全國2018年高考物理一輪復習第9章恒定電流微專題50實驗：練習使用多用電表.docx

實驗：練習使用多用電表 方法點撥(1)歐姆表工作原理是解題關(guān)鍵(2)多用電表電流擋、電壓擋與歐姆擋共用一個表頭，使用電流電壓擋時要保證流過表頭的電流方向與歐姆擋一樣即“紅進黑出”1某物理興趣小組設(shè)計了如圖1a所示的歐姆表電路，通過控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“1”和“10”兩種倍率所用器材如下：A干電池：電動勢E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 B電流表：滿偏電流Ig1 mA，內(nèi)阻Rg150 C定值電阻R11 200 D電阻箱R2和R3：最大阻值都為9 999 E電阻箱R4：最大阻值為9 999 F開關(guān)一個，紅、黑表筆各1支，導線若干圖1(1)該實驗小組按圖a正確連接好電路當開關(guān)S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2_，使電流表達到滿偏，此時閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)_，歐姆表是_(選填“1”或“10”)倍率(2)閉合開關(guān)S.第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當R2_且R3_時，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當電流表指針指向圖b所示位置時，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為_.2在練習使用多用電表時，某同學將選擇開關(guān)撥至歐姆“10”擋，歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成圖2甲中虛線框內(nèi)的電路，其中定值電阻R0與電流表G的內(nèi)阻之比R0Rg14，電流表G的量程已知，故能正確讀出流過電流表G的電流值歐姆表已經(jīng)進行了必要的調(diào)零該同學想用一個電阻箱Rx較精確地測出該倍率下電路中電源的電動勢E和歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)，他的操作步驟是：a將歐姆表與電阻箱Rx連成圖甲所示的閉合回路；b改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數(shù)Rx和與之對應(yīng)的電流表G的示數(shù)IG；c將記錄的各組Rx、IG的數(shù)據(jù)描點在圖乙中，得到Rx圖線，如圖乙所示；d根據(jù)圖乙作得的Rx圖線，求出電源的電動勢E和歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)圖甲中，a表筆和b表筆的顏色分別是_和_，電源的電動勢E為_V，歐姆表總內(nèi)阻R內(nèi)為_.電流表G的量程是_A.圖23多用電表在科研和生活中有著廣泛的用途例如探測黑箱內(nèi)的電學元件，如圖3甲所示，是黑箱上的三個接線柱，兩個接線柱之間最多只能接一個元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個，某實驗小組進行了以下操作，步驟是：用直流電壓擋測量，A、B、C三點間均無電壓；改用歐姆擋測量，A、C間正、反接阻值不變；用歐姆擋測量，黑表筆接A，紅表筆接B時測得的阻值較小，反接時測得的阻值較大；用歐姆擋測量，黑表筆接C、紅表筆接B時測得阻值比黑表筆接A、紅表筆接B時測得的阻值大圖3(1)上述第步實驗操作中說明了_(2)多用電表在調(diào)至歐姆擋，正式測量電阻前需要進行的實驗操作是_(3)該小組選擇了“100”擋正確操作后，第步實驗操作測得的示數(shù)如圖乙，則阻值為_.(4)請在圖甲中畫出該黑箱內(nèi)的元件及正確的接法(5)該實驗小組選擇了多用電表的某個功能擋和電阻箱來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，作出R圖象如圖丙所示(圖中單位均采用國際單位制中的單位)，則該電源的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.實驗中測量的電動勢_電源真實的電動勢(選填“大于”“小于”或“等于”)4學生實驗小組利用圖4a所示的電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5 k；導線若干請回答下列問題：圖4(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調(diào)零點(2)將圖a中多用電表的紅表筆和_(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當位置，使多用電表的示數(shù)如圖b所示，這時電壓表的示數(shù)如圖c所示多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_ k和_V.(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 k和4.00 V從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_ k.圖5(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖5所示根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為_V，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_ k.答案精析1(1)149.51 50010(2)14.5150100解析(1)由閉合電路歐姆定律可知，Ig，解得R2149.5 ，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)1 500 .閉合S后，R3與電流表并聯(lián)，可等效為大量程的電流表，而電源電動勢不變，歐姆表的內(nèi)阻減小，故未閉合S時，歐姆表的倍率較大，為“10”倍率(2)閉合S后，歐姆表倍率變?yōu)樵瓉淼?，滿偏電流變?yōu)樵瓉淼?0倍，其內(nèi)阻也減小為原來的，即150 ，由并聯(lián)分流規(guī)律可知，R3的阻值為電流表支路電阻的，即R3150 .由閉合電路歐姆定律可得：R2150 r14.5 .當電流表讀數(shù)為0.6 mA0.6Ig時，電路總電阻是歐姆表內(nèi)阻的，即此時電路總電阻為250 ，又歐姆表內(nèi)阻為150 ，所以待測電阻R4100 .2黑色紅色91800.01解析由題圖甲可知，a與電源正極相連，b與電源負極相連，則a表筆是黑色的，b表筆是紅色的在閉合電路中，總電流為I5IG，電源電動勢為E5IG(rRxRR并)，整理得Rx，由題圖乙可知，圖象的斜率k V1，可得電動勢為E9 V題圖乙的截距為b100 A1，解得R內(nèi)rRR并180 .流過電源的最大電流為I A0.05 A，則電流表的量程為Ig0.01 A.3(1)黑箱內(nèi)無電源(2)先短接表筆歐姆調(diào)零(3)2 200(4)如圖所示(5)1.52.5等于解析利用電壓擋測量無電壓說明黑箱內(nèi)無電源，A、C接線柱間正、反接時阻值不變，說明A、C接線柱間只是電阻，A、B接線柱間正、反接時阻值變化較大，說明其間有二極管，導通方向為A到B.第(5)問中利用代入法寫表達式，即選用電流擋得出REr，所以與縱軸的截距為r，斜率為E.利用電流表和電阻箱測電源的電動勢和內(nèi)阻的方法中，考慮電流表內(nèi)阻RA時的函數(shù)式為RE(rRA)，可見，電動勢的測量值不存在系統(tǒng)誤差，而內(nèi)電阻的測量值r測r真RAr真4(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0解析(1)歐姆表測電阻時，先選擋；然后進行歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到歐姆表刻度的0位置；再測量，讀數(shù)(2)對于多用電表，有電流“紅進黑出”的原則，電壓表則要求從“”接線柱流入，因此紅表筆應(yīng)和1端相連(3)多用電表歐姆擋的測量值等于表盤上的讀數(shù)乘以倍率，電阻“1k”讀第一排，讀數(shù)為15.01k15.0 k；直流電壓為5 V，最小分度值為0.1