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实验12:用多用电表测量电学中的物理量【5年58卷8考】角度实验器材数据处理实验器材实验原理数据处理注意事项实验的操作;多用电表读数注意事项数据处理注意事项考点1电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=Ig(Rg+R),故R=eq\f(U,Ig)-RgIgRg=(I-Ig)R,故R=eq\f(IgRg,I-Ig)改装后电表内阻RV=Rg+R>RgRA=eq\f(RRg,R+Rg)<Rg校正(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.图1图2(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.考点2欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造:如图3所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.图3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻Rx.全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx.2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=eq\f(E,Rg+R+r+Rx).3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”.(图甲)(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)(3)当I=eq\f(Ig,2)时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻.考点3多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.图42.外形如图4所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.图52.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.考点3多用电表测电阻实验基本要求(1)实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.(2)实验步骤①观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.②机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.④测量小灯泡的电压和电流.1)按如图6甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.图62)按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.⑤测量定值电阻1)根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;3)读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;4)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.2.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.3.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡:将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.A.高考真题感知1.(2023·天津·统考高考真题)测电阻R大小。(1)同学们首先用欧姆表×1档位大致测出电阻阻值大小,如图,则电阻大小读数为Ω。

同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)A.电压表V1(0—15V,15kΩ)

B.电压表V2(0—3V,3kΩ)C.电流表A1(0—3A)

D.电流表A2(0—0.6A)

作者的备注:原卷画出了实物图,这里还原出的是电路图。(2)应选择电压表,电流表。(填器材前字母)(3)下列哪些说法是正确的?A.电压表分流属于系统误差B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端C.如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0D.多组实验可以减小系统误差2.(2023·湖南·统考高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,为电阻箱,为半导体薄膜压力传感器,间连接电压传感器(内阻无穷大).

(1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是;(2)适当调节,使电压传感器示数为0,此时,的阻值为(用表示);(3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数,所测数据如下表所示:次数123456砝码质量0.00.51.01.52.02.5电压057115168220280根据表中数据在图(c)上描点,绘制关系图线;

(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,电压传感器示数为,则大小是(重力加速度取,保留2位有效数字);(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,此时非理想毫伏表读数为,则(填“>”“=”或“<”).3.(2022·北京·高考真题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的(选填“甲”或“乙”)。(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为(填各实验步骤前的字母)。A.将选择开关置于“”位置B.将选择开关置于“”位置C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则(选填选项前的字母)。A.导线断路B.滑动变阻器断路C.导线断路D.滑动变阻器短路4.(2022·河北·统考高考真题)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2,(阻值均为1kΩ):指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是(多选)。A.按下S1,L1和L2均发光B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是(填写各步骤前的字母)。A.将选择开关旋转到“×100”位置B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度D.测量指示灯L1两端的阻值E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是断路损坏;若指针如图4所示,可判断是断路损坏。(用电路中的元件符号表示)5.(2022·湖南·统考高考真题)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:(1)短接①②,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则(填“大于”或“小于”);(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为(填“”或“”);(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该调节(填“向上”或“向下”);(4)在“”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为的定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在①②间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则。6.(2021·福建·统考高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为。(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为。(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得的该电阻丝电阻率为(结果保留3位有效数字)。7.(2021·北京·高考真题)在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。(1)该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1所示,对应的读数是。(2)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)B.电流表(量程0~3.0A,内阻约0.02Ω)C.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A)D.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.5A)为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用。(选填实验器材前对应的字母)(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图2所示。请作出该金属丝的U-I图线,根据图线得出该金属丝电阻R=Ω(结果保留小数点后两位)。(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图4所示,请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。()8.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而。(2)再按图连接好电路进行测量。①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到端(选填“a”或“b”)。

将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。②实验中记录的阻值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值。限时针对训练1.(2024上·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考期中)某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻,实验室提供的器材有:A.电流表(内阻,满偏电流)B.电流表(内阻,满偏电流)C.定值电阻(100Ω,)D.电阻箱(,)E.滑动变阻器(100Ω,)F.电源(36V,内阻不计)G.多用电表H.开关S和导线若干某同学进行了以下操作:(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,将多用电表的欧姆挡位换到(填“×1”或“×100”)进行再次测量,并重新进行(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图甲所示,则示数为。

(2)测量电阻丝阻值,某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据,应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中,处应选择(填“”或“”)与电阻箱串联,改装成量程为36V的电压表(3)调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该种材料的电阻2.(2024·广东中山·中山市华侨中学校考模拟预测)小丁同学对实验室中的线圈(如图1所示)产生了浓厚兴趣,决定利用用伏安法测量线圈电阻,实验电路如图2所示.实验室能够提供下列实验器材:A.干电池两节,每节电动势约,内阻未知B.直流电压表,内阻约C.直流电压表,内阻约D.直流电流表,内阻约为E.直流电流表,内阻约为F.滑动变阻器,阻值范围G.滑动变阻器,阻值范围H.导线和开关(1)为了选择合适器材,在测量之前通过欧姆表粗测该线圈的电阻,下列测电阻的操作顺序正确的是;A.欧姆调零、机械调零、选择挡位、表笔接触线圈两端、读数B.选择挡位、机械调零、欧姆调零、表笔接触线圈两端、读数C.选择挡位、欧姆调零、机械调零、表笔接触线圈两端、读数D.机械调零、选择挡位、欧姆调零,表笔接触线圈两端、读数(2)经过正确操作,选择“×1”挡位时,多用电表指针如图3,则该线圈的电阻为.(3)图2中,为了能够更精确测量,则电压表选择,安培表选择,滑动变阻器选择(以上结果全部填写仪器前的字母代号)(4)结合上一问选择的实验器材,某次实验中电压表示数如图4所示,则电压为V.(5)实验中,电压表示数为U,电流表示数为I,若已知电压表内阻为RV,则待测电阻的阻值Rx=(用物理符号表示)3.(2024·全国·校联考一模)某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实验室现有器材,设计了如图所示的电路,整个电路装置既可以当和的电流表使用,也可以当作两个倍率的欧姆电表使用。他们使用到的器材有:电源(电动势,内阻忽略不计)定值电阻电流表(量程为,内阻)滑动变阻器(最大阻值为)单刀双掷开关

(1)按照多用电表的构造和原理,接线柱端应该接表笔(选填“红”或“黑”);(2)当单刀双掷开关拨到端可作为电流表使用,拨到1端时,此时装置可作为(选填“1”或“10”)量程的电流表;(3)电阻,电阻;(4)将单刀双掷开关拨到A端可作为欧姆表使用,若拨到2端,此时作为欧姆挡倍率,则将拨到1端时的倍率为(选填“”或“”)。4.(2024·海南·校联考一模)多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电压以及电阻。①多用电表的表笔分为红表笔和黑表笔,按照多用表使用规范,要求(选填“红表笔”或“黑表笔”)插入多用电表的上的“+”接线孔。②如图所示,用多用电表的欧姆挡测量一个电阻的阻值,此时将选择开关置于“×1”挡位,则被测电阻R的测量值为,此时电阻R上的电流方向(填选项前的字母标号)。

A.从表笔A流向表笔B

B.从表笔B流向表笔A③如果把选择开关置于直流电压挡,测量某电池组两端的电压,指针也指在图所示的位置,则被测电池组两端的电压为V。5.(2024·浙江嘉兴·统考一模)某兴趣小组想测量一节干电池的电动势和内阻。(1)小王想用多用电表粗测干电池的电动势和内阻,下列说法正确的是(单选)A.多用电表可以粗测电动势,不能粗测内阻B.多用电表可以粗测内阻,不能粗测电动势C.多用电表可以粗测电动势和内阻D.多用电表既不可粗测电动势,也不可粗测内阻(2)其他同学从实验室找来了以下器材:A.量程的电压表B.量程的电流表C.滑动变阻器D.开关、导线若干①连接电路如图甲所示,P点应连接在(填“A”或“B”)点。②选择合适量程的器材,正确连接好电路甲,闭合开关前,滑动变阻器滑片应打到最端(填“左”或“右”)。③实验过程中发现电压表示数变化不大,其可能的原因是。(写出1条)

(3)另一同学提出一种可以准确测量干电池电动势和内阻的方案:如图乙连接电路,闭合开关,将开关接在端,调节电阻箱的阻值,记录多个电压表和电流表的示数,作出图线,如图丙中图线1所示,图线1与轴和轴的截距分别为和。保持开关闭合,再将开关接在端,调节电阻箱的阻值,记录多个电压表和电流表的示数,作出图线,如图丙中图线2所示,图线2与轴和轴的截距分别为和。从减小电表测量的系统误差角度,电动势的准确值为,内阻的准确值为。(都为已知量)6.(2024·江西赣州·赣州中学校考模拟预测)如图为某同学组装完成的多用电表电路图,图中电池的电动势,内阻忽略不计;定值电阻R1,R2阻值未知;R是电阻箱;表头G的满偏电流,内阻;单刀双掷开关S1有两个挡位A和B;开关有三个挡位“1挡”、“2挡”和空挡“0”;C端和S1端分别与两表笔相连。根据该同学的设计思路回答下列问题:(1)此多用电表的黑表笔应该与(填“C端”或“S1端”)相连接。(2)将S1接A挡、S2接0挡,电路改装成3V的电压表,则电阻箱R应调为Ω。(3)若电阻箱R保持(2)问中的值不变,S1接B挡、S2接0挡表示×100Ω的电阻挡;S1接B挡、再将S2接1挡表示×10Ω的电阻挡;S1接B挡、再将S2接2挡表示×1Ω的电阻挡;则R1=Ω;R2=Ω(4)若电阻箱R保持(2)问中的值不变,定值电阻R1,R2保持(3)问中的值不变,S1接A挡、S2接1挡时,此时电路是量程为mA的电流表。(5)使用该多用电表测量某电阻阻值时,发现待测电阻的测量结果偏大,可能是因为电源使用过久,内阻(填“变大”、“变小”或者“不变”)。7.(2024·湖南·校联考二模)多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可以探究故障电路。(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是。

A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确B.测电流时,应按图乙连接方式测量C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量(2)某同学发现如下左图所示的实验电路不能正常工作。某同学为排查电路故障,他将滑动变阻器滑片滑到最右端,闭合开关S,用多用电表测量各点间的电压,则应将如下右图所示的选择开关旋至(填“A”“B”“C”或“D”),用正确的测量方法得到,,已知只有一处故障,则下列说法正确的是。

A.可能是断路B.可能是短路C.可能是R断路D.可能是R短路(3)为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S后,将选择开关置于电阻挡的×1挡,分别将红黑表笔接端时,指针指在如下图所示的位置,则该电阻为,他将红黑表笔接端时,指针(填“几乎不偏转”或“偏转很大”),因此电路故障为。

8.(2024·四川巴中·统考模拟预测)某实验小组要在实验室中用伏安法测量一合金丝的阻值,除待测电阻丝Rx,多用电表、电键、导线外,实验室还提供了如下器材:A.电流表0~0.6A(内阻为r=0.5Ω)B.电压表0~15V(内阻约10kΩ)C.滑动变阻器R0(可变范围0~5Ω)D.电源,直流15V(1)该小组同学先用多用表测量该电阻阻值,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需换成倍率的电阻挡(填“×1”或“×100”),将欧姆表调零后再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为Ω;

(2)为使实验结果尽量准确,合金丝两端电压调节范围尽量大一些,便于用图像来数据处理,设计出相应的电路图。

(3)该实验小组某次测出电压表示数为U,电流表的示数为I,其电阻的表达式Rx=(U,I,r表示)9.(2024·广西南宁·南宁三中校联考模拟预测)小西同学自制了一个三挡位(“×1”“×10”“×100”)的欧姆表,其原理图如图所示,R为欧姆调零电阻,R1、R2、R3为定值电阻,且R1+R2+R3=100Ω,电流计G的内阻为Rg=100Ω,满偏电流Ig=500μA,电源电动势E=1.5V,内阻r=5Ω,用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:

(1)将选择开关S与1接通,此时欧姆表的挡位为(选填“×1”“×10”“×100”);(2)将选择开关S与3接通时,两表笔o、p短接,进行欧姆调零后,R接入电路的有效电阻为Ω。(3)选择“×10”挡位并欧姆调零后,在红、黑表笔间接入待测电阻Rx,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=Ω。(4)R1=Ω,R2=Ω,R3=Ω。10.(2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测)电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标,某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端口用插有铁钉的橡皮塞塞住,进行如下实验:

(1)注水前,用如图甲所示游标卡尺的(填“A”“B”或“C”)测量爪测玻璃管内径,其示数如图乙所示,则该玻璃管的内径mm。(2)用多用电表欧姆挡“×100”倍率,对玻璃管中水的电阻进行测量(如图甲所示),示数如图乙所示,则水的电阻为。

(3)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:A.电流表(量程3mA,电阻约为5)B.电压表(量程6V,电阻约为10k)C.滑动变阻器(0~20,额定电流1A)D.电源(6V,内阻约为1)E.开关一只、导线若干请在图甲所示虚线框内画出电路图(被测电阻用符号

表示)。

(4)图乙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的图像。根据图像,求出水样的电阻(保留2位有效数字)。(5)计算水样的电导率表达式(用符号、R、d、L表示),通过代入数据可以判定此水样是否合格。11.(2023·云南曲靖·统考二模)镍基高温合金材料常用于航空飞行器的表面,某兴趣小组意外获得一圆柱状镍基高温合金材料的样品,想测一测该合金的电阻率,现有如下仪器:电源E:电动势为6V,电源的内阻不计电压表V:量程为3V,内阻电流表A:量程为6mA,内阻约为50Ω定值电阻定值电阻滑动变阻器R:最大阻值20Ω,额定电流2A多用电表一个,单刀单掷开关S,导线若干(1)小张同学用游标卡尺测量了合金柱的直径D,其读数如图所示,D=mm。

(2)小王同学将多用电表欧姆挡旋至“×100”档,经过调零后,对合金圆柱进行粗略的测量,指针如图所示,小王同学所测量的阻值为Ω。

(3)小张同学想要精确测量合金柱的阻值,测量过程要求仪表的指针能从零刻度开始且指针偏转范围尽量较大,请你在方框内设计合理的电路,图中用Rx表示合金柱的电阻。

(4)小张某次测得电压表的读数为,电流表的数为,所测得合金柱的电阻为Rx=Ω。(5)某次实验中内阻为的电压表读数为U,电流表的读数为I,合金柱的直径为D,合金柱的长度为L,请你用这些符号表示出合金的电阻率ρ=。12.(2023·云南·校联考模拟预测)图甲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,G是表头,和是定值电阻,是可变电阻。虚线方框内为选择开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位分别为:直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆“”挡。

(1)图甲中的B端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若选择开关与“1”相连,则多用电表读数为;若选择开关与“3”相连,则读数为;若选择开关与“5”相连,则读数为V;(结果均保留三位有效数字)(3)若欧姆表盘中央刻度为15,则欧姆表所用电池的电动势E为V。电池E使用一段时间后,电动势变小、内阻变大,使用前进行欧姆调零,再测量该电阻,则测量值相比于之前的测量值(填“偏小”“偏大”或“不变”)。13.(2023·全国·校联考模拟预测)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,其内部结构如图所示。电流计G的内阻,满偏电流。电源电动势,内阻。为调零电阻,和为定值电阻,“①”、“②”为两接线柱。单刀双掷开关S与m接通时,欧姆表挡位为“×1”,此时经欧姆调零后,欧姆表内阻为20Ω。用此表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:

(1)小梦选择“×10”挡对进行测量。测量前,先短接、欧姆调零,短接时红表笔接接线柱①。调零后发现的滑片指向最上端。则调零电阻的最大阻值Ω,定值电阻Ω。(2)选用“×10”挡测量时,指针偏转过大,说明待测电阻阻值较小,为使测量更加准确,应换用小倍率重新测量。小梦选择“×1”挡重新测量,测量前,先短接、欧姆调零,调零后调零电阻中与电流计G串联的部分的阻值为Ω。(3)选用“×1”挡测量时,电流表偏转,则待测电阻Ω。(4)自制欧姆表用了一段时间后,电源内阻r略微增大了一些,选用“×1”挡测量电阻时,测量值真实值。(选填“>”“<”或“=”)。

实验12:用多用电表测量电学中的物理量【5年58卷8考】角度实验器材数据处理实验器材实验原理数据处理注意事项实验的操作;多用电表读数注意事项数据处理注意事项考点1电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=Ig(Rg+R),故R=eq\f(U,Ig)-RgIgRg=(I-Ig)R,故R=eq\f(IgRg,I-Ig)改装后电表内阻RV=Rg+R>RgRA=eq\f(RRg,R+Rg)<Rg校正(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.图1图2(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.考点2欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造:如图3所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.图3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻Rx.全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx.2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=eq\f(E,Rg+R+r+Rx).3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”.(图甲)(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)(3)当I=eq\f(Ig,2)时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻.考点3多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.图42.外形如图4所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.图52.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.考点3多用电表测电阻实验基本要求(1)实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.(2)实验步骤①观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.②机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.④测量小灯泡的电压和电流.1)按如图6甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.图62)按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.⑤测量定值电阻1)根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;3)读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;4)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.2.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.3.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡:将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.A.高考真题感知1.(2023·天津·统考高考真题)测电阻R大小。(1)同学们首先用欧姆表×1档位大致测出电阻阻值大小,如图,则电阻大小读数为Ω。

同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)A.电压表V1(0—15V,15kΩ)

B.电压表V2(0—3V,3kΩ)C.电流表A1(0—3A)

D.电流表A2(0—0.6A)

作者的备注:原卷画出了实物图,这里还原出的是电路图。(2)应选择电压表,电流表。(填器材前字母)(3)下列哪些说法是正确的?A.电压表分流属于系统误差B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端C.如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0D.多组实验可以减小系统误差【答案】7.0BDAC【详解】(1)[1]电阻大小读数为7×1Ω=7.0Ω(2)[2]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小误差电压表应选择V2。故选B。[3]整个回路中的最大电流约为,则电流表应选择A2。故选D。(3)[4]A.电压表分流属于系统误差,故A正确;B.为保护电路,实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端,故B错误;C.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,故C正确;D.多组实验可以减小偶然误差,故D错误。故选AC。2.(2023·湖南·统考高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,为电阻箱,为半导体薄膜压力传感器,间连接电压传感器(内阻无穷大).

(1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是;(2)适当调节,使电压传感器示数为0,此时,的阻值为(用表示);(3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数,所测数据如下表所示:次数123456砝码质量0.00.51.01.52.02.5电压057115168220280根据表中数据在图(c)上描点,绘制关系图线;

(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,电压传感器示数为,则大小是(重力加速度取,保留2位有效数字);(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,此时非理想毫伏表读数为,则(填“>”“=”或“<”).【答案】1000#1000.01.7×10-2>【详解】(1)[1]欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω(2)[2]当电压传感器读数为零时,CD两点电势相等,即即解得(3)[3]绘出U-m图像如图

(4)[4]由图像可知,当电压传感器的读数为200mV时,所放物体质量为1.75g,则(5)[5]可将CD以外的电路等效为新的电源,电动势E',内阻r',CD两点电压看做路端电压,因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大,此时电压传感器读数当读数为U'=200mV时,实际CD间断路(接理想电压传感器时)时的电压等于E'大于200mV,则此时压力传感器的读数F1>F0。3.(2022·北京·高考真题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的(选填“甲”或“乙”)。(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为(填各实验步骤前的字母)。A.将选择开关置于“”位置B.将选择开关置于“”位置C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则(选填选项前的字母)。A.导线断路B.滑动变阻器断路C.导线断路D.滑动变阻器短路【答案】甲ADCBC【详解】(1)[1]因为待测电阻约为,而故为了减小误差应该采用电流表的外接法,即选用甲图;(2)[2]测量过程中应该先选择合适挡位,根据题意选择“”挡位,然后进行欧姆调零,再进行测量,测量完成后要将开关置于“”挡,故顺序为ADCB。(3)[3]闭合电键后,却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,可能是电路中出现断路,电压表的示数不变化,说明电压表串联在电路中;当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的,试触d时,电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路,故选C。4.(2022·河北·统考高考真题)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2,(阻值均为1kΩ):指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是(多选)。A.按下S1,L1和L2均发光B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是(填写各步骤前的字母)。A.将选择开关旋转到“×100”位置B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度D.测量指示灯L1两端的阻值E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是断路损坏;若指针如图4所示,可判断是断路损坏。(用电路中的元件符号表示)【答案】CD/DCCABDEL1R1【详解】[1]A.按下S1后L2支路被短路,则L2不会发光,A错误;B.当锅内温度高于103℃时,S1断开,而要温度降到70℃以下时S2才会闭合,则此时L2可能发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,并联的整体再和L2、R2串联,则回路中并联的整体电阻RL=10.42ΩR并=56.64Ω则回路总电阻R总=1067.06Ω则回路总电流则L2一定发光,此时并联的整体的电压为U并=I总R并=11.89V则流过L1的电流为则流过L1的电流小于30mA,则L1熄灭,B错误;C.由题知,S2在锅内温度高于80℃时自动断开,锅内温度降到70℃以下时S2自动闭合,C正确;D.当锅内迢度低于70℃时,S2自动闭合,L2支路被短路,则L2不会发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,则此时流过L1的电流为则此时流过L1的电流大于30mA,则L1发光,D正确。故选CD。(2)[2]多用电表的操作步骤为:调整“指针定位螺丝”,使指什指到零刻度——机械调零;将选择开关旋转到“×100”位置——选挡;将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指计指向欧姆零点——欧姆调零;测量指示灯L1两端的阻值——测量;将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。故正确顺序为CABDE。[3]由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,如图3可看出L1两端有1090Ω左右的电阻,则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。[4]由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,如图3可看出欧姆表的示数几乎为零,但由于RL=10.42Ω此时选用的是“×100”挡则说明灯泡L1正常,则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏。5.(2022·湖南·统考高考真题)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:(1)短接①②,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则(填“大于”或“小于”);(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为(填“”或“”);(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该调节(填“向上”或“向下”);(4)在“”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为的定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在①②间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则。【答案】大于向上【详解】(1)[1]根据题意可知,所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻,电源电动势不变,根据可知;(2)[2]当开关拨向时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大,即;(3)[3]从“”挡位换成“”挡位,即开关从拨向,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计所在支路的电流,所以需要将的滑片向上调节;(4)[4]在“”挡位,令与串联部分的总电阻为,上半部分单独叫,电路图结构简化如图第一次,当①②短接,全电路的总电阻为通过干路的电流为电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知第二次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为电流表偏转了量程的,则结合第一次和第二次解得第三次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为电流表偏转了量程的,则结合第二次和第三次,解得6.(2021·福建·统考高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为。(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为。(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得的该电阻丝电阻率为(结果保留3位有效数字)。【答案】1.414160【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为(3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右,所以应选择×10倍率的电阻挡;(5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为(7)[4]根据电阻定律有解得该电阻丝的电阻率为7.(2021·北京·高考真题)在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。(1)该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1所示,对应的读数是。(2)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)B.电流表(量程0~3.0A,内阻约0.02Ω)C.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A)D.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.5A)为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用。(选填实验器材前对应的字母)(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图2所示。请作出该金属丝的U-I图线,根据图线得出该金属丝电阻R=Ω(结果保留小数点后两位)。(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图4所示,请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。()【答案】6AC5.80刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变【详解】(1)[1]将选择开关调节到“×1Ω”,由图1可知,金属丝的电阻Rx=6×1Ω=6Ω(2)[2]由题知,电源电动势为3V,则回路中的最大电流为故电流表选A;[3]为了调节方便、测量准确,滑动变阻器要选最大阻值小的,故选C;(3)[4]将描出的点用直线连接,即可得U-I图线,则有[5]取(0.3A,1.75V),可得(4)[6]刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变。8.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而。(2)再按图连接好电路进行测量。①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到端(选填“a”或“b”)。

将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。②实验中记录的阻值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值。【答案】短接减小b大于【详解】(1)[1][2]选择倍率适当的欧姆挡,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转角度越大,则阻值越小,可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。(2)①[3]闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同,因为即,可知R01大于R02。限时针对训练1.(2024上·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考期中)某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻,实验室提供的器材有:A.电流表(内阻,满偏电流)B.电流表(内阻,满偏电流)C.定值电阻(100Ω,)D.电阻箱(,)E.滑动变阻器(100Ω,)F.电源(36V,内阻不计)G.多用电表H.开关S和导线若干某同学进行了以下操作:(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,将多用电表的欧姆挡位换到(填“×1”或“×100”)进行再次测量,并重新进行(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图甲所示,则示数为。

(2)测量电阻丝阻值,某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据,应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中,处应选择(填“”或“”)与电阻箱串联,改装成量程为36V的电压表(3)调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该种材料的电阻【答案】欧姆调零【详解】(1)[1][2][3]用多用电表粗测电阻丝的阻值时,指针偏转角度过小,说明电阻较大,应该换用大倍率的,即将多用电表的欧姆挡位换到进行再次测量,并重新进行欧姆调零。则图甲的读数为(2)[4]根据题意可知,让电表同时接近满偏状态,处电表改装后量程为,由欧姆定律可知,流过的电流为若处选择,和并联后量程为,不能满足实验要求,则应处选择,处选择。(3)[5]由于与内阻相等,则流过的电流为,则流过的电流为两端的电压为由欧姆定律可得2.(2024·广东中山·中山市华侨中学校考模拟预测)小丁同学对实验室中的线圈(如图1所示)产生了浓厚兴趣,决定利用用伏安法测量线圈电阻,实验电路如图2所示.实验室能够提供下列实验器材:A.干电池两节,每节电动势约,内阻未知B.直流电压表,内阻约C.直流电压表,内阻约D.直流电流表,内阻约为E.直流电流表,内阻约为F.滑动变阻器,阻值范围G.滑动变阻器,阻值范围H.导线和开关(1)为了选择合适器材,在测量之前通过欧姆表粗测该线圈的电阻,下列测电阻的操作顺序正确的是;A.欧姆调零、机械调零、选择挡位、表笔接触线圈两端、读数B.选择挡位、机械调零、欧姆调零、表笔接触线圈两端、读数C.选择挡位、欧姆调零、机械调零、表笔接触线圈两端、读数D.机械调零、选择挡位、欧姆调零,表笔接触线圈两端、读数(2)经过正确操作,选择“×1”挡位时,多用电表指针如图3,则该线圈的电阻为.(3)图2中,为了能够更精确测量,则电压表选择,安培表选择,滑动变阻器选择(以上结果全部填写仪器前的字母代号)(4)结合上一问选择的实验器材,某次实验中电压表示数如图4所示,则电压为V.(5)实验中,电压表示数为U,电流表示数为I,若已知电压表内阻为RV,则待测电阻的阻值Rx=(用物理符号表示)【答案】D6BDF1.70/1.71/1.72【详解】(1)[1]用欧姆表粗测测电阻的操作顺序是:先机械调零、然后选择合适的挡位、调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零,表笔接触线圈两端、读数,故选D。(2)[2]该线圈的电阻为6×1Ω=6Ω。(3)[3][4][5]电源电压为3V,则电压表选择B;电路中的最大电流为则安培表选择D,为方便调节,则滑动变阻器选择F。(4)[6]电压表的最小刻度为0.1V,则读数为1.70V;(5)[7]待测电阻的阻值3.(2024·全国·校联考一模)某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实验室现有器材,设计了如图所示的电路,整个电路装置既可以当和的电流表使用,也可以当作两个倍率的欧姆电表使用。他们使用到的器材有:电源(电动势,内阻忽略不计)定值电阻电流表(量程为,内阻)滑动变阻器(最大阻值为)单刀双掷开关

(1)按照多用电表的构造和原理,接线柱端应该接表笔(选填“红”或“黑”);(2)当单刀双掷开关拨到端可作为电流表使用,拨到1端时,此时装置可作为(选填“1”或“10”)量程的电流表;(3)电阻,电阻;(4)将单刀双掷开关拨到A端可作为欧姆表使用,若拨到2端,此时作为欧姆挡倍率,则将拨到1端时的倍率为(选填“”或“”)。【答案】黑101199【详解】(1)[1]红表笔与内部电源的负极相连,黑表笔与内部电源的正极相连,故端应与黑表笔相连;(2)[2]当单刀双掷开关拨到端、拨到1端时,量程更大,故为;(3)[3][4]拨到2端,量程为,即拨到1端,量程为,即联立解得,(4)[5]当单刀双掷开关拨到A端、拨到2端,电流表量程为,此时欧姆表内阻为拨到1端,电流表量程为,同理此时欧姆表内阻为,故拨到1端应为挡。4.(2024·海南·校联考一模)多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电压以及电阻。①多用电表的表笔分为红表笔和黑表笔,按照多用表使用规范,要求(选填“红表笔”或“黑表笔”)插入多用电表的上的“+”接线孔。②如图所示,用多用电表的欧姆挡测量一个电阻的阻值,此时将选择开关置于“×1”挡位,则被测电阻R的测量值为,此时电阻R上的电流方向(填选项前的字母标号)。

A.从表笔A流向表笔B

B.从表笔B流向表笔A③如果把选择开关置于直流电压挡,测量某电池组两端的电压,指针也指在图所示的位置,则被测电池组两端的电压为V。【答案】红表笔3.5B8.2【详解】①[1]多用电表的表笔分为红表笔和黑表笔,按照多用表使用规范,要求红表笔插入多用电表的上的“+”接线孔。②[2]被测电阻R的测量值为3.5×1Ω=3.5Ω;[3]表笔A是红表笔,表笔B是黑表笔,接内部电源的正极,可知此时电阻R上的电流方向从表笔B流向表笔A。故选B。③[4]如果把选择开关置于直流电压10V挡,测量某电池组两端的电压,最小刻度为0.2V,则指针指在图所示的位置时被测电池组两端的电压为8.2V。5.(2024·浙江嘉兴·统考一模)某兴趣小组想测量一节干电池的电动势和内阻。(1)小王想用多用电表粗测干电池的电动势和内阻,下列说法正确的是(单选)A.多用电表可以粗测电动势,不能粗测内阻B.多用电表可以粗测内阻,不能粗测电动势C.多用电表可以粗测电动势和内阻D.多用电表既不可粗测电动势,也不可粗测内阻(2)其他同学从实验室找来了以下器材:A.量程的电压表B.量程的电流表C.滑动变阻器D.开关、导线若干①连接电路如图甲所示,P点应连接在(填“A”或“B”)点。②选择合适量程的器材,正确连接好电路甲,闭合开关前,滑动变阻器滑片应打到最端(填“左”或“右”)。③实验过程中发现电压表示数变化不大,其可能的原因是。(写出1条)

(3)另一同学提出一种可以准确测量干电池电动势和内阻的方案:如图乙连接电路,闭合开关,将开关接在端,调节电阻箱的阻值,记录多个电压表和电流表的示数,作出图线,如图丙中图线1所示,图线1与轴和轴的截距分别为和。保持开关闭合,再将开关接在端,调节电阻箱的阻值,记录多个电压表和电流表的示数,作出图线,如图丙中图线2所示,图线2与轴和轴的截距分别为和。从减小电表测量的系统误差角度,电动势的准确值为,内阻的准确值为。(都为已知量)【答案】AB右电源的内阻太小【详解】(1)[1]多用电表电压挡内阻远大于电源内阻,所以用多用电表电压挡可以粗测电源电动势,而多用电表电流挡内阻与电源内阻相差不大,所以不能用多用电表电流挡粗测电源内阻,电源内阻太小,也不能用欧姆挡测量,故A正确,BCD错误。故选A。(2)[2]图甲中,电压表在开关闭合之前测电源电动势,开关闭合之后测路端电压,所以P点应连接在A点。[3]正确连接好电路甲,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,所以滑片应打到最右端。[4]电源的内阻太小,会造成电压表示数变化不大。(3)[5]开关接在端,有当电流为零时,有[6]开关接在端,有当电压为零时,有所以6.(2024·江西赣州·赣州中学校考模拟预测)如图为某同学组装完成的多用电表电路图,图中电池的电动势,内阻忽略不计;定值电阻R1,R2阻值未知;R是电阻箱;表头G的满偏电流,内阻;单刀双掷开关S1有两个挡位A和B;开关有三个挡位“1挡”、“2挡”和空挡“0”;C端和S1端分别与两表笔相连。根据该同学的设计思路回答下列问题:(1)此多用电表的黑表笔应该与(填“C端”或“S1端”)相连接。(2)将S1接A挡、S2接0挡,电路改装成3V的电压表,则电阻箱R应调为Ω。(3)若电阻箱R保持(2)问中的值不变,S1接B挡、S2接0挡表示×100Ω的电阻挡;S1接B挡、再将S2接1挡表示×10Ω的电阻挡;S1接B挡、再将S2接2挡表示×1Ω的电阻挡;则R1=Ω;R2=Ω(4)若电阻箱R保持(2)问中的值不变,定值电阻R1,R2保持(3)问中的值不变,S1接A挡、S2接1挡时,此时电路是量程为mA的电流表。(5)使用该多用电表测量某电阻阻值时,发现待测电阻的测量结果偏大,可能是因为电源使用过久,内阻(填“变大”、“变小”或者“不变”)。【答案】C端140020偏大【详解】(1)[1]外界电流从红表笔进入多用表,从黑表笔流出多用表,黑表笔应该与C端相连。(2)[2]将S1接A挡、S2接0挡,电路改装成3V的电压表,则有可得(3)[3][4]根据题意可知,S1接B挡、再将S2接1挡时有S1接B挡、再将S2接2挡时有可得,(4)[5]若电阻箱R保持(2)问中的值不变,定值电阻R1,R2保持(3)问中的值不变,S1接A挡、S2接1挡时,此时电路是量程为(5)[6]使用该多用电表测量某电阻阻值时,发现待测电阻的测量结果偏大,说明流过表头的电流偏小,可能是因为电源使用过久,内阻变大。7.(2024·湖南·校联考二模)多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可以探究故障电路。(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是。

A.测电压时,图甲连接方式红、黑表笔接法正确B.测电流时,应按图乙连接方式测量C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量(2)某同学发现如下左图所示的实验电路不能正常工作。某同学为排查电路故障,他将滑动变阻器滑片滑到最右端,闭合开关S,用多用电表测量各点间的电压,则应将如下右图所示的选择开关旋至(填“A”“B”“C”或“D”),用正确的测量方法得到,,已知只有一处故障,则下列说法正确的是。

A.可能是断路B.可能是短路C.可能是R断路D.可能是R短路(3)为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S后,将选择开关置于电阻挡的×1挡,分别将红黑表笔接端时,指针指在如下图所示的位置,则该电阻为,他将红黑表笔接端时,指针(填“几乎不偏转”或“偏转很大”),因此电路故障为。

【答案】AB/BACBC/CB18几乎不偏转R断路【详解】(1)[1]A.根据多用电表的使用方法,测电压时,红表笔应接电势较高的点,故A正确;B.测电流时,电流从红表笔进入,且串联在电路中,故B正确;C.测电阻时,应将待测电阻与电源断开,故C错误;D.测二极管的反向电阻时,红表笔应接二极管正极,黑表笔应接二极管负极,故D错误。故选AB。(2)[2]选择开关应置于直流电压挡测电压,故选择开关应置于C;[3]A.若断路,则,故A错误;B.若短路,,电压全加在间,故B正确;C.若R断路,则电压全加在间,故C正确;D.若R短路,则,故D错误。故选BC。(3)[4][5][6]指针读数为,没有短路,因此是R断路,多用电表几乎不偏转。8.(2024·四川巴中·统考模拟预测)某实验小组要在实验室中用伏安法测量一合金丝的阻值,除待测电阻丝Rx,多用电表、电键、导线外,实验室还提供了如下器材:A.电流表0~0.6A(内阻为r=0.5Ω)B.电压表0~15V(内阻约10kΩ)C.滑动变阻器R0(可变范围0~5Ω)D.电源,直流15V(1)该小组同学先用多用表测量该电阻阻值,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需换成倍率的电阻挡(填“×1”或“×100”),将欧姆表调零后再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为Ω;

(2)为使实验结果尽量准确,合金丝两端电压调节范围尽量大一些,便于用图像来数据处理,设计出相应的电路图。

(3)该实验小组某次测出电压表示数为U,电流表的示数为I,其电阻的表达式Rx=(U,I,r表示)【答案】×130/30.0

【详解】(1)[1]用多用表测量电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转很大,说明电阻较小,应换小倍率的电阻挡,需选择“×1”倍率的电阻挡,并让红黑表笔短接,重新欧姆调零;[2]选择“×1”倍率的电阻挡,故读数为(2)[3]由于电流表内阻已知,将电流表与Rx串联后再与电压表并联,可以消除系统误差;为使合金丝两端电压调节范围尽量大,故应采用分压接法,电路图如下

(3)[4]根据欧姆定律得9.(2024·广西南宁·南宁三中校联考模拟预测)小西同学自制了一个三挡位(“×1”“×10”“

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