（课标版）2020届高考物理二轮复习 中档防错8 八、电表读数与实物图连接易错分析.docx

八、电表读数与实物图连接易错分析(一)电表读数1.电压表和电流表(1)03 v的电压表和03 a的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是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015 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,即读到0.1 v。(3)对于00.6 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。2.欧姆表读数(1)测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。(2)测电压和电流时,如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01、0.001等,读数时应读到最小刻度的下一位,若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、0.002等,或5、0.5、0.05、0.005等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可,并按二分之一或五分之一估读,即把最小刻度分成二等份或五等份,观察判断指针靠近哪一个等分线,进而估读到该等分线对应的数值。(3)注意事项欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘左右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。刻度不均匀:左密右疏。欧姆挡是倍率挡,即读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时,应先从中等倍率开始试测,指针偏角太小,换大倍率挡;指针偏角太大,换小倍率挡。欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差,指针应指表盘13到23的部分,即中央刻度附近。典例1图甲使用00.6 a量程时,对应刻度盘上每一小格代表a,图中表针示数是a;当使用03 a量程时,对应刻度盘上每一小格代表a,图中表针示数为a。图乙使用较小量程时,每小格表示v,图中表针的示数为v。若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示v,图中表针示数为v。旋钮式电阻箱如图所示,电流从接线柱a流入,从b流出,则接入电路的电阻为 。今欲将接入电路的电阻改为2 087 ,最简单的操作方法是。若用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为。答案0.020.440.12.200.11.700.58.51987将“1 k”旋钮调到2,再将“100”旋钮调到0019 998 解析使用00.6 a量程时,刻度盘上的每一小格为0.02 a,表针示数为0.44 a;当使用03 a量程时,每一小格为0.1 a,表针示数为2.20 a。电压表使用03 v量程时,每小格表示0.1 v,表针示数为1.70 v;使用015 v量程时,每小格表示0.5 v,表针示数为8.5 v。电阻为1 987 。最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2,再将“100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 ,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29 999 =19 998 ,故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为019 998 。典例2(2017课标,23,9分)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中e是电池;r1、r2、r3、r4和r5是固定电阻,r6是可变电阻;表头的满偏电流为250 a,内阻为480 。虚线方框内为换挡开关,a端和b端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 v挡和5 v挡,直流电流1 ma挡和2.5 ma挡,欧姆100 挡。图(a)图(b)(1)图(a)中的a端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于r6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号)。a.在使用多用电表之前,调整r6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置b.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整r6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置c.使用电流挡时,调整r6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得r1+r2=,r4=。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时b端是与“1”相连的,则多用电表读数为;若此时b端是与“3”相连的,则读数为;若此时b端是与“5”相连的,则读数为。(结果均保留3位有效数字)答案(1)黑(2)b(3)160880(4)1.47 ma1.10103 2.95 v解析(1)为了确保电表“红”进“黑”出,a端应与“黑”色表笔相连接。(2)r6应是欧姆挡的欧姆调零电阻,故b项正确。(3)当换挡开关接2时,为直流电流1 ma挡,满足igrg=(i-ig)(r1+r2),得r1+r2=160 。当换挡开关接4时,为直流电压1 v挡,则满足u=i(r并+r4),r并=120 ,得r4=880 。(4)若b端与“1”相连,则为直流电流2.5 ma挡,由1/5估读法可得读数为1.47 ma。若b端与“3”相连,则为欧姆100 挡,可得读数为1.10103 。若b端与“5”相连,则为直流电压5 v挡,可得读数为2.95 v。反思总结电表的读数是经常出错的点,关键是掌握读数规则,分析清楚读数原理,避免出错。(二)实物图连接1.仪器选择的一般步骤(1)首先选择唯一性的器材。(2)粗画电路图(暂不接电流表和电压表)。(3)估算回路中电流和电压的最大值,在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下,结合已知器材的规格,确定实验电路和实验器材。2.实物图连线的基本原则(1)对限流式电路,一般是从电源的正极开始,把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可。(2)对分压式电路,应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来,然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个,依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可。典例3为了精确测量一电阻的阻值rx,现有以下器材:蓄电池组e,电流表a,电压表v,滑动变阻器r,电阻箱rp,开关s1、s2,导线若干。某实验小组设计了如图甲所示的电路,实验的主要步骤如下:a.闭合s1,断开s2,调节r和rp,使电流表和电压表的示数适当,记下两表示数分别为i1、u1;b.保持s1闭合、rp阻值不变,闭合s2,记下电流表和电压表示数分别为i2、u2。(1)按图甲所示的电路图连接图乙所示的实物图。(2)被测电阻的阻值rx=(用两电表的示数表示)。(3)由于电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻的阻值rx的测量值真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。甲乙答案(1)见解析图(2)u1u2u1i2-u2i1(3)等于解析(1)如图所示(2)由题意易知rp=u1i1,又rp、rx并联的阻值为r并=u2i2,又1rp+1rx=1r并,联立解得rx=u1u2u1i2-u2i1。(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表,则在分析时应考虑电压表的内阻,即在第(2)问的分析中u1i1表示的就是rp和rv并联时的总电阻,结合后面的分析可知此时rx的测量值仍等于真实值。典例4(2017课标,23,9分)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 a,内阻大约为2 500 )的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器r1、r2(其中一个阻值为20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱rz(最大阻值为99 999.9 );电源e(电动势约为1.5 v);单刀开关s1和s2。c、d分别为两个滑动变阻器的滑片。图(a)图(b)(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。(2)完成下列填空:r1的阻值为(填“20”或“2 000”)。为了保护微安表,开始时将r1的滑片c滑到接近图(a)中滑动变阻器的端(填“左”或“右”)对应的位置;将r2的滑片d置于中间位置附近。将电阻箱rz的阻值置于2 500.0 ,接通s1。将r1的滑片置于适当位置,再反复调节r2的滑片d的位置。最终使得接通s2前后,微安表的示数保持不变,这说明s2接通前b与d所在位置的电势(填“相等”或“不相等”)。将电阻箱rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将rz的阻值置于2 601.0 时,在接通s2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:。答案(1)如图所示(2)20左相等2 550(3)调节r1上的分压,尽可能使微安表接近满量程解析本题考查实物连接、电阻的测量、器材的选取。(2)r1为分压电阻,为了有效控制测量电路,故选20 的小电阻;为了保护微安表,开始r1的滑片c应滑到左端,使微安表示数为零;当b与d的电势相等时,idb=0,s2闭合前后电路的电阻不变,导致微安表的示数不变;设r2中电流为i1,rz中电流为i2,当b=d时urz1=ur2左,urg=ur2右即i2rz1=i1r2左,i2rg=i1r2右得rz1rg=r2左r2右当rz与微安表对调时,有rgrz2=r2左r2右故有rz1rg=rgrz2rg=rz1rz