2026届高考物理二轮复习课件：欧姆表

二轮复习：欧姆表 再读教材——欧姆表原理 电阻表在电流表的基础上改装而来.设电动势为 E，内阻为 r，电流表电阻为 Rg ，满偏电流为 Ig，可调电阻为 R1，电阻表的总电阻为 RΩ .当红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻为 0），调节R1接入电路电阻，使电流表满偏，由闭合电路欧姆定律， Ig=E/(r+Rg+R1)=E/RΩ. 或者欧姆表内阻为 RΩ=E/Ig 当红、黑表笔之间接有待测电阻 Rx 时，电流表指针指在 Ix 处，由闭合电路的欧姆定律可得， 得 电阻与电流一一对应.将原来的电流刻度转换成对应的电阻刻度，指针指示被测电阻值. Rx与 Ix 之间不是线性关系，所以刻度盘上电阻值的刻度不均匀 当Rx=RΩ,电流I=E/(2RΩ)=0.5Ig，即电流表指针指在刻度盘正中央，因此RΩ也称为中值电阻. Rx=3RΩ,电流I=E/(4RΩ)=Ig/4，即电流表指针偏转1/4 Rx=RΩ/3,电流I=E/(4RΩ/3)=3Ig/4，即电流表指针偏转3/4 由Ix=E/(RΩ+Rx)，当Rx<<RΩ,I≈Ig,指针接近满偏，当Rx变化时，I的变化很小，表头受本身灵敏度限制,指针变化不易分辨,测量误差较大.当Rx>>RΩ,I≈0,测量误差也很大. 为减小误差，一般只用表盘中间一段测量,一般取0.1RΩ~10RΩ. 为了使欧姆表各挡共用一个刻度标尺，一般都以R×1挡的中值电阻为标准，成10倍地扩大。如果 R×1挡的中值电阻R中=10Ω，此时表的总内阻RΩ=10Ω，Rx=10Ω的刻度在刻度盘的中央。 当RΩ=100Ω，此时Rx=100Ω的刻度也在刻度盘的中央，即指针指在原来“10“的位置，读数乘以10就是100Ω，这就是R×10挡。依此类推。扩大欧姆表的量程就是扩大表的总内阻RΩ的值。这实际上是通过欧姆表内的另一附加电路来实现的。 设表头满偏电流Ig，内阻Rg. 电动势为E，内阻为r. 当K接1,R1与R2串联，再与表头 两个倍率欧姆表内部电路图 并联，即改装为大量程电流表.满偏电流为 I1=Ig+IgRg/(R1+R2) K接2，表头与R2串联，再与R1并联，满偏电流 I2=Ig+Ig(Rg+R2)/R1 I1=Ig+IgRg/(R1+R2) I2=Ig+Ig(Rg+R2)/R1 可知，I2>I1. 欧姆表内阻RΩ=E/Ii，因此 有 RΩ2<RΩ1 即K接2时欧姆表内阻较小，中值电阻较小，因此接2对应小倍率，接1对应大倍率. 1.黑表笔连接内部电源正极，红表笔连接负极 2.更换倍率后，必须重新欧姆调零 3. 两个表笔断开时，阻值无穷大，指针指在左侧.当指针偏转角度较小时，说明待测电阻阻值很大；指针偏转角度很大，待测电阻是小电阻 4.待测电阻必须与外部电路断开 欧姆表使用要点 练习1 某同学用以下器材连接成如图甲的电路,并将原微安表表盘改画成如图乙,改装成一个简易的“×1k”倍率的欧姆表,表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下:A.Ig=100 μA的微安表一个,内阻为500 Ω B.电动势E=1.5V,电阻可忽略不计的电池 C.阻值选择范围0~20 kΩ的电阻箱R一个 D.红、黑表笔和导线若干 (1)关于用多用电表欧姆挡测电阻的下述说法中正确的是 . 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,重新进行欧姆调零后再测量 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,应该把该电阻与电路断开 D.测量阻值不同的电阻时,测量前都必须重新进行欧姆调零 (2)该同学改装“×1k”倍率的欧姆表时电阻箱R的阻值为 kΩ (3)在图甲电路的基础上,保持电阻箱R的阻值不变,仅增加一个电阻,图乙的刻度也不改变,就能改装成”×1”倍率的欧姆表。要增加的电阻应接在 (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)之间,规格为 Ω。(保留两位有效数字) [答案](1) AC (2)14.5 (3)a、c 15 [解析](1)指针偏角太大，说明待测电阻小，换小倍率重新测量;红黑表笔插错，不影响电流大小，对测量结果无影响;测量其他电阻，若不更换倍率，无须重新欧姆调零 (2)欧姆表内阻RΩ=15kΩ=Rg+R,得R=14.5kΩ (3)改为×1倍率,欧姆表内阻为RΩ=15Ω，由于Rg=500Ω，只有接在a、c间，总电阻才能减小. Rg+R=15kΩ，并联电阻为x，故15kΩ×x/(15kΩ+x)=15Ω，解得x=15.015Ω≈15Ω 练习2 某欧姆表的内部示意图如图甲所示,该表有“×10”“× 100”两个挡位.已知电源电动势 E=1.5 V,表头允许通过的电流最大值Ig=100μA,内阻Rg=270 Ω.现用该表测量一个阻值小于 500 Ω 的定值电阻 Rx. (1)图甲中a为 (选填“红”或“黑”)表笔,要测量Rx,选择开关c应与 (选填“d”或“e”)相连,然后进行 (选填“欧姆调零”或“机械调零”),测量Rx时指针位置如图乙所示,欧姆表的读数为 Ω (2)图乙中欧姆表盘的中间示数为”15”,则图甲中 R1+R2= Ω(结果保留三位有效数字)。 (3)欧姆表电源经久未换,测量后发现其电动势小于1.5V,在正确的操作下,Rx的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值 [答案](1)黑 d 欧姆调零 320 (2)30.0 (3)大于 [解析](1)电流从黑表笔流出, a为黑表笔.待测电阻小于500Ω 应选择×10倍率,接d时，干路 电流为I=Ig+Ig(Rg+R2)/R1大,欧姆表内阻小，对应小倍率，即×10倍率;选择挡位后，须欧姆调零，待测电阻为32×10=320Ω (2)对于“×100”挡位，欧姆表内阻RΩ=1500Ω， 干路电流I=E/RΩ=1mA.由(I-Ig)(R1+R2)=IgRg得 (1mA-0.1mA)(R1+R2)=0.1mA×270Ω,解得R1+R2=30Ω (3)电动势减小,若能欧姆调零 则欧姆表内阻减小,中值电阻 减小.若仍用原来表盘读数， 读数大于真实电阻. 练习3 如图所示,图1为某多用电表中欧姆表的内部电路图,该欧姆表有“×10”及“× 100”两个挡位可选。图1中电源的电动势为E=1.5V,内阻为r=0.1Ω,在挡位切换时电源的电动势和内阻不变。灵敏电流计的内阻为Rg=900 Ω,满偏电流为Ig=100 μA,定值电阻 R1=10Ω,R2=90Ω。图2为该多用电表的表盘,欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。不计导线的电阻,请回答下列问题: (1)在正确操作的情况下,图1中a表笔应为 表笔(填“红”或“黑”) (2)用此多用表测量某电阻,将欧姆表的倍率调为“×100”挡,进行正确操作后,指针位于图 2位置,则该电阻的测量值为 Ω (3)若将图1中单刀双掷开关拨至1,则此时欧姆表的倍率为 挡 (填“×10”或“×100”),进行欧姆调零,当准确调零完毕时,滑动变阻器接入电路的阻值为 R= Ω [答案](1)红 (2)1400 (3)×10 140 [解析] (1)在欧姆表的使用过程中，应让电流从红表笔流入，黑表笔流出，黑表笔接内部电源正极，所以a 表笔应为红表笔; (2)读数为 14×100=1400Ω; (3)当开关拨至1时，灵敏电流计满偏时的干路电流为 Ig’=Ig+Ig(Rg+R2)/R1=0.01A 此时欧姆表中值电阻为R中=R内=E/Ig’=150Ω=15×10Ω 所以开关拨到1时，倍率为“×10” 开关拨到1，欧姆表内阻为R内=150Ω. 电路中并联部分的阻值为 Rg’=(Rg+R2)×R1/(Rg+R2+R1)=9.9Ω 滑动变阻器接入电路的电阻为 R=R内-Rg’-r=140Ω 练习4 某同学练习使用多用电表,多用电表的表盘如图1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Rx的两端相接,若指针指在图1中的虚线位置,则选择开关应旋至 (填“× 1“或“× 100”)倍率,然后欧姆调零,再测量Rx,指针指在图1中的实线位置,则Rx =_________Ω. (3)图2所示虚线框内为多用电表欧姆挡内部部分结构示意图,R1和R2为定值电阻,滑动变阻器为调零电阻,单刀双掷开关接不同位置可以在“×1”倍率和“× 10”倍率间切换.当开关K接“1”时对应的是 (填“× 1”或“× 10”)倍率。 (4)若图2中电源电动势E=1.5V,表头满偏电流Ig=1.0mA,内阻Rg=90.0Ω,欧姆表的中值刻度是15.0,则R2= Ω(结果保留2位有效数字) [答案](1)机械调零 (2)1300 (3)×10 (4)9.0 [解析] (1)使用多用电表前,若指针未对齐左端“0”刻度线,则需进行机械调零 (2)多用电表欧姆挡选择倍率时,应使指针尽量指向表盘中间三分之一区域(中值电阻附近).指针的偏角小,说明待测电阻的阻值较大,应换更高倍率,即“×100”倍率,可得R =13.0×100 Ω=1 300 Ω。 (3)倍率越大,欧姆表内阻越大,干路电流越小。两者比较,在电流表满偏时,K 接“1”时干路电流小于K 接“2”时干路电流,故当开关K 接“1”时对应的是“×10”倍率 (4)K接“1”时,中值电阻为 150 Ω,对应欧姆表内阻,故干路电流I=E/R内=10 mA,故有IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得10=R1 +R2 K接“2”时,中值电阻为 15 Ω,对应欧姆表内阻,故干路电流I=E/R内=100 mA,故有Ig (Rg +R2)=(I- Ig)R1,得90+R2=99R1,联立可知R2=9Ω,R1 =1Ω,保留两位有效数字,答案为9.0 $