三、电学实验基础 专项训练-2027届高考物理一轮复习
2026-05-27
|
29页
|
339人阅读
|
12人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 云笼山河 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58069424.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“方法提炼-典例精讲-变式迁移”构建电学实验能力体系,聚焦仪器读数、电路选择等核心技能,渗透科学思维与探究素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常用测量仪器读数|6例题+3变式|游标卡尺“主尺+游标”无估读,螺旋测微器“固定+可动”估读千分位|从基础仪器读数规则到不同分度/场景应用,培养数据处理能力|
|多用电表使用|2例题+3变式|“机械调零-选挡-测量”规范,电阻测量“断电、调零、倍率”三要点|结合电压/电流/电阻测量,强化仪器操作与误差分析|
|测量电路选择|4例题+6变式|“大内大,小外小”内外接判断,“零起必分压,滑小必分压”滑变接法|从误差来源分析到电路方案设计,提升科学推理能力|
|仪器选择与替代|3例题+6变式|伏安法“电源定电压表,电流定电流表”,电表改装“串阻扩压,并阻扩流”|整合仪器参数与电路需求,培养实验方案优化思维|
内容正文:
三、电学实验基础
知识点12:常用测量仪器的读数
知识点锤炼
1.游标卡尺读数:以游标零刻度线为准,在主尺上读出毫米整数;查找游标上哪一条刻度线与主尺刻度线对齐,乘以卡尺精度;总读数 = 主尺读数 + 游标读数 。
2.螺旋测微器读数:
(1)读取固定套筒刻度:包括毫米整数和半毫米(0.5mm)部分。
(2)读取可动刻度:观察与基准线对齐的刻度线,乘以0.01mm。
(3)需估读一位,精确到0.001mm,最终读数 = 固定刻度 + 可动刻度 × 0.01mm 。
知识点精讲
知识点1 使用游标卡尺
(1)用10分度的游标卡尺测量某物体长度,测得的读数如图所示,则该物体的长度为( )
A.1.7mm B.1.37mm C.1.2mm D.13.7mm
(2)下图中游标卡尺的示数 cm。
(3)用20分度的游标卡尺测量某物体长度,测得读数如图所示,则物体的长度为( )
A.20.30mm B.20.30cm C.20.3mm D.21.30mm
(4)下图中游标卡尺读数为 cm。
(5)下图中50分度游标卡尺的读数为 mm。
(6)下图中50分度游标卡尺的读数为 cm。
【答案】(1)D(2)5.45(3)A(4)1.140(5)10.52(6)1.094
【详解】(1)由图可知,游标为10分度,且第7个小格与主尺对齐,则物体的长度为
故选D。
(2)游标卡尺的示数为
(3)游标卡尺的固定刻度读数为20mm,游标读数为
0.05×6mm=0.30mm
所以最终读数为
20mm+0.30mm=20.30mm
故选A。
(4)根据游标卡尺读数规则,游标卡尺主尺读数为1.1cm,游标尺第8个刻度线与主尺刻度线对齐,20分度游标卡尺精度为0.05 mm,游标卡尺读数为
8×0.05mm=0.40mm
测量值为
1.1cm+0.40 mm=1.140cm
(5)主尺部分读数为10mm,游标第26刻度与主尺刻度对齐,精确度为0.02mm,故总的读数为
(6)50分度的游标卡尺的最小分度为0.02mm;该游标卡尺的主尺读数为10mm,游标第47刻度与上边的刻度对齐,读数为
47×0.02mm=0.94mm
所以最终读数为
10mm+0.94mm=10.94mm=1.094cm
点拨
游标卡尺使用前准备
(1) 清洁检查:使用前用干净软布擦拭卡尺测量面及被测工件表面,防止油污、灰尘影响测量精度。
(2) 零位校准:闭合量爪,检查主尺与游标尺的零刻度线是否对齐。若未对齐,需记录零误差并在读数时修正;误差过大应送修或更换。
(3) 功能检查:确认尺框移动自如、无晃动或卡滞,紧固螺钉有效,刻度清晰可见,测量面平直无损。
知识点2 使用螺旋测微器
(1)下图中螺旋测微器的读数是 mm。
(2)小玲同学用螺旋测微器测圆柱体的直径,示数如图甲所示,此示数为 mm。
【答案】(1)2.200(2)8.020
【详解】(1)螺旋测微器的固定刻度为2.0mm,可动刻度为
20.0×0.01mm=0.200mm
所以最终读数为
2.0+0.200mm=2.200mm
(2)螺旋测微器读数=固定刻度数+可动刻度数;本题固定刻度数为8mm,可动刻度数为mm,故读数为8.020mm。
点拨螺旋测微器最小分度为0.01mm,但要求估读到0.001mm(即千分之一毫米)。
衍生变式训练变式1 使用游标卡尺
(1)用游标卡尺测量圆柱体的内径如图所示,圆柱体的内径为 mm。
(2)如图用游标卡尺测金属棒长为 。
变式2 使用螺旋测微器
某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径,测得的读数如图所示。则该圆柱导体的直径是( )
A.4.696mm B.4.519mm C.5.696mm D.5.196mm
变式3 综合测量
(1)某同学利用三个不同规格的游标卡尺测量三个物体的长度,示数分别如图(a)、(b)、(c)所示,则三个物体的长度分别为 mm、 mm、 mm。
(2)完成下列螺旋测微器的读数(如图所示)。
甲 mm 乙 mm
丙 mm 丁 mm
知识点13:多用电表的使用
知识点锤炼
使用多用电表的注意事项:
(1)使用前检查与调零。使用前应观察指针是否指在刻度盘左侧的“0”位置(即电流/电压零刻度),若偏移,需用螺丝刀调节表盘下方的机械调零旋钮使其归零 。
(2)正确选择挡位与量程:若未知被测值大小,应先选最大量程试测,再逐步调整至合适量程,使指针偏转超过满刻度的1/3,以提高读数精度 。
(3)测量操作规范:①测直流电压/电流:红表笔接高电势端(正极),黑表笔接低电势端(负极);测电流时需串联接入电路,测电压时需并联 。②测电阻:必须确保被测电路断电且电阻与其他元件断开,避免并联影响测量结果甚至损坏电表 。读数时需将刻度示数乘以所选挡位的倍率 。
知识点精讲
知识点1 多用表的使用
(1)某同学欲测量一节干电池的电压,下述操作正确的是 (填字母)。
A.欧姆调零,选择挡位,表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极),读数
B.机械调零,选择挡位,表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极),读数
C.选择挡位,机械调零,表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极),读数
D.选择挡位,欧姆调零,表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极),读数
(2)该同学欲测量如图甲所示生活用电中插座的电压,则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的 位置(选填A、B、C、…、Q)。
(3)经过正确操作后,电表指针指向如图丙所示,则插座的电压为 V。
【答案】(1)B (2)H (3)215
【详解】(1)使用多用电表测电压时,应该先机械调零,然后选择适当的挡位,表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极),待示数稳定后读数即可。故选B。
(2)图甲所示为生活用电中插座,接的是电压为交流电,应该选择量程为,所以应把多用电表的选择开关打到题图乙所示的H位置。
(3)多用电表用于测交流电压,量程为,根据电压读数规律,电表指针所指插座的电压为
点拨
用多用表测量电阻的注意事项:
(1) 欧姆档每次换挡必须重新调零;
(2) 测电阻时红表笔连接内部电源负极,黑表笔接正极,与常规电流方向相反;
(3) 指针偏转太小或太大时应更换倍率,确保指针居中;
(4) 读数时视线垂直表盘,避免视差。
知识点2 多用表的读数
下图为一正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果是用直流10V挡测量电压,则读数为 V。
(2)如果是用×100Ω挡测量电阻,则读数为 Ω。
(3)如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为 mA。
【答案】(1)6.5 (2)800 (3)3.25
【详解】(1)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,所以并不是各个项目的每个量程都有专门的标度,有些标度就是属于共用标度。如图中的第二行刻度就是交、直流电压、电流共用的标度。用直流10V挡测量电压时,分度值是0.2V,故读数为6.5V。
(2)指针所指电阻刻度的读数为8.0,乘以欧姆挡的倍率,则所测电阻值为8.0×102Ω。
(3)用直流5mA挡测量时,读数方法与(1)中相同,测量值为3.25mA。
点拨
常用电表的读数:
(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。
衍生变式训练变式1 多用表的使用
下图中关于多用电表的使用,操作正确的是 。
A.测电压时,图甲中红、黑表笔接法错误
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.按图丁连接方式可测得二极管的反向电阻
变式2 多用表的使用
小振同学在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)他找来一段电阻丝,先使用螺旋测微器饶有兴致地测了其直径,读数如图(a)所示,则该电阻丝的直径为 mm
(2)接着他找来多用表来测量该段电阻丝的电阻,请根据下列步骤完成电阻测量:
①测量前观察表的指针是否指在电流的“0”刻度,如果不指“0”,应旋动 ,使指针对准电流的“0”刻线。(填图b中的“S”、“K”或“T”)
②将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”、“”插孔,笔尖相互接触,旋动 (填图b中的“S”、“K”或“T”),使指针对准电阻的 刻线(填“0”或“∞”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。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.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
(3)正确操作后,读数如图c所示,则阻值为 Ω
(4)测量完毕,将选择开关旋转到OFF位置或 (选填“直流”或“交流”)电压最大值挡。
变式3 多用表的读数
下表是用多用电表进行测量的四次记录,指针位置如图所示。请你填写表格中的各个空格。
所测物理量
量程(或挡位)
最小分度
读数
直流电压
250 V
直流电压
50 V
直流电流
10 mA
电阻
×100 Ω
\
电阻
×10 Ω
\
知识点14:测量电路的选择
知识点锤炼
1.大内大,小外小:大电阻用内接法测,测量值偏大;小电阻用外接法测,测量值偏小。
零起必分压:要求电压表电流表读数从零开始,一定选分压接法。
2.滑小必分压:滑动变阻器阻值范围很小的,一定选分压接法;要求经济实惠,操作简单,滑变阻值是待测电阻的5至10倍,则选限流接法。
知识点精讲
知识点1 电流表分压
用伏安法测电阻时,电流表有两种接法,如图甲、乙所示,则下列说法正确的是( )
A.用甲图测量时,误差主要是由于电流表的分压作用造成的
B.用乙图测量时,误差主要是由于电流表的分压作用造成的
C.若待测电阻的阻值远大于电流表的阻值,采用图甲测量的误差较小
D.若待测电阻的阻值接近电流表阻值,采用图乙测量的误差较小
【答案】B
【详解】图甲中由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R=可知
R测<R真
待测电阻阻值越小,电压表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测小电阻;
图乙中由于电流表的分压,导致电压的测量值偏大,由R=得
R测>R真
待测电阻阻值越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,故ACD错误,B正确。故选B。
点拨
电流表分压是由于电流表本身具有一定的内阻,当它串联接入被测电路时,会分担一部分电压,从而影响电路中实际电压的分布。这种现象在精确测量中不可忽略,是高中物理电学实验中系统误差的重要来源之一。
知识点2电压表分流
如图,有一未知电阻R,为了较准确地测出其电阻值,接a时得到数据为5.8V、0.20A,接b时得到数据为6.0V、0.15A,该电阻的测量值为( )
A.29Ω,大于真实值 B.40Ω,大于真实值
C.29Ω,小于真实值 D.40Ω,小于真实值
【答案】B
【详解】开关接a、b两点时,电压表示数相对变化量为
电流表示数相对变化量为
可知电流表示数相对变化量大,则电流表应采用内接法,电阻测量值为
由于采用电流表内接法,电流表的分压作用,使得电压表示数大于待测电阻的两端电压,则电阻测量值大于真实值。
故选B。
点拨
电压表分流本质在于实际电压表并非理想仪表——内阻并非无穷大,当并联接入电路时会分走部分电流,从而影响测量结果。
知识点3 内外接法的选择
某待测电阻约100Ω左右,电压表内阻为3000Ω,电流表内阻为0.2Ω,采用伏安法测电阻时,应选择电流表何种接法,测量误差较小,测量值比真实值相比如何( )
A.内接法,测量值偏大 B.外接法,测量值偏大
C.内接法,测量值偏小 D.外接法,测量值偏小
【答案】A
【详解】内外接法的选择依据是比较相对误差的大小,将待测电阻的阻值与电流表、电压表的阻值相比较得
由于
即电流表分压产生的误差远小于电压表分流产生的误差,故采用内接法。采用内接法测量时得到的电流是准确的,电压是偏大的,所以测得的电阻值偏大.故选A。
知识点4 滑动变阻器的连接
关于下列甲、乙两电路图说法正确的是( )
A.甲图中滑动变阻器R0属分压式接法
B.甲图中电阻R两端的电压能从零开始调节
C.乙图中滑动变阻器R0属限流式接法
D.乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节
【答案】D
【详解】当滑片P连线上不连接电阻时,为限流式接法,当滑片P上连接电阻时,为分压式接法,其中分压式接法中电阻R两端的电压能从零开始调节,甲图中滑动变阻器的滑片P上没有连接电阻,所以为限流接法,A错误;只有采用分压式接法时,电阻R两端的电压才可以从零开始调节,B错误;乙图中滑动变阻器的滑片P上联有电阻,所以为分压式接法,电阻R两端的电压可以从零开始调节,C错误,D正确。故选D。
点拨
滑动变阻器的两种接法:限流式接法是滑动变阻器串联在主电路中,仅通过改变自身阻值来调节负载电流与电压。分压式接法是滑动变阻器一端接电源正极,滑动触头与一端引出电压供给负载,形成“并联取压”结构。
衍生变式训练变式1 电流表分压
利用伏安法测未知电阻时,用图甲测得结果为R1,用图乙测得结果为R2,若待测电阻的真实值为R,则( )
A.R1>R>R2 B.R1<R<R2 C.R1>R,R2>R D.R1<R,R2<R
变式2 电流表分压
如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,电流表的内阻为0.2Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
A.Rx的真实值为100Ω B.Rx的真实值为100.2Ω
C.Rx的真实值为99.8Ω D.无法得知Rx的真实值
变式3电压表分流
如图所示,某同学在用“伏安法”测量电阻R的阻值时,让电压表的一端接在a点,另一端先后接到b点和c点,他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化。下列说法正确的是( )
A.电阻R与电流表的阻值接近,应选择电流表外接电路
B.电阻R与电流表的阻值接近,应选择电流表内接电路
C.电阻R与电压表的阻值接近,应选择电流表内接电路
D.电阻R与电压表的阻值接近,应选择电流表外接电路
变式4电压表分流
如图所示用电压表和电流表测电阻,Rₓ为待测电阻,如果电压表读数是3.50V,电流表的读数是10.0mA, 电压表的内阻是1.50kΩ, 电流表的内阻是10Ω, 那么Rx的精确值为( )
A.457Ω B.356Ω
C.362Ω D.1200Ω
变式5 内外接法的选择
某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中,先利用多用电表粗测了其电阻,发现此金属丝的电阻远远小于电压表的内阻,他们设计了以下四种电路图,为了减小实验误差,并要求在实验中金属丝两端的电压能从0开始调节,应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
变式6 滑动变阻器的连接
(多选)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择甲图电路连接
D.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
E.甲、乙两图中待测电阻两端的电压都可以调到零
知识点15:仪器选择与替代
知识点锤炼
1.伏安法测量电阻仪器选择原则:
(1)伏安法测量电阻通过电源电动势定电压表量程。
(2)伏安法测量电阻通过电压表量程算最大电流,由此定电流表量程,再根据提供的测量要求选择滑变(大部分是分压,可以直接选小量程的滑动变阻器,发现不行了再换限流)。
(3)滑动变阻器选择口诀:“滑片引出是分压,电压归零靠分压”。
2.电表改装
(1)表头改电压表,量程扩大n倍,则串联的电阻;
(2)表头改电流表,量程扩大n倍,则并联的电阻。
知识点精讲
知识点1 伏安法仪器选择
为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 Ω)的阻值,实验室里准备了以下器材:
A.电源,电动势E=3.0 V
B.电压表V1,量程3 V,内阻约5 kΩ
C.电压表V2,量程15 V,内阻约25 kΩ
D.电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω
E.电流表A2,量程3 A,内阻约0.04 Ω
F.滑动变阻器R1,最大阻值5 Ω,最大电流为3 A
G.滑动变阻器R2,最大阻值200 Ω,最大电流为1.5 A
H.开关S、导线若干
(1)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选 ;电流表应选 ;滑动变阻器应选 .(填器材前面的字母代号)
(2)请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图 .
(3)请根据电路图将下列实物图补充完整 .
【答案】 (1)B D F (2) (3)
【详解】(1)因为电动势只有3V,所以电压表选择B;
通过待测电阻的最大电流:,所以电流表选择D;
电压要求从零开始调节,所以选择分压式电路,滑动变阻器选择总阻值较小的F
(2)该实验选择分压电路,因为:,所以电流表选择外接法,电路图如下:
(3)根据电路图连接实物图:
点拨
伏安法测电阻的仪器选择与电路设计,核心目标是在安全前提下,使测量结果尽可能准确。解题时需系统性地从电表选择、电流表接法(内/外接)、控制电路(限流/分压)三个维度进行判断。
知识点2 改装电压表
如图所示是有两个量程的某种电表,该电表是( )
A.电压表,接a、b两个端点时量程较小 B.电压表,接a、c两个端点时量程较小
C.电流表,接a、b两个端点时量程较小 D.电流表,接a、c两个端点时量程较小
【答案】A
【详解】表头与定则电阻串联,则为电压表;串联的阻值越大,能够测量的电压范围越大,量程越大,即接a、b两个端点时量程较小。故选A。
点拨
判断电流表、电压表:
电压表:由表头(灵敏电流计)与电阻串联组成,串联的总电阻越大,能承受的电压越高,量程越大。
电流表:由表头与电阻并联(分流)组成,并联的等效电阻越小,能通过的电流越大,量程越大。
知识点3 改装电流表
一个电流表由表头G和分流电阻R并联而成,如图所示。若在使用中发现该电流表的读数总是比准确值稍大一点,则应该采取下列哪种方法加以校正( )
A.在R上并联一个比R大得多的电阻B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻D.在R上串联一个比R小得多的电阻
【答案】A
【详解】电流表的读数总是比准确值稍大一点,表明通过表头G的电流稍微大了一点,引起的原因在于并联电阻R稍微大了一点,为了校准,需要将电阻R稍微减小一点,即可以在R上并联一个比R大得多的电阻。故选A。
点拨为了校正,必须略微减小分流电阻 R的等效阻值,使更多电流从R支路走,从而降低流过表头的电流。
衍生变式训练变式1 伏安法仪器选择
1.伏安法测量电阻R(电阻大约) ,现有的器材及其代号和规格如下:
电流表(量程,内阻约);
电流表(量程,内阻约);
电压表(量程,内阻约):
电压表(量程,内阻约);
直流电源E(电动势,内阻不计);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流);
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流);
开关S,导线若干。
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析。则电流表选择: ,电压表选择: ,滑动变阻器选择: ,电路选择: (选填“内”或“外”)接法。
变式2 伏安法仪器选择
某待测电阻的额定电压为3V(阻值大约为10Ω)。为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)
B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)
F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)
H:电键、导线若干。
(1)为了尽可能提高测量准确度,操作方便,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表 ;电压表 ;滑动变阻器 ;
(2)下列给出的测量电路中,最合理的电路是 。
变式3 改装电压表
一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=100Ω,要把它改装成一个量程为3V的电压表,应在电流表上( )
A.串联一个阻值为2900Ω的电阻
B.串联一个1000的电阻
C.并联一个1000Ω的电阻
D.并联一个阻值为2900Ω的电阻
变式4 改装电压表
如图所示,电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成,某同学在使用中发现电压表的读数总比真实值偏小一点,若要校准,可采用的措施是( )
A.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻B.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻
C.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻D.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻
变式5改装电流表
(多选)如图所示为有两个量程的电流表,已知表头的内阻,满偏电流,电阻,。以下说法正确的是( )
A.若使用A、B两个端点时,电流表量程为0~0.9A
B.若使用A、B两个端点时,电流表量程为0~1A
C.若使用A、C两个端点时,电流表量程为0~0.1A
D.若使用A、C两个端点时,电流表量程为0~1A
变式6改装电流表
某同学用一个微安表头(量程1mA,内阻90Ω)电阻箱R1和电阻箱R2组装一个多用电表,有电流和电压两挡,改装电路如图所示,则R1、R2应调到多大阻值( )
A., B.,
C., D.,
三、电学实验基础
专题12:常用测量仪器的读数
变式1 使用游标卡尺
1.(1)(2)10.230
【详解】(1)根据10分度游标卡尺的读数规则,可知圆柱体的内径为
(2)根据游标卡尺的读数规律,该读数为
点拨:游标卡尺无需估读,有效数字末位与精度一致(如0.02mm)。
变式2 使用螺旋测微器
A 该圆柱导体的直径是4.5mm+0.01mm×19.6=4.696mm故选A。
变式3 综合测量
(1)17.7 42.40 10.32
(2)0.487(0.486、0.488均可) 0.537(0.536、0.538均可) 4.075(4.074、4.076均可) 5.665(5.664、5.666均可)
【详解】(1)题图(a)中,游标卡尺的读数为17 mm+7×0.1 mm=17.7 mm;题图(b)中,游标卡尺的读数为42 mm+8×0.05 mm=42.40 mm;题图(c)中游标卡尺的读数为10 mm+16×0.02 mm=10.32 mm。
(2)甲:(0+48.7×0.01) mm=0.487 mm
乙:(0.5+3.7×0.01) mm=0.537 mm
丙:(4+7.5×0.01) mm=4.075 mm
丁:(5.5+16.5×0.01) mm=5.665 mm。
知识点13:多用电表的使用
变式1 多用表的使用
B 根据多用电表电流从红表笔流入,黑表笔流出。测电压时,图甲中红、黑表笔接法正确,故A错误;测电流时,应按图乙连接方式测量,故B正确;测电阻时,应将待测电阻与电源断开,故C错误;按图丁连接方式可知电流沿二极管正向通过,可测得二极管的正向电阻,故D错误。故选B。
点拨:
在“练习使用多用电表”实验中,串联用来测量电流;并联用来测量电压。
变式2多用表的使用
(1)0.641(0.640~0.643均可)(2)①S;③T,0;④DBA;(3)12;(4)交流。
【详解】(1)[1]螺旋测微器读数为
d=0.5mm+14.1×0.01mm=0.641mm
(2)①[2]使用电表前应先进行机械调零,即调节S(指针定位螺丝),使指针对准电流的“0”刻线。
③[3][4]将多用电表调节到欧姆挡后,进行欧姆调零,当两表笔短接时,电路处于通路状态,此时,相当于待测电阻为0,即调节T(欧姆调零旋钮),使指针对准电阻的0刻度处。
④[5]指针偏转角度过大,则待测阻值较小,说明挑选量程较大,应尽量使指针位于表盘中央左右位置,则应选用更小的量程,即将K旋转到电阻挡“×1”的位置,然后再次进行欧姆调零,最后进行测量,故挑选后的顺序为DBA。
(3)[6]如图c,挡位为“×1”,则读数为12.0Ω。
(4)[7]完成测量后,把选择开关拨至OFF位置或交流电压最大值挡。
变式3 多用表的读数
1. 5V,110 V 1 V,22.0 V 0.2 mA,4.4 mA 1.80×103 Ω 180 Ω
【详解】多用电表中,电压、电流的刻度都是均匀的,与正常电压、电流读数规则相同,但一定要与给定量程250V,50V,10mA相对应,此时每一小格代表此时的精确度,分别为5V,1V,0.2mA,此时万用表所对应的读数分别为110V,22.0V,4.4mA;多用电表的欧姆挡较为特殊,刻度不是均匀分布的,在指针的15~20范围内,确实是分度为1,而所用量程×100 Ω,×10 Ω,即精度1×100 Ω=100 Ω,1×10 Ω=10 Ω,读数也有100Ω×18=1800Ω,10Ω×18=180Ω。
知识点14:测量电路的选择
变式1 电流表分压
A 甲图接法:电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和,即
U=UR+UA
电流表的示数I是通过R的真实值,则
故
R1>R
乙图接法:电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和,即
I=IR+IV
电压表的示数U是R两端电压的真实值,则
故
R>R2
故
R1>R>R2
故A正确,BCD均错误;故选A。
变式2 电流表分压
C 由欧姆定律可得
的真实值
故选C。
点拨:
伏安法测电阻内接法导致测量值偏大,外接法导致测量值偏小。
变式3电压表分流
C 发现电流表示数有明显变化,说明电压表分流效果明显,而电压表示数无明显变化,说明电流表分压效果不明显,则应选择电流表内接电路,电阻R与电压表的阻值接近。
故选C。
变式4电压表分流
A 根据欧姆定律可知
故选A。
变式5 内外接法的选择
C 由题意可知,金属丝的电阻远远小于电压表的内阻,则采用电流表外接法,要求金属丝两端的电压能从0开始调节,则滑动变阻器采用分压式接法,故C正确,ABD错误。
故选C。
变式6滑动变阻器的连接
BD 乙图电路中的滑动变阻器电阻全部连入电路,采用并联分压接法,没有采用“一上一下”的连接方式,故A错误;在闭合开关前,为了保护电路,要保证两端的电压最小,即甲图中滑动变阻器连入电路的阻值应该最大,乙图中与滑动变阻器部分并联,所以甲、乙两图中滑片P都应置于b端,故B正确;当阻值远远大于滑动变阻器阻值时,如果选择甲图电路连接,则通过待测电阻的电流变化很小,所以应选择分压式电路,即选择乙图电路,故C错误;乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙的电压和电流调节范围较大,故D正确;甲图电路为限流式电路,滑片滑到b端时,加在两端的电压最低但达不到零,故E错误。故选BD。
知识点15:仪器选择与替代
变式1 伏安法仪器选择
A2 V1 R1 外
【详解】待测电阻大约,远小于电压表内阻,为使实验误差较小,实验电路选择电流表外接法;要求测得多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,选择最大阻值为的;
电源电动势4V,则电压表选择量程比较接近的的;
估算电路最大电流为
故电流表选择量程的。
变式2 伏安法仪器选择
(1)A,C,E (2)D
【详解】(1)根据欧姆定律,测电阻的额定电压为3V,则电压表选V1,待测电阻允许通过的最大电流为
为了测量的准确,电流表应选A1,滑动变阻器R2阻值太大,不易调节,则选用滑动变阻器R1。故选A、C、E。
(2)由上面分析知,若选用分压式则滑动变阻器的阻值较大,不易进行实验,故应用限流式接法,并且限流式接法也节能。由于待测电阻值远小于电压表内阻,则电流表应用外接法,故最合适的电路是D。
点拨:
滑动变阻器选择口诀:“滑片引出是分压,电压归零靠分压”。
变式3 改装电压表
A 要把它改装成一个大量程的电压表,应在电流表上串联一个较大的电阻,根据串并联电路的特点,有
故A正确;BCD错误。故选A。
变式4 改装电压表
C 电压表由表头G和电阻R串联而成,发现此电压表的读数比准确值稍微小一些,说明加上相同电压时,要使电流适当大些,故需要略微减少电阻R的值,可以与电阻R并联电阻实现,但电压表的读数比准确值稍微小一些,故并联电阻要比R大得多,故ABD错误,C正确;故选C。
点拨:
略微减小R的等效阻值,使总电阻恢复至理论值,电流就会恢复正常。
变式5 改装电流表
BC 若使用A、B两个端点时,电路的最大电流为
则电流表量程为0~1A,故A错误,B正确;
若使用A、C两个端点时,电路的最大电流为
则电流表量程为0~0.1A,故C正确,D错误。故选BC。
变式6改装电流表
B 当接o、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得
代入数据解得
当接o、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得
解得
故选B。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。