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文檔簡介
考點44實驗十一練習使用多用表1.3年真題考點分布題型實驗題高考考點多用表的結構和使用方法;多用表歐姆檔的原理和內部電路圖;利用多用表測電阻的實驗步驟、實驗原理、數據處理和誤差分析;利用多用電表測二極管的正反向電阻;新高考2023山西卷10題、湖南卷12題、2022北京卷15題、河北卷12題、湖南卷12題2021北京卷16題、廣東卷12題、2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近3年新高考卷對于本實驗的考查共計7次,主要考查:多用表的結構和使用方法;多用表歐姆檔的原理和內部電路圖;利用多用表測電阻的實驗步驟、實驗原理、數據處理和誤差分析;【備考策略】掌握歐姆表原理和使用方法;掌握多用表測電流、電壓和電阻的讀數和使用方法;掌握多用表的使用步驟、注意事項以及誤差分析;利用多用表測量二極管的單向導電性。【命題預測】本實驗是必考的電學實驗的中的熱門實驗,部分省份連續(xù)兩年均出現在高考題中,已考過的省份也不能抱有僥幸心理,近三年時間未出現在考題中的省份,需要引起足夠的重視。
考法1歐姆表的原理(多用電表測電阻原理)歐姆表的原理和使用(1)構造:如圖所示,歐姆表由電流表G、電池、調零電阻R和紅、黑表筆組成.歐姆表內部:電流表、電池、調零電阻串聯(lián).外部:接被測電阻Rx.全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx.(2)工作原理:閉合電路歐姆定律I=eq\f(E,Rg+R+r+Rx).(3)刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調節(jié)調零電阻R,使I=Ig,電流表的指針達到滿偏,這一過程叫歐姆調零.①當I=Ig時,Rx=0,在滿偏電流Ig處標為“0”.(圖甲)②當I=0時,Rx→∞,在I=0處標為“∞”.(圖乙)③當I=eq\f(Ig,2)時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值,Rx叫中值電阻.多用電表的原理和使用構造多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,又稱萬用表(2)多用表的使用步驟eq\o\ac(○,1)用螺絲刀輕輕轉動多用電表的機械調零旋鈕(調整定位螺絲),使指針正對零刻度(電流、電壓的零刻度)。eq\o\ac(○,2)選擋:測電流、電壓時選擇合適的量程;測電阻時選擇合適的倍率,以使指針指在中間刻度范圍。eq\o\ac(○,3)測電阻選用合適的倍率后,用歐姆調零旋鈕進行調零(表筆直接接觸,指針指右側電阻零刻度)。eq\o\ac(○,4)將紅黑表筆接被測電阻兩端進行測量。eq\o\ac(○,5)將指針示數乘以倍率得測量值。eq\o\ac(○,6)使用完畢后,將選擇開關扳到或交流電壓最高擋。(3)多用表使用的注意事項eq\o\ac(○,1)使用歐姆表前,首先應估測待測電阻的大小,選擇合適的擋位,如果指針偏轉角度大小,應增大倍率;如果指針偏轉角度太大,應減小倍率。eq\o\ac(○,2)每次換擋后都要重新進行歐姆調零。eq\o\ac(○,3)被測電阻要跟電源及其他元件斷開。eq\o\ac(○,4)測電阻時不要用兩手同時接觸表筆的金屬桿。eq\o\ac(○,5)讀數時應將指針示數乘以相應倍率。3.二極管的單向導電性(1)晶體二極管是由半導體材料制成的,它有兩個極,即正極和負極,它的符號如圖甲所示.(2)晶體二極管具有單向導電性(符號上的箭頭表示允許電流通過的方向).當給二極管加正向電壓時,它的電阻很小,電路導通,如圖乙所示;當給二極管加反向電壓時,它的電阻很大,電路截止,如圖丙所示.(3)將多用電表的選擇開關撥到歐姆擋,紅、黑表筆接到二極管的兩極上,當黑表筆接“正”極,紅表筆接“負”極時,電阻示數較小,反之電阻示數很大,由此可判斷出二極管的正、負極.【典例1】(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)小夢同學自制了一個兩擋位(“”“”)的歐姆表,其內部結構如圖所示,為調零電阻(最大阻值為),、、為定值電阻(),電流計G的內阻為。用此歐姆表測量一待測電阻的阻值,回答下列問題:(1)短接①②,將單刀雙擲開關與接通,電流計G示數為;保持電阻滑片位置不變,將單刀雙擲開關與接通,電流計G示數變?yōu)?,則(填“大于”或“小于”);(2)將單刀雙擲開關與接通,此時歐姆表的擋位為(填“”或“”);(3)若從“”擋位換成“”擋位,調整歐姆零點(歐姆零點在電流計G滿偏刻度處)時,調零電阻的滑片應該調節(jié)(填“向上”或“向下”);(4)在“”擋位調整歐姆零點后,在①②間接入阻值為的定值電阻,穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉到滿偏刻度的;取走,在①②間接入待測電阻,穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉到滿偏刻度的,則?!咀兪?】(2023·海南??凇ずD先A僑中學校考一模)電流表G1的量程為0~5mA,內阻為。把它改裝成如圖所示的一個多量程多用電表,電流和電壓的測量都各有兩個量程。當開關S接到1或2位置時為電流擋,其中小量程為0~10mA,大量程為0~100mA。
(1)對于此多用電表,當開關S接到位置6時是擋;開關S接到位置5時的量程比接到位置6時的量程。(2)開關S接位置(選填“1”或“2”)時是小量程的電流擋,圖中電阻。(3)已知圖中的電源的電動勢為9V,短接A、B表筆進行歐姆調零后,此歐姆擋的內阻為。現用該擋測一未知電阻的阻值,指針偏轉到電流表G1滿刻度的處,則該未知電阻的阻值為?!咀兪?】(2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考二模)某學習小組利用電壓表V(量程為15V)、電源E和電位器R(相當于阻值較大的滑動變阻器),改裝成一個能夠測量電阻的歐姆表。實驗原理圖如圖甲所示,主要實驗步驟如下,請完成有關內容。
(1)按照實驗原理圖連接電路,先把電位器R的滑片P調到(填“a”或"b”)端,將紅、黑表筆短接,調節(jié)滑片P使電壓表滿偏;(2)保持電位器R的滑片P不動,在紅、黑表筆間接入電阻箱,調節(jié)電阻箱的阻值,當電壓表半偏時,電阻箱的示數如圖乙所示,讀出電阻箱的阻值=Ω;(3)在紅、黑表筆間接入待測電阻,若電壓表的示數為,已知電壓表的滿偏電壓為,把電壓表的示數標為待測電阻的阻值,換算公式是=(用、和表示)??挤?基本實驗要求一、實驗目的1.了解多用電表的構造和原理,掌握多用電表的使用方法.2.會使用多用電表測電壓、電流及電阻.3.會使用多用電表探索黑箱中的電學元件.二、實驗器材多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個.三、實驗步驟1.觀察:觀察多用電表的外形,認識選擇開關的測量項目及量程.2.機械調零:檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置.若不指零,則可用小螺絲刀進行機械調零.3.將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔.4.測量小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電壓.(2)按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流.5.測量定值電阻(1)根據被測電阻的估計阻值,選擇合適的擋位,把兩表筆短接,觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度,若不指在歐姆表的“0”刻度,調節(jié)歐姆表的調零旋鈕,使指針指在歐姆表的“0”刻度處;(2)將被測電阻接在兩表筆之間,待指針穩(wěn)定后讀數;(3)讀出指針在刻度盤上所指的數值,用讀數乘以所選擋位的倍率,即得測量結果;(4)測量完畢,將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.【典例2】(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,為電阻箱,為半導體薄膜壓力傳感器,間連接電壓傳感器(內阻無窮大).
(1)先用歐姆表“”擋粗測的阻值,示數如圖(b)所示,對應的讀數是;(2)適當調節(jié),使電壓傳感器示數為0,此時,的阻值為(用表示);(3)依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。?,讀出電壓傳感器示數,所測數據如下表所示:次數123456砝碼質量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據表中數據在圖(c)上描點,繪制關系圖線;
(4)完成前面三步的實驗工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,電壓傳感器示數為,則大小是(重力加速度取,保留2位有效數字);(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量間電壓,在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,此時非理想毫伏表讀數為,則(填“>”“=”或“<”).【變式1】(2022·浙江湖州·統(tǒng)考一模)某探究實驗小組研究食鹽溶液的導電性能時,將部分食鹽倒入純凈水中攪拌至溶液均勻,然后將溶液裝入一絕緣性能良好的圓柱形注射器內,溶液兩端用圓片狀金屬電極與外界相連,靠近針孔一端的電極固定不動,另一端電極與活塞固定,活塞可拔出和移動。測得該注射器容積對應的長度為20cm。此外,實驗室還提供如下器材:A.電流表:量程,內阻為B.電流表:量程0~0.6A,內阻約為C.電壓表V:量程,內阻約為D.多用電表E.滑動變阻器R:阻值范圍,允許的最大電流2AF.兩節(jié)干電池G.開關和導線若干(1)抽取溶液后密封注射器,用多用電表的歐姆檔對溶液的電阻進行粗測。安裝紅黑表筆前,發(fā)現多用電表的指針如圖甲所示,則應調節(jié)(選填旋鈕“M”或“N”)。正確操作后使用“”測量,指針偏轉如圖乙所示,則溶液電阻為。
(2)為更精確地測量溶液的阻值,實驗小組使用如圖丙所示的電路進行測量,其中測量電流大小應使用儀器(選填電流表“”、“”),導線a端應接在電流表(選填“b”、“c”)處。
(3)改變溶液的體積V,根據電壓表和電流表的讀數計算出阻值R,利用描點法作出的R—V圖像如圖丁所示,則根據圖像可以得出溶液電阻率大小為(結果保留3位有效數字)。
(4)實驗小組采用每次增加待測溶液的方法改變注射器內溶液的體積,若在某次之后均誤將純凈水加入注射器內,則作出的R—V圖像可能是。
【變式2】(2024·云南大理·云南省下關第一中學校聯(lián)考模擬預測)電導率是電阻率的倒數,是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標,某學習小組設計實驗測量某種純凈水的電阻進而得出該純凈水的電導率。在粗細均勻的圓柱形玻璃管中注滿純凈水,玻璃管長為L,玻璃管兩端口用插有鐵釘的橡皮塞塞住,進行如下實驗:
(1)注水前,用如圖甲所示游標卡尺的(填“A”“B”或“C”)測量爪測玻璃管內徑,其示數如圖乙所示,則該玻璃管的內徑mm。(2)用多用電表歐姆擋“×100”倍率,對玻璃管中水的電阻進行測量(如圖甲所示),示數如圖乙所示,則水的電阻為。
(3)為更精確地測量所取水樣的電阻,該小組從實驗室中找到如下實驗器材:A.電流表(量程3mA,電阻約為5)B.電壓表(量程6V,電阻約為10k)C.滑動變阻器(0~20,額定電流1A)D.電源(6V,內阻約為1)E.開關一只、導線若干請在圖甲所示虛線框內畫出電路圖(被測電阻用符號
表示)。
(4)圖乙為根據電流表和電壓表的實驗數據所畫出的圖像。根據圖像,求出水樣的電阻(保留2位有效數字)。(5)計算水樣的電導率表達式(用符號、R、d、L表示),通過代入數據可以判定此水樣是否合格。考法2數據處理及規(guī)律方法一、多用電表對電路故障的檢測1.斷路故障的檢測方法(1)將多用電表撥到電壓擋作為電壓表使用.①將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數不為零,說明電源良好,若電壓表示數為零,說明電源損壞.②在電源完好時,再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表的示數為零,則說明該部分電路完好,若電壓表示數等于電源電動勢,則說明該部分電路中有斷點.(2)將電流表串聯(lián)在電路中,若電流表的示數為零,則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路.(3)用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值(或有電流)說明元件完好,若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路.不能用歐姆表檢測電源的情況.2.短路故障的檢測方法(1)將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數為零,說明電源被短路;若電壓表示數不為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路.(2)用電流表檢測,若串聯(lián)在電路中的電流表示數不為零,故障應是短路.二、使用多用電表的注意事項1.表內電源正極接黑表筆,負極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔,注意電流的實際方向.2.區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”.機械零點是表盤刻度左側的“0”位置,調整的是表盤下邊中間的定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,調整的是歐姆擋的調零旋扭.3.測電壓時,多用電表應與被測元件并聯(lián);測電流時,多用電表應與被測元件串聯(lián).4.測量電阻時,每變換一次擋位都要重新進行歐姆調零.5.由于歐姆表盤難以估讀,測量結果只需取兩位有效數字,讀數時注意乘以相應量程的倍率.6.使用多用電表時,手不能接觸測試筆的金屬桿,特別是在測電阻時,更應注意不要用手接觸測試筆的金屬桿.7.測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測量結果,甚至可能損壞電表.8.如果長期不用歐姆表,應把表內電池取出.三、歐姆表測電阻的誤差分析1.電池舊了電動勢下降,會使電阻測量值偏大.2.歐姆表擋位選擇不當,導致表頭指針偏轉過大或過小都有較大誤差,通常使表針指在中央刻度附近,即表盤的eq\f(1,3)~eq\f(2,3)范圍內,誤差較?。镜淅?】(2022·河北·統(tǒng)考高考真題)某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲,設計電路如圖1所示。選用的器材有:限溫開關S1(手動將其按下,開始持續(xù)加熱煮飯,當鍋內溫度高于103℃時自動斷開,之后不能自動閉合);保溫開關S2(當鍋內溫度高于80℃時自動斷開,溫度低于70℃時自動閉合);電飯煲的框架(結構如圖2所示)。自備元件有:加熱電阻絲R(阻值為60Ω,用于加熱煮飯);限流電阻R1和R2,(阻值均為1kΩ):指示燈L1和L2(2.5V,0.6W,當電流低于30mA時可視為熄滅);保險絲T。(1)按照興趣小組設計的電路,下列說法正確的是(多選)。A.按下S1,L1和L2均發(fā)光B.當鍋內溫度高于103℃時,S1自動斷開,L1和L2均發(fā)光C.保溫過程中,S2自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換D.當鍋內溫度低于70℃時,S2自動閉合,L1發(fā)光,L2熄滅(2)簡易電飯煲制作完成后,試用時L1始終不亮,但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下,斷開電源,使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是(填寫各步驟前的字母)。A.將選擇開關旋轉到“×100”位置B.將兩支表筆直接接觸,調節(jié)“歐姆調零旋鈕”,使指針指向歐姆零點C.調整“指針定位螺絲”,使指針指到零刻度D.測量指示燈L1兩端的阻值E.將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時,將多用電表兩表筆與L1兩端接觸,若指針如圖3所示,可判斷是斷路損壞;若指針如圖4所示,可判斷是斷路損壞。(用電路中的元件符號表示)【變式】(2023·四川巴中·南江中學校考模擬預測)某同學想通過實驗測量某定值電阻的阻值。(1)用歐姆表測該電阻阻值,選擇擋,短接調零,測量時指針如圖甲所示,則該電阻的阻值為。
(2)為準確測量電阻的阻值,該同學選用了下列器材:A.電壓表B.電流表C.電流表D.滑動變阻器(,額定電流)E.電阻箱,額定電流F.直流電源G.開關兩個、導線若干為避免電表內阻對測量結果的影響,設計了如圖乙所示的電路,其中為待測電阻,操作過程如下:a.按電路圖連接好電路;b.斷開,將的滑片滑至(填“左端”、“中間”或“右端”),將調至(填“最大阻值”或“最小阻值”),閉合;c.調節(jié),使電流表的示數恰好是示數的一半;d.閉合并保持不變,讀取示數,分別記作。則待測電阻的準確阻值為;該同學要將電阻箱阻值由調至,應如何操作:。考法3實驗創(chuàng)新與改進多用表當歐姆表使用時,內部有電源,往往會考察閉合電路的歐姆定律、電動勢和內阻的測定實驗等,涉及的變形有:與電壓表串聯(lián)形成的閉合電路,則,從而計算得到E與電流表串聯(lián)形成的閉合電路,則,從而計算得到E【典例4】(2023·江蘇蘇州·江蘇省木瀆高級中學校聯(lián)考三模)某同學在實驗室探究二極管的伏安特性曲線。
(1)為了粗測二極管的正向電阻,該同學將多用電表的選擇開關旋到電阻“”檔,當指針偏轉角度較大時,紅表筆連接的是二極管的(選填“正”或“負”);此時,多用電表的指針如圖所示,二極管的正向電阻為。(2)用伏安法描繪二極管在范圍內的正向伏安特性曲線,器材如下電壓表V(量程為,內阻約為)電流表A(量程,內阻約為)滑動變阻器(總電阻為,額定電流為)滑動變阻器(總電阻為,額定電流為)電源E(電動勢,內阻不計)開關S,導線若干其中,滑動變阻器應該選(選填“”或“”)利用圖所示的器材符號,畫出實驗電路原理圖。()
(3)二極管的正向電壓伏安特性曲線如圖所示,現將兩個相同的二極管串聯(lián)在電路中,如圖所示。已知電阻,電源的電動勢(內阻不計),通過二極管D的電流為,電阻消耗的功率為。(結果保留2位有效數字)
【變式】(2023·寧夏銀川·銀川一中??级#┲羔樖蕉嘤秒姳硎菍嶒炇抑谐S玫臏y量儀器。(1)多用電表未接入電路時,指針如圖1所示,需要調節(jié)部件(選填“A”“B”或“C”),使指針停在電流擋“0”刻度線位置。(2)調節(jié)好后,將選擇開關撥至“50V”直流電壓擋測量電壓,指針如圖2所示,則讀數為V。(3)下列四幅圖選擇開關均已旋轉到合適擋位,下列操作正確的是。A.甲圖是用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓B.乙圖是用多用電表直流電流擋測量電路中的電流C.丙圖是用多用電表歐姆擋測量小燈泡的電阻D.丁圖是用多用電表歐姆擋測量二極管的反向電阻【基礎過關】1.(2023·湖北·校考模擬預測)某同學用多用電表測量小電珠的電阻,已知小電珠規(guī)格為“3.8V,0.6A”(1)測量前,應將此小電珠與電路中其他元件斷開,并將選擇開關撥至倍率為(填“×1”“×10”或“×100”)的擋位,歐姆調零后測量;如果結果如圖所示,測小電珠的電阻為Ω。(2)如果用多用電表測量較大量程的電壓表的內阻,應將多用電表的紅表筆和電壓表的(填“+”或“-”)接線柱相連,黑表筆連接另一接線柱。2.(2023·重慶·模擬預測)實驗小組成員要測量一節(jié)未知電池的電動勢和內阻。(1)先用多用電表2.5V量程粗測該電池的電動勢,將多用電表的紅表筆與電源的(填“正”或“負”)極相連,黑表筆與電池的另一電極相連,多用電表的示數如圖1所示,則粗測電源電動勢為V。(2)要精確測量電源的電動勢和內阻,小組成員設計了如圖2所示的電路。閉合電鍵S,調節(jié)滑動變阻器滑片,測得多組電壓表和電流表的示數、,在坐標系中作出如圖3所示的圖像,圖像反映電壓變化范圍比較小,出現這種現象的主要原因是。(3)為了解決電壓變化范圍小的問題,實驗小組成員找來了兩個實驗器材:阻值為的定值電阻,內阻為、量程為0~0.6A的電流表。請選用合適的器材,將原電路改裝,將改裝后的電路畫在圖4的方框內(標明選用的器材)。根據改裝的電路進行實驗,實驗測得多組電壓、電流的值,仍在坐標系中描點作圖,如圖5所示,由此測得電源的電動勢V,電源的內阻(小數點后均保留兩位)。3.(2023·海南省直轄縣級單位·嘉積中學??寄M預測)(1)小明同學利用自己所學物理知識,自制了一個歐姆表,他采用的內部等效電路圖為圖中的,表筆a為(選填“紅”或“黑”)色。A.
B.
C.
D.
(2)小明用多用電表的電阻“”擋,按正確的操作步驟測其電阻,發(fā)現指針偏角過小,他應先將倍率調為(選填“”或“”),緊接著歐姆調零,正確操作后,表盤的示數如圖,則該電阻的阻值約為。(保留兩位有效數字)
4.(2023·江蘇揚州·統(tǒng)考三模)某小組測量燈泡鎢絲在室溫時的電阻值,實驗使用的低壓直流鎢絲燈泡規(guī)格為“24V”,電源為36V的電池,滑動變阻器的最大阻值為20Ω。(1)甲同學準備用多用電表測燈泡的電壓,當燈泡接近正常發(fā)光,應將如圖1所示的選擇開關旋至(填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(2)準備使用的實物電路如圖2所示,紅表筆應與燈泡(填“左”或“右”)端的接線柱接觸。請將滑動變阻器接入電路的正確位置(用筆畫線代替導線)(3)進行實驗,測出多組電壓U和電流I的數據,計算得出電阻R,將數據點描繪在R-U坐標系中,如圖3所示,可知:當燈泡電壓變?yōu)樵妷阂话霑r,其功率原功率的(填“大于”、“小于”或“等于”)燈絲處于室溫時電阻約為Ω。(保留兩位有效數字)
(4)乙同學認為可用多用電表歐姆擋直接測量燈絲電阻即為室溫時的電阻值。你是否同意他的觀點?請說明理由。5.(2023·陜西西安·西北工業(yè)大學附屬中學??寄M預測)為研究二極管的伏安特性曲線,某研究小組用:恒壓電源(電壓可調節(jié))、多用電表、滑動變阻器(最大阻值為)、電壓表、靈敏電流計、兩個規(guī)格相同的二極管(電學符號為“”)、導線若干和開關連成如圖甲所示的電路圖。
實驗研究如下,請完成相關實驗內容:(1)判斷二極管的極性:斷開開關和,將多用電表選擇開關調至“”歐姆擋,將紅、黑表筆分別接時發(fā)現多用電表指針偏角很?。粚⒓t、黑表筆分別接、時偏角很大。請在圖甲中的兩個框內畫出二極管的示意圖。(2)結合(1)的研究結果,接著研究二極管的正向特性:調節(jié)電源輸出電壓至適當值,閉合開關,將開關接在(選填“1”或“2”)端,由向緩慢移動滑動變阻器的滑片P,使二極管兩端的電壓由零逐漸增大;某次電壓表指針指示如圖乙所示,則此時的電壓值為V;記錄多組電壓表和對應電流表的讀數。根據實驗數據得到該二極管的正向伏安特性曲線如圖丙所示。(3)根據圖丙的伏安特性曲線,二極管兩端所加正向電壓大于后,其正向電阻怎樣隨電壓變化??!灸芰μ嵘?.(2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預測)某物理興趣小組設計了一個如圖所示的多用電表電路圖。如圖所示,已知表頭G的滿偏電流為Ig=30mA,內阻Rg=90Ω。定值電阻R1=10Ω。電源電動勢E=12V,內阻r=2Ω,電阻箱R2和R3的調節(jié)范圍都是0~999.9Ω。(1)與多用電表B端相連的是(填“紅”或者“黑”)表筆。(2)選擇開關置于1位置,閉合開關S,電流表的量程為,保持S閉合,選擇開關置于3位置,將其改裝為量程60V的電壓表,電阻箱R3應調節(jié)為Ω。(3)選擇開關置于2位置,通過開關S的通斷可以實現歐姆表“×1”與“×10”兩種倍率,則(填“閉合”或者“斷開”)開關S,歐姆表為“×1”倍率。將歐姆表切換至“×10”倍率,紅、黑表筆短接進行歐姆調零,將某一待測電阻接在紅黑表筆之間,當表頭G的指針偏轉角度為滿量程的時,待測電阻為Ω。2.(2023·安徽合肥·合肥一中??寄M預測)某同學學習了“練習多用電表使用”后對歐姆檔的換檔很感興趣想知道具體原因,通過與老師的交流知道有可能是通過改變電源電動勢或改變電流表量程來換檔。于是來到學校實驗室找到一多用電表和一量程為3V的電壓表做實驗。他首先將多用電表檔位調到電阻“×100”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,進行;然后將多用電表的紅表筆和電壓表的(填“+”或“-”)接線柱相連,黑表筆與另一接線柱相連:兩表的示數如圖甲、乙所示,則甲圖示數為,乙圖示數為V;若已知多用電表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”,則歐姆表“×100”擋內電池電動勢為V。
該同學在完成了所有歐姆表各檔位電動勢測量后想再練習使用多用電表檢查故障,在如圖丙是他將選擇開關旋至直流電壓檔,將紅表筆固定在e接線柱,再將黑表筆依次接d、c、b、a、h接線柱,對應的多用電表的示數分別為0、0、10V、10V、10V。由此可以判斷電路發(fā)生的故障是。
3.(2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考三模)LED(發(fā)光二極管)燈被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點。某學習小組研究LED燈的伏安特性,實驗如下。(1)該組同學先用多用電表測量常溫下LED燈的電阻,操作如下:先將選擇開關置于多用電表歐姆“”擋,歐姆調零后進行測量。測量時發(fā)現指針偏角過大,則應換用(選填“”或“”)擋,重新進行歐姆調零,再測量。
(2)現要測量LED燈正常發(fā)光時的電阻,其電路如圖甲所示,調節(jié)滑動變阻器,使燈正常發(fā)光,將多用電表的選擇開關置于直流電壓擋、用(選填“紅”或“黑”)表筆接端,連接好另一表筆,測年其兩端電壓。(3)該組同學測繪的LED燈的伏安特性曲線如圖乙所示。由圖像可知,LED燈兩端電壓增大時,它的電阻(選填“增大”“不變”或“減小”);當LED燈兩端電壓為時,它的電功率為W。4.(2023·河北秦皇島·??寄M預測)電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某同學在實驗室測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。(1)用螺旋測微器測量其橫截面直徑如圖甲所示,由圖可知其直徑為mm,如圖乙所示,用游標卡尺測其長度為cm,如圖丙所示,用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為Ω。(2)為了減小實驗誤差,需進一步測量圓柱體的電阻,除待測圓柱體外,實驗室還備有如下實驗器材,要求待測電阻兩端的電壓調節(jié)范圍盡量大,則電壓表應選,電流表應選,滑動變阻器應選。(均填器材前的字母代號)A.電壓表V1(量程3V,內阻約為15kΩ);B.電壓表V2(量程15V,內阻約為75kΩ);C.電流表A1(量程0.6A,內阻r1=1Ω);D.電流表A2(量程3A,內阻r2=1.2Ω);E.滑動變阻器R1(阻值范圍1~5Ω,1.1A);F.滑動變阻器R2(阻值范圍1~2111Ω,1.1A);G.直流電源E(電動勢為3V,內阻不計)H.開關S,導線若干。(3)請設計合理的實驗電路,并將電路圖畫在虛線框中。(4)若電流表的示數為I,電壓表的示數為U,電流表內阻為rA,圓柱體橫截面的直徑和長度分別用D、L表示,該圓柱體電阻率的關系式為ρ=5.(2023·湖北黃岡·黃岡中學校考二模)利用實驗室的指針式多用電表研究如下問題。(1)關于多用電表的使用,下列操作正確的是()A.測電壓時,圖甲連接方式紅、黑表筆接法正確B.測電流時,應按圖乙連接方式測量C.測電阻時,可以按圖丙連接方式測量D.測二極管的反向電阻時,應按圖丁連接方式測量(2)某同學用多用電表“×10”擋測量某電阻R時,操作步驟正確,發(fā)現表頭指針偏轉角度過小,為了較準確地進行測量,則應將選擇開關置于擋。(選填“×1”、“×10”或“×100”)(3)如圖所示是一個簡單的歐姆表電路示意圖,其中電流表滿偏電流為500μA,內阻為100Ω,電池電動勢為1.5V,內阻為1Ω;變阻器R0最大阻值為5000Ω。①調零后測量某定值電阻時,指針指在刻度盤的正中央,則該定值電阻阻值為Ω。②使用一段時間后電池老化,電動勢下降到1.4V、內阻增大到4Ω,但仍可調零,正確操作后,測量另一個定值電阻,歐姆表讀數為300Ω,則這個電阻的阻值應為Ω。【真題感知】1.(2023·山西·統(tǒng)考高考真題)在“觀察電容器的充、放電現象”實驗中,所用器材如下:電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關以及導線若干。
(1)用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時,紅表筆應該與電池的(填“正極”或“負極”)接觸。(2)某同學設計的實驗電路如圖(a)所示。先將電阻箱的阻值調為,將單刀雙擲開關S與“1”端相接,記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后,開關S再與“2”端相接,相接后小燈泡亮度變化情況可能是。(填正確答案標號)A.迅速變亮,然后亮度趨于穩(wěn)定B.亮度逐漸增大,然后趨于穩(wěn)定C.迅速變亮,然后亮度逐漸減小至熄滅(3)將電阻箱的阻值調為,再次將開關S與“1”端相接,再次記錄電流隨時間的變化情況。兩次得到的電流I隨時間t變化如圖(b)中曲線所示,其中實線是電阻箱阻值為(填“R1”或“R2”)時的結果,曲線與坐標軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的(填“電壓”或“電荷量”)。2.(2022·北京·高考真題)物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。(1)用電壓表(內阻約為)和電流表(內阻約為)測量一個電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實驗誤差,應該選擇的測量電路是圖1中的(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值,下列實驗步驟正確的操作順序為(填各實驗步驟前的字母)。A.將選擇開關置于“”位置B.將選擇開關置于“”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中,閉合開關后,發(fā)現無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數且不變,電流表始終沒有示數。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現試觸b、c時,電壓表有示數;
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