（課標(biāo)版）2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 中檔防錯(cuò)8 八、電表讀數(shù)與實(shí)物圖連接易錯(cuò)分析.docx

八、電表讀數(shù)與實(shí)物圖連接易錯(cuò)分析(一)電表讀數(shù)1.電壓表和電流表(1)03 v的電壓表和03 a的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 v和0.1 a,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。(2)對(duì)于015 v量程的電壓表,精確度是0.5 v,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1 v。(3)對(duì)于00.6 a量程的電流表,精確度是0.02 a,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 a。2.歐姆表讀數(shù)(1)測(cè)電阻時(shí),電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。(2)測(cè)電壓和電流時(shí),如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等,讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位,若表盤的最小刻度為2、0.2、0.02、0.002等,或5、0.5、0.05、0.005等,讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可,并按二分之一或五分之一估讀,即把最小刻度分成二等份或五等份,觀察判斷指針靠近哪一個(gè)等分線,進(jìn)而估讀到該等分線對(duì)應(yīng)的數(shù)值。(3)注意事項(xiàng)歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤左右0:電阻無限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合?？潭炔痪鶆?左密右疏。歐姆擋是倍率擋,即讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí),應(yīng)先從中等倍率開始試測(cè),指針偏角太小,換大倍率擋;指針偏角太大,換小倍率擋。歐姆表的讀數(shù):待測(cè)電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘以倍率。為了減小讀數(shù)誤差,指針應(yīng)指表盤13到23的部分,即中央刻度附近。典例1圖甲使用00.6 a量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表a,圖中表針示數(shù)是a;當(dāng)使用03 a量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表a,圖中表針示數(shù)為a。圖乙使用較小量程時(shí),每小格表示v,圖中表針的示數(shù)為v。若使用的是較大量程,則這時(shí)表盤刻度每小格表示v,圖中表針示數(shù)為v。旋鈕式電阻箱如圖所示,電流從接線柱a流入,從b流出,則接入電路的電阻為 。今欲將接入電路的電阻改為2 087 ,最簡(jiǎn)單的操作方法是。若用兩個(gè)這樣的電阻箱,即可得到的電阻值范圍為。答案0.020.440.12.200.11.700.58.51987將“1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0019 998 解析使用00.6 a量程時(shí),刻度盤上的每一小格為0.02 a,表針示數(shù)為0.44 a;當(dāng)使用03 a量程時(shí),每一小格為0.1 a,表針示數(shù)為2.20 a。電壓表使用03 v量程時(shí),每小格表示0.1 v,表針示數(shù)為1.70 v;使用015 v量程時(shí),每小格表示0.5 v,表針示數(shù)為8.5 v。電阻為1 987 。最簡(jiǎn)單的操作方法是將“1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 ,用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29 999 =19 998 ,故用兩個(gè)這樣的電阻箱,可得到的電阻值范圍為019 998 。典例2(2017課標(biāo),23,9分)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中e是電池;r1、r2、r3、r4和r5是固定電阻,r6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 a,內(nèi)阻為480 。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),a端和b端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓1 v擋和5 v擋,直流電流1 ma擋和2.5 ma擋,歐姆100 擋。圖(a)圖(b)(1)圖(a)中的a端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于r6的使用,下列說法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。a.在使用多用電表之前,調(diào)整r6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置b.使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整r6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置c.使用電流擋時(shí),調(diào)整r6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得r1+r2=,r4=。(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時(shí)b端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為;若此時(shí)b端是與“3”相連的,則讀數(shù)為;若此時(shí)b端是與“5”相連的,則讀數(shù)為。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)b(3)160880(4)1.47 ma1.10103 2.95 v解析(1)為了確保電表“紅”進(jìn)“黑”出,a端應(yīng)與“黑”色表筆相連接。(2)r6應(yīng)是歐姆擋的歐姆調(diào)零電阻,故b項(xiàng)正確。(3)當(dāng)換擋開關(guān)接2時(shí),為直流電流1 ma擋,滿足igrg=(i-ig)(r1+r2),得r1+r2=160 。當(dāng)換擋開關(guān)接4時(shí),為直流電壓1 v擋,則滿足u=i(r并+r4),r并=120 ,得r4=880 。(4)若b端與“1”相連,則為直流電流2.5 ma擋,由1/5估讀法可得讀數(shù)為1.47 ma。若b端與“3”相連,則為歐姆100 擋,可得讀數(shù)為1.10103 。若b端與“5”相連,則為直流電壓5 v擋,可得讀數(shù)為2.95 v。反思總結(jié)電表的讀數(shù)是經(jīng)常出錯(cuò)的點(diǎn),關(guān)鍵是掌握讀數(shù)規(guī)則,分析清楚讀數(shù)原理,避免出錯(cuò)。(二)實(shí)物圖連接1.儀器選擇的一般步驟(1)首先選擇唯一性的器材。(2)粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)。(3)估算回路中電流和電壓的最大值,在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下,結(jié)合已知器材的規(guī)格,確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。2.實(shí)物圖連線的基本原則(1)對(duì)限流式電路,一般是從電源的正極開始,把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來即可。(2)對(duì)分壓式電路,應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè),依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來即可。典例3為了精確測(cè)量一電阻的阻值rx,現(xiàn)有以下器材:蓄電池組e,電流表a,電壓表v,滑動(dòng)變阻器r,電阻箱rp,開關(guān)s1、s2,導(dǎo)線若干。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:a.閉合s1,斷開s2,調(diào)節(jié)r和rp,使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng),記下兩表示數(shù)分別為i1、u1;b.保持s1閉合、rp阻值不變,閉合s2,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為i2、u2。(1)按圖甲所示的電路圖連接圖乙所示的實(shí)物圖。(2)被測(cè)電阻的阻值rx=(用兩電表的示數(shù)表示)。(3)由于電流表、電壓表都不是理想電表,則被測(cè)電阻的阻值rx的測(cè)量值真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。甲乙答案(1)見解析圖(2)u1u2u1i2-u2i1(3)等于解析(1)如圖所示(2)由題意易知rp=u1i1,又rp、rx并聯(lián)的阻值為r并=u2i2,又1rp+1rx=1r并,聯(lián)立解得rx=u1u2u1i2-u2i1。(3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表,則在分析時(shí)應(yīng)考慮電壓表的內(nèi)阻,即在第(2)問的分析中u1i1表示的就是rp和rv并聯(lián)時(shí)的總電阻,結(jié)合后面的分析可知此時(shí)rx的測(cè)量值仍等于真實(shí)值。典例4(2017課標(biāo),23,9分)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100 a,內(nèi)阻大約為2 500 )的內(nèi)阻。可使用的器材有:兩個(gè)滑動(dòng)變阻器r1、r2(其中一個(gè)阻值為20 ,另一個(gè)阻值為2 000 );電阻箱rz(最大阻值為99 999.9 );電源e(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 v);單刀開關(guān)s1和s2。c、d分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。圖(a)圖(b)(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線。(2)完成下列填空:r1的阻值為(填“20”或“2 000”)。為了保護(hù)微安表,開始時(shí)將r1的滑片c滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將r2的滑片d置于中間位置附近。將電阻箱rz的阻值置于2 500.0 ,接通s1。將r1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)r2的滑片d的位置。最終使得接通s2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明s2接通前b與d所在位置的電勢(shì)(填“相等”或“不相等”)。將電阻箱rz和微安表位置對(duì)調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將rz的阻值置于2 601.0 時(shí),在接通s2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為(結(jié)果保留到個(gè)位)。(3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議:。答案(1)如圖所示(2)20左相等2 550(3)調(diào)節(jié)r1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程解析本題考查實(shí)物連接、電阻的測(cè)量、器材的選取。(2)r1為分壓電阻,為了有效控制測(cè)量電路,故選20 的小電阻;為了保護(hù)微安表,開始r1的滑片c應(yīng)滑到左端,使微安表示數(shù)為零;當(dāng)b與d的電勢(shì)相等時(shí),idb=0,s2閉合前后電路的電阻不變,導(dǎo)致微安表的示數(shù)不變;設(shè)r2中電流為i1,rz中電流為i2,當(dāng)b=d時(shí)urz1=ur2左,urg=ur2右即i2rz1=i1r2左,i2rg=i1r2右得rz1rg=r2左r2右當(dāng)rz與微安表對(duì)調(diào)時(shí),有rgrz2=r2左r2右故有rz1rg=rgrz2rg=rz1rz