01mm×23.5=0.735mm
(2)利用多用电表测电阻的电压时,因红表笔电势高,则黑表笔应接图乙中的M点。
(3)[1]该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×100”的倍率挡,在进行了正确的连接后,测量时发现指针偏转角度太小,说明倍率挡选择的过小,该同学应将欧姆挡的开关拨至 “×1k”挡。
[2]最后欧姆表的示数30×1000Ω=30000Ω。
2.(24-25高二上·宁夏银川·期中)(1)如图多用电表的表盘,若测的是直流电流,用的是100mA的量程,指针所示电流值为______mA;若测的是直流电压,用的是25V量程,则指针所示的电压值为______V;
(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径为______mm。
(3)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则______mm。
【答案】(1) 47 11.8
(2)0.696
(3)30.00
【详解】(1)[1]选用量程为100mA的电流挡,由图示表盘可知,其分度值为2mA,指针指在刻度23.5处,所以读数为47mA;
[2]选用量程为25V的电压挡,由图示表盘可知,其分度值为0.5V,指针指在刻度23.5处,读数为11.8V。
(2)金属丝的直径为
(3)游标卡尺的读数为
3.(24-25高二上·山西运城·期中)实验室用下列方法测量一均匀金属圆柱体的电阻率,其长度为,阻值约为。
(1)首先用螺旋测微器测量其直径,如图甲所示,由图可知其直径______。
(2)用如图乙所示的多用电表测其电阻,关于该多用电表的使用,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.使用前若指针未指在左侧零刻度,需要调节图中T旋钮使指针指到零刻度
B.测量该电阻时,应将K旋钮调至位置
C.将红、黑表笔短接,调节图中旋钮使电表指针对准电阻的“0”刻线
D.若用电流挡测电流时,红表笔应接在电路中电势较低的位置
(3)正确操作后,指针位置如图丙所示,则该金属圆柱体电阻_____。
(4)该金属圆柱体的电阻率可表示为_____。(用题中所给或测量的物理量的符号表示)
【答案】(1)3.748/3.749/3.750/3.751/3.752
(2)B
(3)188/189/190/191/192
(4)
【详解】(1)螺旋测微器的读数为
(2)A.使用前若指针未指在零刻度,需要调节“指针定位螺丝”,即图中旋钮使指针指到零刻度,故A错误;
B.第二步要进行欧姆选挡,根据欧姆表的中值刻度和被测电阻的大小,可确定应选挡位,故B正确;
C.将红、黑表笔短接,调节图中旋钮使电表指针对准电阻的“0”刻线,故C错误;
D.多用电表测量时电流应从红表笔进黑表笔出,测电流时红表笔应接在电路中电势较高的位置,故D错误。
故选B。
(3)由表盘指针位置可读得电阻为
(4)由电阻公式
可得电阻率
4.(24-25高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)小刚要测量某水库内水的电阻率,用圆柱形容器装入水样品,已知圆柱形容器内部长度为l,内部直径为d。
(1)小刚先用多用电表欧姆挡的“100”倍率粗测待测样品的电阻,示数如图所示,可知样品的电阻值为R=__________k。
(2)为更精确地测量样品的电阻,同时有尽可能大的测量范围,该小组打算用以下器材完成伏安法测电阻:
A.电流表(量程3mA,电阻约为30)
B.电压表(量程6V,电阻约为20k)
C.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)
D.电源(6V,内阻约为1)
E.开关一只、导线若干
请将测量纯净水样品电阻的电路图画在方框中________________。
(3)如果测得电流表示数为I,电压表示数为U,都采用国际单位制单位,则它的电阻率_____________(用l、d、I、U表示)
【答案】(1)2.2
(2)
(3)
【详解】(1)样品的电阻值为
R = 22×100= 2.2 k
(2)因
可知应该采用电流表内接,滑动变阻器接成分压电路,电路如图
(3)根据欧姆定律及电阻定律有
解得
5.(24-25高二上·辽宁·期中)一位同学用多用电表测量某电阻的阻值,操作如下:
(1)调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度;
(2)由于不能估计被测电阻的大小,所以该同学将选择开关置于欧姆挡的“”倍率试测,将红、黑表笔直接接触,调整________,使指针指向电阻刻度线的“0”;
(3)将两表笔与被测电阻的两极接触,指针停在图中的处。为使测量值更精确,应将选择开关换到________(填“”或“”)倍率,重新测量;
(4)该同学换挡后,直接将两表笔与被测电阻的两极接触,读出指针的示数乘以倍率,即为被测电阻的阻值;
(5)请指出以上操作中的不当之处:________;
(6)正确操作后,指针指在图中的处,则被测电阻的阻值为________。
【答案】 欧姆调零旋钮 换挡后没有重新进行欧姆调零 1400
【详解】[1] 使用多用电表测电阻前,要进行欧姆调零,方法是将红、黑表笔直接接触,调整欧姆调零旋钮,使指针指向电阻的零刻度线处;
[2] 指针指在位置,说明被测电阻阻值较大,为了使指针在表盘中央附近,应换倍率更高的挡位,所以换到“”倍率;
[3] 换挡之后,由于内部电路的结构发生变化,所以要重新进行欧姆调零;
[4] 表盘读数为14.0,乘以倍率后得。
6.(24-25高二上·江西上饶·月考)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:
(1)某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×100”或“×1”),然后进行________,再次测量金属丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示。
(2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.电流表A1(量程为0~300 mA,内阻约为1 Ω)
B.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻约为0.3 Ω)
C.电压表V1(量程为0~3.0 V,内阻约为3 kΩ)
D.电压表V2(量程为0~15.0 V,内阻约为5 kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω)
G.电源E(电压为4 V)
H.开关、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,电流表应选________,电压表应选________;滑动变阻器应选________(均填器材前面的字母)。
②下列给出的测量电路中,最合适的电路是________。
A.B. C. D.
【答案】(1) ×1 欧姆调零
(2) A C E B
【详解】(1)[1][2]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角太大,可知待测电阻阻值较小,应将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位,然后进行欧姆调零,再次测量金属丝的阻值。
(2)①[1][2][3]由于电源电压为4 V,则电压表应选C;由指针所指位置可知待测电阻约为,根据
则电流表应选A;为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的E。
②[4]由于待测电阻约为,根据
可知电流表应采用外接法;为了尽可能提高测量精确度,应使电压电流调节范围大一些,则滑动变阻器应用分压接法。
故选B。
7.(24-25高三上·湖北·开学考试)如图1所示为实验室一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻99Ω;电池电动势1.5V、内阻5Ω;
(1)图1中表b为______色(选填“红”或“黑”)。调零电阻可能是下面两个滑动变阻器中的______(填选项序号)。
A.电阻范围0~2000Ω B.电阻范围0~200Ω
(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为______Ω;
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为1.4V,内阻变为10Ω,但此表仍能进行欧姆调零,用此表测量电阻为1500Ω,则该电阻真实值为______Ω
(4)如图3所示,某同学利用定值电阻给欧姆表增加一挡位“×1”,则定值电阻______。(结果保留1位小数)
【答案】(1) 黑 A
(2)1600
(3)1400
(4)1.0
【详解】(1)多用电表红黑表笔的特点是“红进黑出”,所以b为黑色;欧姆表在调零时,电路中总电阻为
所以滑动变阻器应该选A。
(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻
即表盘刻度为15时代表1500,倍率为,所以被测电阻为。
(3)若电源电动势为1.4V,满偏电流不变,所以调零后中值电阻为,所以半偏时电阻为。
(4)倍率为×1时,中值电阻为15,即内阻为15,由此可知,满偏电流变为原来的100倍,即0.1A
8.(24-25高二上·宁夏银川·期末)把一量程为6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表,电路如图所示,现备有如下器材:A.电源E=3V(内阻不计);B.变阻器0~200Ω;C.变阻器0~500Ω;D.红表笔;E.黑表笔.
(1)变阻器选用______.
(2)红表笔接______端,黑表笔接______端(填“M”或“N”).
(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为______Ω.
【答案】(1)C
(2) N M
(3)1000
【详解】(1)滑动变阻器电阻的最小值为
解得
变阻器选用C;
(2)电流必须从红表笔流入欧姆表,从黑表笔流出欧姆表。红表笔接N端,黑表笔接M端;
(3)根据闭合电路欧姆定律得,
解得
电流表2mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为1000Ω。
9.(24-25高一下·陕西西安·期末)某同学练习使用多用电表。多用电表的表盘如图所示。
(1)使用多用电表前,观察指针是否对齐左端“0”刻度线。若未对齐,则应调节________(填“机械调零”或“欧姆调零”)旋钮。
(2)将选择开关旋至欧姆挡“×10”倍率,红、黑表笔分别与某一电阻R1的两端相接,若指针指在图甲中的虚线①位置,则选择开关应旋至________(填“×1”或“×100”)倍率,然后欧姆调零,再测量R1,指针指在图甲中的实线②位置,则R1=________Ω。
【答案】(1)机械调零
(2) ×100 1300
【详解】(1)使用多用电表前,观察指针是否对齐左端“0”刻度线。若未对齐,则应调节机械调零旋钮。
(2)[1]将选择开关旋至欧姆挡“×10”倍率,红、黑表笔分别与某一电阻R1的两端相接,若指针指在图甲中的虚线①位置,表明电阻阻值太大,则选择开关应旋至×100倍率。
[2]电阻
10.(24-25高二上·吉林·期末)在“测量金属电阻率”实验中,某同学为了选用合适的器材,先用多用电表粗测了段粗细均匀的被测电阻丝的阻值。
(1)他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“×10”位置,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 ______(选填“S”或“T”),使多用电表的指针指向电阻挡的 ______刻线(选填“0”或“∞”);
(2)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻丝两端接触,发现指针偏转角度过大,为了测量准确,他应将选择开关调到电阻挡的 ______位置(选填“×1”或“×100”);
【答案】(1) T 0
(2)×1
【详解】(1)[1][2]用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻,先将选择开关调到电阻挡的“×10”位置,根据“红进黑出”规律,应将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,然后把两表笔短接,调节欧姆调零旋钮T,使多用电表的指针指向电阻挡的0刻度线。
(2)[1]将红、黑表笔的笔尖分别与电阻丝两端接触,发现指针偏转角度过大,即示数太小,为了测量准确,使指针指在中央刻线附近,需要将倍率调小,即采用×1 的倍率。
11.(24-25高二上·黑龙江大庆·期末)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;和是固定电阻,R6是可变电阻。虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位。5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100挡。
(1)图中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)根据题给条件可得:与直流电流1mA挡对应的开关序号为______。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)。若此时B端是与“3”连接的,则读数为______。
【答案】(1)黑
(2)2
(3)1100
【详解】(1)根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,这样才能保证在测电阻时电流“红进黑出”,即图(a)中的A端与黑色表笔相连接;
(2)直流电流挡是表头并联电阻分流。量程越小,并联的电阻越大。1mA量程比2.5mA量程小,所以对应的并联电阻大。观察电路图,开关接2时,表头并联的电阻相对较大,所以与直流电流1mA挡对应的开关序号为2。
(3)当B端与“3” 连接时,多用电表处于欧姆×100挡,根据图(b)可知读数为
12.(24-25高二上·湖北武汉·期末)多用电表是一种多功能仪表。
(1)关于多用电表的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用多用电表前,需调整指针定位螺丝,使指针指到电流表表盘的零刻度
B.在使用欧姆挡进行欧姆调零时,需要指针指向表盘最左端零刻度
C.使用欧姆挡时,如果正确进行欧姆调零,欧姆表盘中值电阻等于欧姆表的内阻
D.欧姆表表盘刻线左边稀疏,右边密集
(2)用多用电表测量一个未知阻值的电阻,先将选择开关旋到欧姆挡“×100”的位置,发现指针偏转角度很小,则应将选择开关旋到欧姆挡“___________”的位置(选填“×10”或“×1k”);
(3)用多用电表测量二极管的正向电阻,应选下图中的___________(选填“A”或“B”)连接方式;
A. B.
(4)用欧姆挡进行欧姆调零时发现,不管怎么调节欧姆调零旋钮,指针都无法到达零刻线(在零刻线左侧),此时若仍使用该电表进行电阻测量,则测量值会___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)AC
(2)×1k
(3)A
(4)大于
【详解】(1)A.使用多用电表前,需调整指针定位螺丝,使指针指到电流表表盘的零刻度,故A正确;
B.在使用欧姆挡进行欧姆调零时,需要指针指向表盘最右端电阻零刻度,故B错误;
C.使用欧姆挡时,如果正确进行欧姆调零,欧姆表盘中值电阻等于欧姆表的内阻,故C正确;
D.欧姆表表盘刻线左边密集,右边稀疏,故D错误。
故选AC。
(2)用多用电表测量一个未知阻值的电阻,先将选择开关旋到欧姆挡“×100”的位置,发现指针偏转角度很小,说明待测电阻阻值较大,则应换大倍率进行测量,即应将选择开关旋到欧姆挡“×1k”挡位。
(3)由于多用电表的黑表笔连接电源正极,所以用多用电表测量二极管的正向电阻时,黑表笔接二极管的正极。
故选A。
(4)欧姆调零时有
欧姆表进行测量时有
联立可得
由于调节欧姆调零旋钮,指针都无法到达零刻线(在零刻线左侧),即Ig偏小,则I偏小,所测电阻偏大。
13.(24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标。质检部门对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率未达国家标准。
(1)如果用水质笔检测纯净水,你认为不合格的纯净水的电导率是___________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)如果用多用电表的欧姆挡对某种纯净水样品进行检验,将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器,容器长为L,内径为D,两端用金属圆片电极密封。用欧姆表“×1k”挡,粗略测量容器内水样的电阻,如图所示,则测得的阻值R=___________Ω,则水样电导率的表达式为___________(用物理量D、R、L表示)。
【答案】(1)偏大
(2) 12000
【详解】(1)纯净水所含杂质越多,导电性能越好;由,可知电阻率越小,则电导率越大,因此不合格的纯净水的电导率偏大。
(2)[1]用欧姆表“×1k”挡,粗略测量容器内水样的电阻,由图可知测得的阻值为
[2]根据电阻定律可得
可得电阻率为
则水样电导率的表达式为
14.(24-25高二上·山西长治·期末)实验小组为了测量一段金属丝的电阻率,利用实验室为其提供的器材,进行了如下操作:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其读数如图甲所示,则金属丝的直径为______mm;
(2)用多用电表粗略测量了金属丝的电阻,测量时,将选择开关旋至“×1”挡位,进行欧姆调零后测量,多用电表的读数如图乙所示,则金属丝的阻值约为______Ω;
(3)为了减小电阻率测量的误差,实验时应较为精确地测量了金属丝的电阻值,实验室为其提供了如下的实验器材:
A.电源E(电动势约为3.0 V,内阻很小)
B.电压表V(量程0 ~ 3 V,内阻约3 kΩ)
C.电流表A1(量程0 ~ 0.6 A,内阻约1.5 Ω)
D.电流表A2(量程0 ~ 3 A,内阻约0.025 Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0 ~ 10 Ω,最大允许电流1 A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0 ~ 100 Ω,最大允许电流2 A)
H.开关、导线
①实验时,为了使电表的示数变化尽量大,利用实验室为其提供的器材,设计测量金属丝电阻的电路图,将其画在图中的虚线框内,并标明所选的器材______;
②如果金属丝接入电路的长度为L,金属丝的直径为d,某次测量时电压表读数为U、电流表的读数为I,若电压表看作理想电表,则该金属丝的电阻率为ρ = ______(用以上物理量字母表示),若电压表不能看作理想电表,则金属丝电阻率的上述测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)0.727(0.726 ~ 0.728)
(2)6.0
(3) 见解析 小于
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
(2)根据欧姆表的读数规律,该读数为
(3)①[1]电源电动势约为3.0 V,根据上述,金属丝电阻约为6.0 Ω,则通过金属丝的最大电流约为
为了确保电流表的安全与精度,电流表选择0 ~ 0.6 A,即电流表选择A1。由于实验要求使电表的示数变化尽量大,则控制电路采用滑动变阻器分压式接法,为了使测量值连续性强一些,滑动变阻器总阻值选择小一些,即滑动变阻器选择R1。由于电压表内阻远远大于金属丝电阻与电流表电阻,可知,电流表分压影响大一些,为了减小电流表分压影响,测量电路采用电流表外接法,作出电路图,如图所示
②[2]根据欧姆定律有
根据电阻定律有
解得
[3]由于控制电路采用电流表外接法,实验系统误差在于电压表分流,由于电压表的分流影响,导致电流测量值偏大,则电阻测量值偏小,可知,金属丝电阻率的上述测量值小于真实值。
15.(24-25高二上·陕西安康·期末)学校某兴趣小组得到一个旧的电阻元件,铭牌上标有额定电压为12V,额定功率为30W,该兴趣小组打算测量其电阻值。
(1)他首先用多用电表的电阻挡进行粗测,选择“×1”倍率后,先进行___________,再进行测量,示数如图甲所示,则该电阻元件的电阻约为__________Ω。
(2)为精确测量,实验室提供了如下器材:
恒压电源U(电动势为12。V);
电压表V(量程为8V,约为1kΩ);
电流表A(量程为1A,约为1Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0~10Ω);
定值电阻R0=5Ω;
导线、开关S。
他设计的电路图如图乙所示。
①在开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应该滑至滑动变阻器的最__________(填“左”或“右”)端。
②实验中为使电压表有较大角度的偏转,电压表应该接在__________(填“a”或“b”)端。
③若某次测量,电压表的示数为U0,电流表的示数为I0,则该电阻元件的电阻为__________(用题中物理量的符号表示)。
【答案】(1) 欧姆调零 4
(2) 左 b
【详解】(1)[1]选择“×1”倍率后,先进行欧姆调零。[2]该电阻元件的电阻约为。
(2)①[1]为保护电路,在闭合S前,要使电路中的电流最小,滑动变阻器的滑片P应该滑至滑动变阻器的最左端。
②[2]实验中为使电压表有较大角度的偏转,即应该测大电阻的电压,电压表应该接在b端。
③[3]由欧姆定律有
所以
16.(24-25高二上·北京朝阳·期末)某小组完成“金属丝电阻率的测量”实验。
(1)如图1所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径为_____mm。
(2)用多用电表欧姆挡粗测金属丝的阻值,将选择开关旋转到电阻“10”位置时,正确操作后发现指针的偏转角过大,接下来的正确操作步骤依次为:
①将选择开关旋转到电阻“_____”(选填“1”或“100”)位置;
②将红黑表笔短接并_____;(补充相应的操作内容)
③将红黑表笔分别接触待测金属丝的两端,指针静止时如图2所示,则金属丝的阻值约为_____Ω;
④将选择开关旋转到OFF挡。
(3)为得到待测金属丝更精确的阻值,该小组采用图3所示的电路进行测量,可供选择的仪器:电流表A(量程,内阻约为)、电压表V(量程3V、内阻约为)、滑动变阻器、滑动变阻器、电源(电动势1.5V,内阻约为)、开关S及导线若干。
①为调节方便,滑动变阻器应选择_____(选填“”或“”)。
②请用笔画线表示导线,在图4中将实物电路补充完整_____。
③已知实验中所有器材均完好。闭合开关后,实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中,两电表示数也随之变化但始终不为零,由此推断电路出现的故障是_____。
【答案】(1)6.125
(2) 调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 10
(3) 接线柱5与1间的连线发生断路
【详解】(1)螺旋测微器测得金属丝的直径为6mm+0.01mm×12.5=6.125mm。
(2)将选择开关旋转到电阻“10”位置时,正确操作后发现指针的偏转角过大,说明倍率挡选择的过大,则
①[1]将选择开关旋转到电阻×1位置;
②[2]将红黑表笔短接并调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点;
③[3]金属丝的阻值约为10×1Ω=10Ω;
(3)①[1]为调节方便,滑动变阻器应选择阻值较小的。
②[2]实物电路补充连线如图。
③[3]实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中,两电表示数也随之变化但始终不为零,可能是滑动变阻器接成了限流电路,可推断电路出现的故障是接线柱5与1间的连线发生断路。
17.(24-25高二上·陕西榆林·期末)某实验小组测未知电阻时,先用多用电表进行粗测,再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。实验室提供了下列可选用的器材:
A.电流表(量程为,内阻约为)
B.电流表(量程为,内阻约为)
C.电压表(量程为,内阻约为)
D.电压表(量程为,内阻约为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.电源(电动势为)
H.开关、导线若干
(1)首先用多用电表粗测的电阻,当用“”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用__________挡的原“”或“”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图所示,其读数为__________。
(2)为了尽可能提高测量准确度,采用“伏安法”较准确地测量未知电阻,电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(均填器材前面的字母)。
(3)下列给出的测量电路中,最合适的电路是__________。
A. B.
C. D.
(4)若本实验中测得金属丝的长度为,直径为,电阻为,则该金属丝的电阻率的计算式为__________(用所给的物理量的符号表示)。
【答案】(1) ×1 12.0
(2) A C E
(3)B
(4)
【详解】(1)[1]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,知该电阻较小,换用“×1”挡位;
[2]由图可知,其读数为
(2)[1][2][3]电源电动势为4V,为了测量精确,电压表应选择C;粗测的金属丝电阻约为12Ω,则流过金属丝的最大电流约为
可知电流表应选择A。金属丝的电阻值仅仅约12Ω,与500Ω的滑动变阻器的电阻值相差比较大,滑动变阻器阻值越小,调节时电表变化越明显,为方便实验操作,滑动变阻器应选E。
(3)待测金属丝的阻值与电流表内阻相当,属于小电阻,电流表应采用外接法。题目要求尽可能提高测量精确度,滑动变阻器应用分压式接法。
故选B。
(4)根据
解得
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11.5 实验:练习使用多用电表
(1)通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择挡位。
(2)通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻,了解二极管的单向导电性。在实验中培养学生规范操作的习惯。
(3)了解数字式多用电表的特点。
(4)通过分组实验,讨论、交流,培养团队合作意识。
(一)认识多用电表
(1) 多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可以用来测量直流电压、直流电流、交变电流、交变电压及电阻。
(2) 认识多用电表表盘:
(二)使用多用电表
使用前若指针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指零刻度;两表在使用时,电流总是“红入黑出”;使用完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
(1) 测直流电压
① 根据待测电压估计所需量程。
② 将选择开关旋至直流电压挡合适挡位。
③ 用两表笔分别接触待测电压两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高。
④ 根据表盘上相应量程的直流电压刻度进行读数。
(2) 测直流电流
① 根据待测电流估计所需量程。
② 将选择开关旋至相应的直流电流挡合适挡位。
③ 将多用电表串联在待测电路中,电流应该从红表笔流入多用电表。
④ 根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数。
(3) 测电阻
① 将待测电阻从电路中断开,因为欧姆挡内接电源。
② 根据估测电阻大小选择适当倍率的欧姆挡,使测量时指针落在刻度盘的中间区域(这样测量误差小)。
③ 进行欧姆调零:使两表笔直接接触,调整欧姆调零旋钮,使指针指向右端“0 Ω”。(欧姆挡刻度盘刻度不均匀,右疏左密。测量电阻时若指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,应换用倍率更小的挡位,反之,若指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应换用倍率更大的挡位,使指针在中值电阻附近,刻度比较均匀,读数较为准确)。
④ 测量读数,电阻值为读数乘倍率。
⑤ 若需要改变挡位,必须重新进行欧姆调零。
(4) 并不总是红表笔接触点的电势比黑表笔高。测电压和电流时,红表笔接触点的电势比黑表笔高;而测电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔低。
(4) 使用多用电表测电阻的注意事项
1. 每次换挡后均要重新进行欧姆调零。
2. 被测电阻要与电源等其他元件断开。
3. 要合理选择挡位(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度线附近,以减小测量误差。
4. 电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。
5. 两手一定不要同时接触两表笔金属杆。两手同时接触两表笔金属杆,相当于电阻与人体并联,测的是电阻与人体并联后的总电阻。
考点 电学黑箱问题
1. “电学黑箱”的种类
一般有四种:① 纯电阻黑箱;② 纯电源黑箱;③ 由电阻和电源组成的闭合电路黑箱;④ 含电容器、二极管的黑箱。分析思路如下:
(1) 首先用多用电表的电压挡探测黑箱中是否存在电源。
(2) 如果有电源,则用多用电表的电压挡探测黑箱外任意两接点电压,根据电压关系判断黑箱内电源的位置及各接点间电阻关系,从而分析出黑箱内各元件的连接情况。
(3) 如果没有电源,则直接用多用电表的欧姆挡测量任意两接点间的电阻值,根据电阻关系和电学元件特点判断黑箱内部结构。
2. 常见元件的特性及测量现象
元件
特性
不分极性,正向、反向电阻大小相等
单向导电性,正向、反向电阻差值很大
直流电路中相当于断路,欧姆表测量时指针先偏转,又回到“∞”刻度
提供电压,用电压表测量,如果在两测量点间电压最大,说明两点间有电源
3. 用多用电表测二极管的正、反向电阻
(1)认识二极管: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,左端为正极,右端为负极。
(2)用多用电表测二极管的正、反向电阻
a. 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。
b. 测二极管的正向电阻:将多用电表的选择开关选至低倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极。
c. 测二极管的反向电阻:将多用电表的选择开关选至高倍率的欧姆挡,欧姆调零之后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极。
(3)二极管正、反向电阻与其性能的关系
a. 当二极管正向电阻与反向电阻相差很大时,说明二极管质量较好;
b. 当二极管正向电阻与反向电阻相差很小时,说明二极管质量不好;
c. 如果二极管正向电阻与反向电阻均较小,可能是二极管短路;
d. 如果二极管正向电阻与反向电阻均较大,可能是二极管断路。
1.(24-25高二上·陕西西安·期中)某兴趣小组对市场中销售的电线合格率进行调查,他们对电线的电阻率进行测量。操作如下:
(1)在测金属丝直径时螺旋测微器示数如图甲所示,则该金属丝的直径________mm。
(2)利用多用电表测电阻的电压时,黑表笔应接图乙中的________(填“M”或“N”)点。
(3)该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×100”的倍率挡,在进行了正确的连接后,测量时发现指针偏转角度太小,不方便读数,该同学应将欧姆挡的开关拨至________(填“×10”或“×1k”)挡。最后欧姆表的示数如图丙所示,示数为________Ω。
2.(24-25高二上·宁夏银川·期中)(1)如图多用电表的表盘,若测的是直流电流,用的是100mA的量程,指针所示电流值为______mA;若测的是直流电压,用的是25V量程,则指针所示的电压值为______V;
(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径为______mm。
(3)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则______mm。
3.(24-25高二上·山西运城·期中)实验室用下列方法测量一均匀金属圆柱体的电阻率,其长度为,阻值约为。
(1)首先用螺旋测微器测量其直径,如图甲所示,由图可知其直径______。
(2)用如图乙所示的多用电表测其电阻,关于该多用电表的使用,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.使用前若指针未指在左侧零刻度,需要调节图中T旋钮使指针指到零刻度
B.测量该电阻时,应将K旋钮调至位置
C.将红、黑表笔短接,调节图中旋钮使电表指针对准电阻的“0”刻线
D.若用电流挡测电流时,红表笔应接在电路中电势较低的位置
(3)正确操作后,指针位置如图丙所示,则该金属圆柱体电阻_____。
(4)该金属圆柱体的电阻率可表示为_____。(用题中所给或测量的物理量的符号表示)
4.(24-25高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)小刚要测量某水库内水的电阻率,用圆柱形容器装入水样品,已知圆柱形容器内部长度为l,内部直径为d。
(1)小刚先用多用电表欧姆挡的“100”倍率粗测待测样品的电阻,示数如图所示,可知样品的电阻值为R=__________k。
(2)为更精确地测量样品的电阻,同时有尽可能大的测量范围,该小组打算用以下器材完成伏安法测电阻:
A.电流表(量程3mA,电阻约为30)
B.电压表(量程6V,电阻约为20k)
C.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)
D.电源(6V,内阻约为1)
E.开关一只、导线若干
请将测量纯净水样品电阻的电路图画在方框中________________。
(3)如果测得电流表示数为I,电压表示数为U,都采用国际单位制单位,则它的电阻率_____________(用l、d、I、U表示)
5.(24-25高二上·辽宁·期中)一位同学用多用电表测量某电阻的阻值,操作如下:
(1)调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度;
(2)由于不能估计被测电阻的大小,所以该同学将选择开关置于欧姆挡的“”倍率试测,将红、黑表笔直接接触,调整________,使指针指向电阻刻度线的“0”;
(3)将两表笔与被测电阻的两极接触,指针停在图中的处。为使测量值更精确,应将选择开关换到________(填“”或“”)倍率,重新测量;
(4)该同学换挡后,直接将两表笔与被测电阻的两极接触,读出指针的示数乘以倍率,即为被测电阻的阻值;
(5)请指出以上操作中的不当之处:________;
(6)正确操作后,指针指在图中的处,则被测电阻的阻值为________。
6.(24-25高二上·江西上饶·月考)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:
(1)某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×100”或“×1”),然后进行________,再次测量金属丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示。
(2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.电流表A1(量程为0~300 mA,内阻约为1 Ω)
B.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻约为0.3 Ω)
C.电压表V1(量程为0~3.0 V,内阻约为3 kΩ)
D.电压表V2(量程为0~15.0 V,内阻约为5 kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω)
G.电源E(电压为4 V)
H.开关、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,电流表应选________,电压表应选________;滑动变阻器应选________(均填器材前面的字母)。
②下列给出的测量电路中,最合适的电路是________。
A.B. C. D.
7.(24-25高三上·湖北·开学考试)如图1所示为实验室一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻99Ω;电池电动势1.5V、内阻5Ω;
(1)图1中表b为______色(选填“红”或“黑”)。调零电阻可能是下面两个滑动变阻器中的______(填选项序号)。
A.电阻范围0~2000Ω B.电阻范围0~200Ω
(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为______Ω;
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为1.4V,内阻变为10Ω,但此表仍能进行欧姆调零,用此表测量电阻为1500Ω,则该电阻真实值为______Ω
(4)如图3所示,某同学利用定值电阻给欧姆表增加一挡位“×1”,则定值电阻______。(结果保留1位小数)
8.(24-25高二上·宁夏银川·期末)把一量程为6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表,电路如图所示,现备有如下器材:A.电源E=3V(内阻不计);B.变阻器0~200Ω;C.变阻器0~500Ω;D.红表笔;E.黑表笔.
(1)变阻器选用______.
(2)红表笔接______端,黑表笔接______端(填“M”或“N”).
(3)电流表2mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为______Ω.
9.(24-25高一下·陕西西安·期末)某同学练习使用多用电表。多用电表的表盘如图所示。
(1)使用多用电表前,观察指针是否对齐左端“0”刻度线。若未对齐,则应调节________(填“机械调零”或“欧姆调零”)旋钮。
(2)将选择开关旋至欧姆挡“×10”倍率,红、黑表笔分别与某一电阻R1的两端相接,若指针指在图甲中的虚线①位置,则选择开关应旋至________(填“×1”或“×100”)倍率,然后欧姆调零,再测量R1,指针指在图甲中的实线②位置,则R1=________Ω。
10.(24-25高二上·吉林·期末)在“测量金属电阻率”实验中,某同学为了选用合适的器材,先用多用电表粗测了段粗细均匀的被测电阻丝的阻值。
(1)他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“×10”位置,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 ______(选填“S”或“T”),使多用电表的指针指向电阻挡的 ______刻线(选填“0”或“∞”);
(2)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻丝两端接触,发现指针偏转角度过大,为了测量准确,他应将选择开关调到电阻挡的 ______位置(选填“×1”或“×100”);
11.(24-25高二上·黑龙江大庆·期末)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;和是固定电阻,R6是可变电阻。虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位。5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100挡。
(1)图中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)根据题给条件可得:与直流电流1mA挡对应的开关序号为______。
(3)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)。若此时B端是与“3”连接的,则读数为______。
12.(24-25高二上·湖北武汉·期末)多用电表是一种多功能仪表。
(1)关于多用电表的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用多用电表前,需调整指针定位螺丝,使指针指到电流表表盘的零刻度
B.在使用欧姆挡进行欧姆调零时,需要指针指向表盘最左端零刻度
C.使用欧姆挡时,如果正确进行欧姆调零,欧姆表盘中值电阻等于欧姆表的内阻
D.欧姆表表盘刻线左边稀疏,右边密集
(2)用多用电表测量一个未知阻值的电阻,先将选择开关旋到欧姆挡“×100”的位置,发现指针偏转角度很小,则应将选择开关旋到欧姆挡“___________”的位置(选填“×10”或“×1k”);
(3)用多用电表测量二极管的正向电阻,应选下图中的___________(选填“A”或“B”)连接方式;
A. B.
(4)用欧姆挡进行欧姆调零时发现,不管怎么调节欧姆调零旋钮,指针都无法到达零刻线(在零刻线左侧),此时若仍使用该电表进行电阻测量,则测量值会___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
13.(24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标。质检部门对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率未达国家标准。
(1)如果用水质笔检测纯净水,你认为不合格的纯净水的电导率是___________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)如果用多用电表的欧姆挡对某种纯净水样品进行检验,将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器,容器长为L,内径为D,两端用金属圆片电极密封。用欧姆表“×1k”挡,粗略测量容器内水样的电阻,如图所示,则测得的阻值R=___________Ω,则水样电导率的表达式为___________(用物理量D、R、L表示)。
14.(24-25高二上·山西长治·期末)实验小组为了测量一段金属丝的电阻率,利用实验室为其提供的器材,进行了如下操作:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其读数如图甲所示,则金属丝的直径为______mm;
(2)用多用电表粗略测量了金属丝的电阻,测量时,将选择开关旋至“×1”挡位,进行欧姆调零后测量,多用电表的读数如图乙所示,则金属丝的阻值约为______Ω;
(3)为了减小电阻率测量的误差,实验时应较为精确地测量了金属丝的电阻值,实验室为其提供了如下的实验器材:
A.电源E(电动势约为3.0 V,内阻很小)
B.电压表V(量程0 ~ 3 V,内阻约3 kΩ)
C.电流表A1(量程0 ~ 0.6 A,内阻约1.5 Ω)
D.电流表A2(量程0 ~ 3 A,内阻约0.025 Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0 ~ 10 Ω,最大允许电流1 A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0 ~ 100 Ω,最大允许电流2 A)
H.开关、导线
①实验时,为了使电表的示数变化尽量大,利用实验室为其提供的器材,设计测量金属丝电阻的电路图,将其画在图中的虚线框内,并标明所选的器材______;
②如果金属丝接入电路的长度为L,金属丝的直径为d,某次测量时电压表读数为U、电流表的读数为I,若电压表看作理想电表,则该金属丝的电阻率为ρ = ______(用以上物理量字母表示),若电压表不能看作理想电表,则金属丝电阻率的上述测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
15.(24-25高二上·陕西安康·期末)学校某兴趣小组得到一个旧的电阻元件,铭牌上标有额定电压为12V,额定功率为30W,该兴趣小组打算测量其电阻值。
(1)他首先用多用电表的电阻挡进行粗测,选择“×1”倍率后,先进行___________,再进行测量,示数如图甲所示,则该电阻元件的电阻约为__________Ω。
(2)为精确测量,实验室提供了如下器材:
恒压电源U(电动势为12。V);
电压表V(量程为8V,约为1kΩ);
电流表A(量程为1A,约为1Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0~10Ω);
定值电阻R0=5Ω;
导线、开关S。
他设计的电路图如图乙所示。
①在开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应该滑至滑动变阻器的最__________(填“左”或“右”)端。
②实验中为使电压表有较大角度的偏转,电压表应该接在__________(填“a”或“b”)端。
③若某次测量,电压表的示数为U0,电流表的示数为I0,则该电阻元件的电阻为__________(用题中物理量的符号表示)。
16.(24-25高二上·北京朝阳·期末)某小组完成“金属丝电阻率的测量”实验。
(1)如图1所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径为_____mm。
(2)用多用电表欧姆挡粗测金属丝的阻值,将选择开关旋转到电阻“10”位置时,正确操作后发现指针的偏转角过大,接下来的正确操作步骤依次为:
①将选择开关旋转到电阻“_____”(选填“1”或“100”)位置;
②将红黑表笔短接并_____;(补充相应的操作内容)
③将红黑表笔分别接触待测金属丝的两端,指针静止时如图2所示,则金属丝的阻值约为_____Ω;
④将选择开关旋转到OFF挡。
(3)为得到待测金属丝更精确的阻值,该小组采用图3所示的电路进行测量,可供选择的仪器:电流表A(量程,内阻约为)、电压表V(量程3V、内阻约为)、滑动变阻器、滑动变阻器、电源(电动势1.5V,内阻约为)、开关S及导线若干。
①为调节方便,滑动变阻器应选择_____(选填“”或“”)。
②请用笔画线表示导线,在图4中将实物电路补充完整_____。
③已知实验中所有器材均完好。闭合开关后,实验中将滑动变阻器触头从一端滑向另一端的过程中,两电表示数也随之变化但始终不为零,由此推断电路出现的故障是_____。
17.(24-25高二上·陕西榆林·期末)某实验小组测未知电阻时,先用多用电表进行粗测,再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。实验室提供了下列可选用的器材:
A.电流表(量程为,内阻约为)
B.电流表(量程为,内阻约为)
C.电压表(量程为,内阻约为)
D.电压表(量程为,内阻约为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.电源(电动势为)
H.开关、导线若干
(1)首先用多用电表粗测的电阻,当用“”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用__________挡的原“”或“”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图所示,其读数为__________。
(2)为了尽可能提高测量准确度,采用“伏安法”较准确地测量未知电阻,电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(均填器材前面的字母)。
(3)下列给出的测量电路中,最合适的电路是__________。
A. B.
C. D.
(4)若本实验中测得金属丝的长度为,直径为,电阻为,则该金属丝的电阻率的计算式为__________(用所给的物理量的符号表示)。
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