多用表、電表改裝類實驗解答總結-2024年高考物理各類實驗解答總結

專題8多用表、電表改裝類實驗解答總結

【本專題涉及到的常見的實驗】

各類電學實驗

【方法總結提升】

1、電流表和電壓表的讀數(shù)和選用

(1)電表讀數(shù)

量程精確度讀數(shù)規(guī)則

電流表0~3A0.1A與刻度尺一樣，采用士估讀，讀數(shù)規(guī)則較簡

電壓表0~3V

0.1V單，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可

估讀位與最小刻度在同一位，采用，讀

電流表0~0.6A0.02A

估讀位與最小刻度在同一位，采用%古讀

電壓表015V0.5V

(2)電表的選用

根據(jù)不使電表受損和盡最減少誤差的原則選擇電表.首先保證流過電流表的電流和加在電壓

表上的電壓均不超過使用量程，然后合理選擇量程，務必使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一般取滿偏的;

;左右)，以減少實驗誤差.

2、電壓表的改裝

(1)原理：U干IR很小，不能直接換刻度測電壓，需要串聯(lián)一個如圖所示的分壓電阻。

二4平g

0

?—?—?H

H—U------H

(2)分壓電阻的計算：由串聯(lián)電路的特點知：U=4凡+LR

則：R二;訓叫=［齊.|加凡

因為電壓擴大表頭量程的倍數(shù)：〃=*所以R=(〃?1)4改裝后電壓表的總電阻為

R忠二叫。

注：相同的表頭改裝成的不量程的電壓表串聯(lián)，指針偏轉(zhuǎn)角度相同。

2、電流表的改裝

(I)原理：(很小，不能直接換刻度測電流，需要并聯(lián)一個如圖所示的分流電阻。

jRR

(2)分流電阻的計算：由并聯(lián)電路的特點知44=(/-<.)/?則：R=六因

?一1

jRR

為電流擴大表頭量程的倍數(shù)：〃=,所以R=改裝后電壓表的總電阻為R總=」

/w-1n

注：相同表頭改裝成量程不同的電流表并聯(lián)，指針偏轉(zhuǎn)角度相同。

3、歐姆表的改裝：

(1)主要部件：表頭、可調(diào)電阻、電源、紅黑表筆等。電路如圖。

(2)原理：由閉合電路歐姆定律得:=_____X_____

+Ro+廠RR+R0+廠+&

凡與/不成正比，/=//寸，R=0.

(3)刻度盤的特點：

①零刻度線在最右端，從右向左讀數(shù)：

②刻度不均勻，前疏后密。中值電阻附近誤差小。

歐姆調(diào)零：/=-----1-------,

&，+Ro+「

中值電阻：—=——------—?則凡=氏中=氏+4+廠=R內(nèi)=7。

)4+??々/<

任意電阻：因為：］=JD所以:

Rx=R中(4)使用方法:

不?號.

①首先機械調(diào)零；

②再歐姆調(diào)零，即兩表筆直接短接，調(diào)整火。，讓指針指在歐姆表盤最右端零刻度處;

③連接被測電阻，讀出刻度盤示數(shù)A,R、=kR,其中A為檔位倍數(shù)。若指針偏右，需縮

小倍數(shù)，選攵小的檔位；若指針偏左，需放大倍數(shù)，選上大的檔位。(小大大小)

④每換一次檔位，需重新調(diào)零。

(5)多用電表的電路結構：

表頭

①當B接1、2時多用表測電流且1的量程比2的大。

R+凡

接1:根據(jù)電表改裝原理有：R}=t—；

〃一I

接2：根據(jù)電表改裝原理有:凡+/?2=?

n-1

RJ凡+&)

②當B接3時多用表測電阻：1=其中R：=

③當B接4、5時多用表測電壓」15的量程比4的大。

接4：根據(jù)電表改裝原理有：&=(〃_1)R；其中R；=一R^(R―+R)

&+因+尺2)

RR(R+R)

接5：根據(jù)電表改裝原理有：R+R,hr其中一-

45/?-1*/{,+因+凡)

(6)、多用電表使用注意事項

（3）測得的A「%表的多組數(shù)據(jù)4、h,作出小燈泡的A-L圖線如圖所示。若將該小燈

泡直接接到一個電動勢為3V、內(nèi)阻為1C的舊電池組兩端，小燈泡兩端的電壓（選

填“會”或“不會”）超過額定電壓。

【答案】串聯(lián)950/950.0ErS

會

【解析】（1）要改裝成量程為3V的電壓表，應串聯(lián)一個分壓電阻，其阻值為

/?=--/€=^-0-500=9500

、0.003

(2)小燈泡的電阻遠小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所

ErS

開關S閉合之前，滑動變阻器的滑片應置于。端使待測支路電壓為零。

(3)1口電池阻與小燈泡組成閉合電路，路端電壓

U=E—//

路端電壓"二l0(X)/2,則有

1000/2=6一斤

圖象交點應該在坐標軸描點最后一點的上方，此時電流/2>2.5mA燈泡兩端電壓

U'=1000Z>2.5V

因此小燈泡兩端的電壓會超過額定電壓

［例題2］某同學利用下列實驗器材設計一個電路來研究某壓敏電阻Rm勺壓阻效應，然后將

該壓敏電阻改裝為壓力傳感器測量壓力。已知該電阻凡的阻值變化范圍為5025()。。供選

擇的實驗器材如下：

A.電源E(電動勢為3V,內(nèi)阻不計)

B.電流表A1（量程為3nA,內(nèi)阻外=吟

C.電流表N（量程為30mA,內(nèi)阻,2約為1Q）

D.電壓表V（量程為15V,內(nèi)阻約為5kH）

E.電阻箱與（0-9999.9。）

F.定值電阻凡二50。

G.開關S及導線若干

（1）為了較準確地測量電阻凡，請在圖甲中虛線框內(nèi)將測量電阻鳥的實驗電路圖補充完整,

并在圖中標H1所選器材的符號。

（2）要測量電阻4,在電阻4上加一個豎直向下的力F,閉合開關S后，根據(jù)所設計的電

路需要測量和記錄的物理量有。

A.通過電流表Ai的電流4B.通過電流表&的電流/2

C.電壓表V兩端的電壓。D,電阻箱凡的電阻叫

（3）該同學根據(jù)實驗測量結果，作出壓敏電阻凡隨所加外力尸的凡-/圖像，如圖乙所示。

該同學將這種壓敏電阻尺與一個量程為3V的理想電壓表按如圖丙所示電路改裝成測量壓

力的儀表，已知電源E=4V,內(nèi)阻不計，為了使改裝后的壓力表的量程為0~100N,壓力為

100N時對應電壓表3V的刻度，則定值電阻R=________Q,電壓表2V刻度對應壓力表

的刻度。

【答案】ABD/BAD/DAB/DBA/BDA/ADB150

50N

【解析】(I)由于器材中所給電壓表的量程遠大于電源電壓，所以需要用電流表與電阻箱串

聯(lián)改裝成電壓表，實驗電路如卜.圖所示

⑵由實驗原理可知，電流表A1和此串聯(lián)后和&并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律得

A人-V-+凡)

所以需要讀取的數(shù)據(jù)為電流表A1和A?的讀數(shù)h、卜，電阻箱的阻值R，故ABD正確，C

錯誤。

故選ABD,

(3)由圖乙可知

/?=250----F=25O-2F

*100

由圖丙利用歐姆定律得

E=U+\氏=U+*5Q-2F)

由題意，F(xiàn)=100N時，33V可得

R=150Q

將U=2V代入，得

F=50N

【例題3】如圖1為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；心、&、

&、4和Rs是固定電阻，尺是可變電阻；虛線方框內(nèi)為換擋開關，A端和8端分別與兩表

筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位分別為直流且壓IV擋和5V擋，直流電流1mA

和2.5mA擋，歐姆xlOOQ擋。

圖2

(1)測量時，接線柱B接的是(填“紅”或“黑”)表筆；若開關B端是與“1”相連的,

則此時多用電表的擋位為擋；(填題干中所給5個擋位中的一個)

1

(2)電路中心與&的比值(填“大于""小于''或?'等于“)4；

(3)若電池E的電動勢為L5V,當把開關B端接到位置3,短接A、B表筆進行歐姆調(diào)零

3

后，用該擋測量一個未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G滿偏刻度的4處，則該電阻的阻

值為C。電池E使用時間較長，電池的電動勢變小、內(nèi)阻變大；重新調(diào)零后，實驗要

h■X100%

求若被測電阻阻值等于中值電阻時，測量的相對誤差能超過±5%,則電池

電動勢降低為V(結果保留兩位有效數(shù)字)時必須更換電池：

(4)另一個同學設計了一只簡易歐姆表，并將表盤的電流刻度轉(zhuǎn)化為電阻刻度；其電路如

圖2所示。關于該歐姆表，下列說法正確的是o

A.電阻刻度的零位在表盤的左端

B.表盤上的電阻刻度是均勻的

C.測量前，需要紅、黑表筆短接調(diào)零

D.測量后，應將開關S斷開

【答案】紅2.5mA小于5001.4AD#DA

【解析】(1)由圖I電路可知，電流從接線柱A流出，從接線柱B流進，根據(jù)“紅進黑出”

可知，測量時，接線柱B接的是紅表筆；

由圖1可知，接線柱電路中，表頭最終與電阻并聯(lián)，因此這兩個接線柱均為改裝電流

表，若開關B端是與“1”相連的，表頭滿偏時，通過電路的干路電流，大于開關B端是與

“2”相連時通過電路的干路電流，即開關8端是與“1”相連的，則此時多用電表的擋位為2.5mA

擋。

(2)、、?！?,接線柱電路中，表頭最終與電阻串聯(lián)，因此這兩個接線柱均為改裝電壓表，且

接“5”時承受電壓大一些，即接“4”“5”分別為直流電壓IV擋和5V擋，則表頭滿偏時，開關

B端分別與“4”“5”相連時有

Ar,+IVIr++&)=5V

-K?兄-R+R、'"

9

解得

凡」-七/1

后二-7-，

即電路中R與&的比值小于4。

⑶結合上述，開關B端接到位置3,短接A、B表筆進行歐姆調(diào)零時，歐姆表內(nèi)阻為

R=」"Q=1500Q

內(nèi)I)I0-3

3

即歐姆表的中值電阻為1500Q,則指針偏轉(zhuǎn)到電流表G滿偏刻度的4處時有

/?+/?=----------Q

內(nèi)X1

?〉)1KP

解得

R、=500Q

令歐姆表內(nèi)部改裝電流表的滿偏電流為/八，則有

若被測電阻阻值等卜中值電阻，即被測電阻阻值等「歐姆表內(nèi)阻，則有

測量的相對誤差%能超過土5%,則有

100%共S%

其中

E&\=1.5V

解得

%如1.4V

(4)A.圖2中歐姆表進行歐姆調(diào)零時，將A、B接線柱短接，A、B接線柱接入電阻為零,

即待測電阻為零，此時表頭被短接，通過表頭的電流也為零，可知電阻刻度的零位在表盤的

左端，故A正確；

B.A、B接線柱接入待測電阻后，通過表頭的電流

/=J

可知，電流與待測電阻的阻值不是線性關系，即表盤上的電阻刻度是不均勻的，故B錯誤:

C.根據(jù).上述可知，電阻刻線。與電流刻線0重合，則測量前，不需要紅、黑表筆短接調(diào)零,

故C錯誤；

D.為了確保電表安全，測量后，應將開關S斷開，否則，表頭始終有電流通過，故D正確。

故選ADo

【例題4】某多用表內(nèi)部的部分電路如圖所示，已知微安表表頭內(nèi)阻10℃,滿偏電流

/*=100〃A,定值電阻y=2.50，R2=22.5Q,電源電動勢E=I.5V,則該多用表

(1)4接線柱應該是與(填“紅"或"黑”)表筆連接；

⑵當選擇升關接(填%"或檔時其對應的電阻檔的倍率更高:

(3)若選a檔測量電阻，則原表盤50〃A,對應的電阻刻度值應當為■；原表盤

25〃A的刻度，對應的電阻刻度值應當為

【答案】黑b300900

【解析】(1)為了保證表頭正常工作，內(nèi)部電源正極應與黑表筆連接，故A接線柱應接黑

表筆；

(2)開關接4時，R2與電流表串聯(lián)后與Q并聯(lián)，接力上寸，R/與合串聯(lián)后與表頭并聯(lián)，則

可知接〃時滿偏電流較小，由閉合電路歐姆定律可知，對應的電阻較大，對應的倍率更高,

故》對應較大的倍率；

(3)若選“擋測量電阻時，R?與電流表串聯(lián)后與此并聯(lián)，滿偏電流為

/二^^+廣皿空絲3)+100.*0,005A

Rg2.5

故內(nèi)電阻為

R內(nèi)=與=—-—=300C

當電流表指針為50〃A時，此時電流為滿偏電流的一半，故測量電阻與歐姆表內(nèi)電阻相等,

故對應的阻值為300Q。

原表盤25〃A的刻度，電流為

/=巫3心(

+/=2”100+22.5)+25x10，.I25xl0->A

'R、2.5

對應的電阻刻度值應當為

1.某實驗小組要測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻。

(1)先用多用電表的2?5V直流電壓擋粗測該電池的電動勢，將多用電表的紅表筆與電池的

(填“正”或"負”)極相連，黑表筆與電池的另一極相連，多用電表的示數(shù)如圖甲所

示,則粗測的電池電動勢為Vo

(2)要精確測量電池的電動勢和內(nèi)阻，小組成員設計了如圖乙所示的電路，4為定值電阻,

①請根據(jù)圖乙所示電路圖，在圖丙中用筆畫線代替導線完成實物圖連接。

②實驗中移動滑動變阻捺的滑片，分別讀出電壓表V1和v2的多組數(shù)據(jù)a、a。利用測出

的數(shù)據(jù)描繪出圖像如圖丁所示，圖中直線的斜率為匕截距為。，可得電池的電動勢

E=,內(nèi)阻r=o（用&、4、4表示）

a&&

【答案】正L30見解析141/

【解析】（I）測量電壓時，電流從外部流入多用電表，流入方向是“紅進黑出”，所以多用電

表的紅表筆與電池的正極連接。

如圖所示，粗測得的電動勢為

2<V

:■^?26=I.30V

50

（2）根據(jù)電路圖連接的實物圖如下圖所示

由于直流電壓表Vj丫2均為理想電表，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

u、-u2

E=Ujr

R。

整理可得

圖中直線的斜率為七截距為4,則

仆”

貼

-------=a

解得

r-

I

迎土巫=」_

凡）\-k

2.某實驗小組為了測量一段長度為L的電熱絲的電阻率，進行了如下實驗操作:

甲乙

(1)用螺旋測微器測豉電熱絲的直徑，其中某次測錄結果如圖甲所示，則電熱絲的直徑d=

mnio

(2)先用歐姆表粗測其電阻值。選用“xl()”倍率的電阻擋正確測最時，發(fā)現(xiàn)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)

角較小，因此需重新選擇(選填“xl”或“xlDO”)倍率的電阻擋，重新歐姆調(diào)零

后再測量時歐姆表示數(shù)如國乙所示，則電熱絲的電阻值為Q。

(3)為更準確測量電熱絲的電阻R,使用下列器材：

電源E,電動勢約為6V,內(nèi)阻可忽略不計；

電壓表V,量程為0-3V,內(nèi)阻“二62；

電流表A,量程為0?50mA,內(nèi)限公二,00n；

定值電阻凡，%二50Q；

滑動變阻器R,最大阻值為20Q；

單刀單擲開關S一個，導線若干。

①要求測最盡可能準確，并測錄較多組數(shù)據(jù)，請在如圖所示虛線框中畫出測量電阻4的實

驗電路圖(圖中標明所選器材的符號)。

②由實驗電路圖計算電熱絲的甩阻率的表達式為冗=------------(電流表與電壓表的示數(shù)

分別用/和U表示)。

③該電阻率的測量結果(選填“鏟或“無”)系統(tǒng)誤差。

〉2

【答案】0.870X1005.010

[-?-1八

J1

--------1|------

(SE)

【解析】(1)根據(jù)螺旋測微測量原理，圖中螺旋測微器測量的讀數(shù)為

d=0.5mm+37.0)0.01mm=0.870mm

(2)用歐姆表“xlO”倍率的電阻擋正確測量時，發(fā)現(xiàn)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角較小，說明歐姆表指

針較靠左側，即指在阻值較大刻度處，說明待測電阻阻值較大，因此需重新選擇高倍率“xlOO”

的擋位。

圖中歐姆表讀數(shù)為

Rx=5.0)100Q=5.0)I^Q

(3)①②要求測量較多組數(shù)據(jù)，則滑動變阻器采用分壓式接法。由電源電動勢約為6V,則

待測電阻的最大電流約為

E6

/=-=—A=12mA

Rson

而題中所給電流表量程太大，電壓表的量程不夠，由兩表內(nèi)阻均為定值，且有一個定值電阻，

故應進行電表改裝。若擴大電壓表量程，定值電阻阻值太小，量程仍不夠，因此可以將電壓

表改裝成電流表，而電流表當電壓表，則電路圖如圖

則待測電阻的阻值表達式為

R=

*Uu

+——

凡

又由電阻的決定式

LL4L

R=K~=Tl—,=717

$“得初

兩式聯(lián)立解得電阻率的表達式為

或者也可以采用電流表外接法，為增大電流，將定值電阻凡與待測電阻并聯(lián)，如圖

則待測電阻的阻值表達式為

R=7

xuU

聯(lián)立電阻的決定式解得，電阻率的表達式為

③由上述分析可知，該電阻率的測量結果無系統(tǒng)誤差。

3.實驗課上某同學測量一個均勻新材料制成的圓柱體電阻R，的電阻率兀o

①該同學首先用游標卡尺測得該圓柱體的長度，再用螺旋測微淵測得該圓柱體的直徑d如

甲

②該同學用多用電表粗略測得該圓柱體電阻約為30業(yè)，為精確測量其電阻阻值，現(xiàn)有3OV

的干電池組、開關和若干導線及下列器材：

B.電流表0~2mA,內(nèi)阻4=50C

C.定值電阻10C

D.定值電阻1C

E.滑動變阻器o~I0Q

測量電路如圖乙所示，圖中分流電阻我。應選(填器材前面的序號)；

某次實驗中電壓表讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為/,則該圓柱體的電阻表達式為E二

(用字母U、/、/、R。表示)。

(u?1R)人

【答案】3.851/3.852/3.853D，(9+4)

【解析】①由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)

(1=3.5mm+35.2x0.01mm=3.852mm

②通過圓柱體電阻的最大電流約為

P3

/=—=—A=().1A=100mA

R,10

應并聯(lián)一個分流電阻，其阻值為

OOO2x5Ofl

11

/-/g-01-0.002

圖中分流電阻凡應選Do

該圓柱體的電阻表達式為

R=I-

J%/+竺L小4)

4.某溫度傳感器設計電路如圖甲所示，要求從表盤上直接讀出溫度值(電流表滿偏時指針

所指刻度為0℃),其中保護電阻與:40%】，調(diào)零電阻用的可調(diào)范圍是0100C,理想電流

表量程為。?6mA,電源電動勢E=3V(內(nèi)阻不計)，金屬熱電阻的阻值R與溫度/的對應

關系如圖乙所示。

(1)要對溫度傳感器進行調(diào)零，調(diào)零電阻凡應調(diào)為C。

(2)將電流表刻度線改為溫度刻度線后，溫度刻度線是(選填“均勻”或“不均

勻“)的。

1

(3)測量溫度時，若要求電表指針偏轉(zhuǎn)不低于滿量程的3,則該傳感器的溫度測量范圍是

0~℃?

⑷由于電池老化，電動勢會小于3V,傳感器測得的溫度值_____________(選填“大于”“等

于,，或“小于,,)真實值。

【答案】60不均勻1200大于

【解析】(1)電流表滿偏時指針所指刻度為0℃,田乙圖可知

凡=400

根據(jù)

E

eK+&+&

可得

460Q

(2)根據(jù)圖乙可知金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而均勻增大，由

1=E

可得

R=

可知/與/<并非線性關系，故溫度刻度線是不均勻的。

(3)由圖乙得金屬熱電阻的阻值與溫度的關系式為

R=*+40（C）

1

電表指針偏轉(zhuǎn)等于滿量程的3時'有

/=2mA

代入

/?=/-《一4

可得

R=104(X2

代入

R=/+40(C)

可得

t=I2(X)℃

(4)電動勢減小時，可通過調(diào)小調(diào)零電阻凡使

/=—J

g%+&'+凡

仍成立，則

R；<R2

當溫度為/,電流對應為r時，有

EE

/'=---------------------------=--------------------------

/?i+RR2,用+R療R計嵇

OO

則

Et'

如二”

故傳感器測得的溫度值大于真實值。

5.佳佳同學在做“練習使用多用電表”的實驗時，進行了如下測量:

(1)測量電路的電壓時，選用直流50V量程，指針位置如圖中〃所示，該電路兩電壓為

V。

(2)測量電路的電流時，選擇開關處在電流“10mA”擋.指針位置如圖中〃所示，被測電

流的值為mA。

(3)某歐姆表由于長時間未使用，電源電動勢和內(nèi)阻發(fā)生了明顯變化，導致無法進行歐姆

調(diào)零。小佳同學用如圖甲所示的電路來研究其內(nèi)部的電源情況。實驗時選擇歐姆表擋

位，已知亳安表的量程為400mA,內(nèi)阻約為1C。

①在電路連接時，要注意亳安表的“一”接線柱要與歐姆表的(填“紅”或“黑”)表筆

相連；

4

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當亳安表的讀數(shù)為400mA時，歐姆表指針偏轉(zhuǎn)到整個表盤5位置的

2.5。刻度處，如圖乙所示，則歐姆表表頭G的量程為mA；

R--

③連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值R租通過亳安表的電流/,做出/圖像,

如圖丙所示，則電源的電動勢￡=V。在不考思實驗偶然誤差的情況下，電源電動

勢的測量值(填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

【答案】20.56.0紅5005等于

【解析】(1)測量電路兩電壓時，選用直流50V量程，指針位置如圖中。所示，讀數(shù)時要

讀中間的刻度盤，最小刻度為IV,則該電路兩電壓為2O.5V。

(2)測量電路的電流時，選擇開關處在電流“10mA”擋.指針位置如圖中〃所示，讀數(shù)時

要讀中間的刻度盤，最小刻度為O2A,被測電流的值為6.0mA。

(3)①電流從歐姆表的紅衣筆流入，從亳安表的“一”接餞柱流出，所以亳安表的“一”接線柱

要與歐姆表的紅表筆相連；

②設歐姆表表頭G的量程為乙，由題意可得

4

-1=400mA

5s

解得歐姆表表頭G的量程為

500mA

③設回路中除電阻箱之外的總電阻為「，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=/(R+r)

整理得

R=―/,

/

j.

AR一

可知/圖像的斜率等于電源的電動勢，則有

12

b=A:=—V=5V

24

根據(jù)實驗原理可知并未引入由于電表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，則有

E武=/(/?+/?A+r)

可得

R--

可知在不考慮實驗偶然誤差的情況下，/圖像的斜率仍然等于電源的電動勢，則電源電

動勢的測量值等于真實值。

6.某多用電表的歐姆擋內(nèi)部電路示意圖如圖甲所示，該多用電表長時間未使用。

(1)王同學在對該表進行歐姆調(diào)零時，該多用電表的B表筆應為(填“紅”或"黑”)

表筆。

(2)由于長時間未使用，該表內(nèi)部電源電動勢發(fā)生了較大變化，導致無法進行歐姆調(diào)零。

為了測得現(xiàn)在的電源電動勢，王同學將亳安表和電阻箱串聯(lián)在兩表筆間，實驗電路如圖乙所

示，實驗時選擇歐姆表擋位，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當亳安表的讀數(shù)為100mA時，歐姆

表指針恰好指在整個表盤的中央刻度處，則歐姆表表頭G的量程為mA。

R--

(3)連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值R和通過亳安表的電流/,作出/圖

像如圖丙所示，則電源的電動勢E=(用a和b表示)；該方法測得的電動勢

(填“有”或“無”)系統(tǒng)誤差。

(4)該同學觀察到歐姆表指針恰好指在整個表盤的中央刻度處的數(shù)值為15,則該歐姬表在

可以正常使用的情況下，電源的電動勢為Vo(結果保留兩位有效數(shù)字)

b

【答案】黑200。無3.0

【解析】(1)電流從歐姆表的紅表筆流入，該多用電表的B表筆應為黑表筆。

(2)設歐姆表表頭G的量程為4,由題意可得

―/=100mA

2&

解得

/g=200mA

(3)設回路中除電阻箱之外的總電阻為r,根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=/(/?+r)

整理得

R=-r

電源的電動勢為

E=k=-

a

由于表達式中

E=I（R+r）

「為回路中除電阻箱之外的總電阻，包含了毫安表的內(nèi)阻，可知該方法測得的電動勢無系統(tǒng)

誤差。

（4）歐姆表指針恰好指在整個表盤的中央刻度處的數(shù)值為15,電源的電動勢為

￡=/>2/?=0.1?2-15V=3.OV

7.如圖所示，通過調(diào)節(jié)開關S,可使歐姆表具有和”X1°，，的兩種倍率，可用器材如下:

A.T電池（電動勢石=3.<）V,內(nèi)阻不計）；

B.電流表G（滿偏電流4=1mA,內(nèi)阻4=900）；

C.定值電阻火。（阻值為5.0Q）；

D.滑動變阻器與（最大阻值為150C）；

E.定值電阻與、%；

F.開關一個，紅、黑表筆各一支，導線若干。

⑴表筆B是（填“紅”或"黑”）表筆。

（2）虛線框內(nèi)是雙量程電流表，已知&=2,當S接〃時，對應電流表量程是0~0.IA,

那么定值電阻％=--------Q。

（3）當開關S撥向（填Z"或““）時，歐姆表的倍率是“10”。歐姆調(diào)零后，歐姆

表內(nèi)阻為C。

（4）由于歐姆表擱置時間較長，因此其電源電動勢變小，內(nèi)阻變大，那么正確操作測電阻

時，真實值比測量值（填“大”或“小”）。

【答案】黑9〃300小

【解析】（1）電流從黑表筆流出，從紅表筆流入，所以B表筆是黑表筆。

（2）根據(jù)并聯(lián)電路分流特點有

R=+R、卜―（

R

/->=0.IA/.=ImA

解得

&=%】

(3)設S接〃時對應滿偏電流為/,根據(jù)并聯(lián)電路分流特點

厚-j

/=0.01A

即S接b時對應電流表量程是0~10mA,得歐姆表內(nèi)阻

R?=￡=300C

/

由⑵知當S接a時，對應電流表量程是0-0.IA,即

/2=0.1A

得歐姆表內(nèi)阻

R=—=3(X2

0/2

所以S接。時是較大倍率(篦°)。歐姆調(diào)零后，其內(nèi)阻為3()()Qc

(4)電源內(nèi)阻變大不會產(chǎn)生誤差，電動勢減小，測量值偏大，所以真實值比測量值小。

8.某物理愛好者設計了一個三擋位exi-xlO^xKX)-)的歐姆表，其內(nèi)部結構如圖所示，

K為單刀三擲開關，R為調(diào)零電阻，&、&、％為定值電阻，表頭G的滿偏電流為4,內(nèi)

阻為“，干電池的電動勢為E,內(nèi)阻為人用此歐姆表測量一待測電阻的阻值。問答下列問

(1)歐姆表的表筆分為紅、黑兩種顏色，紅色表筆應該連接在圖中處(填或

“b”)O

(2)當歐姆表的擋位為“x10。”時，應將單刀三擲開關K與接通(填或"3”)。

(3)定值電阻、凡的阻值之比為R:&：凡=---------u

(4)若從'10”擋位換成“1”擋位，再進行歐姆調(diào)零時，調(diào)零電阻R的滑片應該

調(diào)節(jié)(填“向上”或“向下.

(5)在％100”擋位進行歐姆調(diào)零后，在加兩表筆間接入阻值為6000U的定值電阻叫，穩(wěn)

1

定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的4；取走叫，在而兩表筆間接入待測電阻凡，穩(wěn)定后

1

表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的3,則4=-------0。

【答案】a11:9:90向下<x)0

【解析】(1)電流從紅表筆流進，黑表筆流出，歐姆表紅表筆與內(nèi)部電源負極相連，故圖中

紅色表筆應該連接在〃處,

(2)當開關K撥向1時，回路中滿偏電流小，歐姆表內(nèi)阻大，中值電阻大，能夠接入待測

電阻的阻值也更大，倍率較大，即擋位為“x100”。

(3)當開關K撥向1時，回路中滿偏電流為

8，8用+R2+R

當開關K撥向2時，回路中滿偏電流為

,一幺迎&)

/=/+

62&K+4

當開關K撥向3時，回路中滿偏電流為

I=jJ風”工主R。

3且R、

依題意，回路中滿偏電流應滿足

/:/:/=I:10:100

/C2

聯(lián)立解得定值電阻與、&、&的阻值之比為

Ri：R2：R產(chǎn)1：9：90

(4)從“x1()”擋位換成擋位，即開關K從2撥向3,滿偏時干路電流增大，再進行歐

姆調(diào)零時，。、人接時回路總電阻減小，調(diào)零電阻接入電路的阻值減小，因此滑片向下滑動。

(5)在“X100”擋位進行歐姆調(diào)零，則有

/=旦

g，R內(nèi)

在4〃兩表筆間接入限值為6000U的定值電阻與，穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的

1

4,則有

kE

4R冉+R、

1

在砧兩表筆間接入待測電阻凡，穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的3,則有

hE

3Rr內(nèi)i+R人

聯(lián)立解得

R=2R

x31

則

凡=400041

9.如圖甲為某同學設計的多檔位歐姆表的原理圖，其中所用電源電動勢七=3V,內(nèi)阻

表頭滿偏電流4=2mA,內(nèi)阻凡=3個檔位分別為M檔位、＞10檔位、*100檔位，

（1）紅表筆為（填A或B）,求與的阻值為C；（保留兩位有效數(shù)字）

（2）如右上圖所示為該多用表表盤，某同學要測量?個阻值約為】。?！辍康碾娮?，為保證測量

誤差盡量的小，應該將開關置于（填力”或“2”或"3”），歐姆調(diào)零后，測得電阻的阻

值如圖乙所示，則該讀數(shù)為C；

（3）該同學實驗時，由于電池老化，導致測量結果出現(xiàn)偏差。經(jīng)測量該電動勢小于3V,內(nèi)

阻大于1Q，但仍可調(diào)零，則被測電阻測量值真實值（填“大于”或者“小于”）。

【答案】A1.02110大于

【解析】（1）紅表筆與內(nèi)部電源的負極連接，即紅表筆為Ao

當圖中開關接空位置“3”時，此時內(nèi)阻

￡八

R內(nèi)=—=1500。

即此時的擋位應該是,100擋，因與<&<%,可知接與時歐姆擋對應于XI擋，此時歐姆表

內(nèi)阻應該為15。,根據(jù)

R內(nèi)i=以】

可得

『0.2A

由于

r…3

F￡/?,

可得

以必l.g

(2)要測量一個阻值約為ioon的電阻，為保證測量誤差盡量的小，應使指針盡量指向表盤

中間位置，選擇擋位“X10”。由上分析知，應該將開關置于“2”位置。

該電阻的阻值為

llxl(X2=1KXJ

(3)設滑動變阻涔阻值為凡，待測帶電阻&,則歐姆調(diào)零時有

r=-------——

g??+R*+R七

測量電阻時有

/=-E-

?4

可得

I/；￡

由于電池老化，該電動勢小于3V,內(nèi)阻大于1C,可知電流/偏小，指針偏轉(zhuǎn)角度偏小，所

以導致電阻測量值偏大。

10.某學習小組將?內(nèi)阻為1400U、量程為250RA的微安表改裝為量程為2.0mA的電流表,

后乂把該電流表改裝為一歐姆表。

(1)把該微安表改裝為量程為2.0mA的電流表需要(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值凡二

U的電阻。

(2)把該微安表改裝為量程為2.0mA的電流表，下列說法正確的是<.

A.改裝原理為并聯(lián)電阻能增大通過表頭G的電流

B.改裝后，表頭G自身的電阻減小了

C.改裝后使用時，表頭G本身的參量都不變，整個并聯(lián)電路允許通過的電流增人

(3)取一電動勢為3.0V、內(nèi)阻較小的電源和調(diào)節(jié)范圍足夠大的滑動變阻器，與改裝圻得

20mA的電流表連接成如圖甲所示歐姆表，其中B為(填“紅”或“黑”)表筆，該歐姆

表的內(nèi)阻為。，改裝表盤后，正確使用該歐姆表測審:某電阻的阻值，示數(shù)如圖乙所

示，圖乙所測電阻為Q.

【答案】并聯(lián)200C黑15001300

【解析】(1)根據(jù)電流表改裝原理，把該微安表改裝為量程為2.0mA的電流表需要并聯(lián)分

流電阻。

根據(jù)電流表改裝原理有

1=1+—^―^-=2mA

叫)

解得

R0=2()0Q

(2)A.把表頭G改裝成電流表應并聯(lián)一個分流電阻，并聯(lián)電阻后，通過表頭G的最大電

流以及表頭兩端的最大電后均不變，故A錯誤；

B.改裝后，表頭G自身電阻不變，改裝后電流表總電阻減小了，故B錯誤；

C.改裝后使用時，表頭G本身的參量都不變，改裝后電流表總電阻減小，整個并聯(lián)電路允

許通過的最大電流增大，故C正確。

故選Co

⑶由圖可知，電流從A流入多用電表，則A為紅表筆，B為黑表筆。

根據(jù)電源以及電流表量程，該歐姆表的內(nèi)阻為

E3

/?=-=------Q=1500^

/

結合中值電阻刻度可知，歐姆擋倍率為“X100”擋，圖乙所測電阻為

R=13xl00Q=1300Q

II.某科技小組對充電寶不同電量時的電動勢和內(nèi)阻進行了研究。

A小組的同學對電量百分比為100%的充電寶進行了如下實驗：兩只數(shù)字多用表分別作為電

壓表和電流表；滑動變阻器尺用丁改變電路中的電流；Ro=2C作為保護電阻，以防止滑動

變阻器調(diào)節(jié)過度導致短路；電路中的電源為充電寶，通過充電寶的連接線接入電路。剝開充

電寶連接線的外絕緣層，里面有四根導線,紅導線為充電寶的正極，黑導線為負極，其余兩

根導線空置不用。實物電路如圖甲所示。

（2）通過實驗作出U-/圖像如圖乙所示，則可得到充電寶的電動勢E=，內(nèi)阻/

=（計算結果保留兩位小數(shù)）。

⑶若考慮電表內(nèi)阻，則充電寶內(nèi)阻測量的結果（選填“偏大”“準確”“偏小”）。

B小組的同學利用如下器材對電量百分比為60%的同一充電寶進行了實驗：除蓄電池、開

關、導線外，可供使用的實驗器材還有

A.電阻箱R（量程為0~99.9Q）

B.電壓表V（量程0~3V,內(nèi)阻IkC）

C.定值電阻

D.定值電阻用=10°°''

小組同學將電壓表進行了改裝為量程為0~6V后用如圖丙所示電路圖進行測量。

（4）在1、2處分別放上定值電阻，則1處應選擇的定值電阻為（填“凡，?或者

L1

（5）電壓表的讀數(shù)為U,電阻箱的讀數(shù)為火，將測得的數(shù)據(jù)繪制成UR圖像，如圖丁所

示，可得出的結論為當充電寶的電量百分比發(fā)生變化時，其電動勢將,內(nèi)阻

(以上兩空均選填“變大”“變小”或“基本不變。

［答案】B5.06V/5.07V/5.08V0.09Q1.0.10Q/0.1IQ.0.I2Q,0.I3Q

偏小與基本不變基本不變

【解析】(1)電流表應與滑動變阻器串聯(lián)，故圖甲中作為電流表的多用電表是Bo

(2)根據(jù)閉合回路歐姆定律可得

E-U+/r

可得

U=E-Ir

根據(jù)圖像在縱軸上的截距可得充電寶的電動勢

￡=5.07V

充電寶的內(nèi)阻等于圖像傾斜直線的斜率的絕對值

5.07-4.86八八

r=Q~0.11Q

1.9-0

(3)由于電壓表的分流作用，電流測量值小于真實值，當外電路短路時電流測量值等于真

實值，電源U-/圖像如圖所示

所以內(nèi)阻的測量值偏小。

(4)小組同學將電壓表進行了改裝為量程為0~6V,則需要串聯(lián)的電阻為

A二分二IkQ

則1處應選擇的定值電阻為與。

(5)電路的歐姆定律可得

EU+腎+3))|(廠+%)

解得

■1「G+以L2J+K)

UEREER、

由圖像可知

+-------n=0.395

EE&

2（r4/4）_I,OOII-O595

K=——1

F07”

解得

5.069Vfr?0.115U

所以當充電寶的電量百分二匕發(fā)生變化時，其電動勢將基本不變，內(nèi)阻基本不變。

12.一根粗細均勻，中空的柱形導電元件，其橫截面及中空部分均為正方形，如圖中所示。

某同學想知道中空部分正方形的邊長4的大小，但〃太小，無法直接測出，他