全國(guó)2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)第9章恒定電流微專題50實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表.docx

實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表 方法點(diǎn)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(gè)表頭，使用電流電壓擋時(shí)要保證流過(guò)表頭的電流方向與歐姆擋一樣即“紅進(jìn)黑出”1某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖1a所示的歐姆表電路，通過(guò)控制開(kāi)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(dòng)勢(shì)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(kāi)關(guān)一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干圖1(1)該實(shí)驗(yàn)小組按圖a正確連接好電路當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2_，使電流表達(dá)到滿偏，此時(shí)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(kāi)關(guān)S.第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當(dāng)R2_且R3_時(shí)，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(dāng)電流表指針指向圖b所示位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的歐姆表的刻度值為_(kāi).2在練習(xí)使用多用電表時(shí)，某同學(xué)將選擇開(kāi)關(guān)撥至歐姆“10”擋，歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)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(guò)電流表G的電流值歐姆表已經(jīng)進(jìn)行了必要的調(diào)零該同學(xué)想用一個(gè)電阻箱Rx較精確地測(cè)出該倍率下電路中電源的電動(dòng)勢(shì)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(duì)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(diǎn)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)E為_(kāi)V，歐姆表總內(nèi)阻R內(nèi)為_(kāi).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(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件，如圖3甲所示，是黑箱上的三個(gè)接線柱，兩個(gè)接線柱之間最多只能接一個(gè)元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過(guò)兩個(gè)，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下操作，步驟是：用直流電壓擋測(cè)量，A、B、C三點(diǎn)間均無(wú)電壓；改用歐姆擋測(cè)量，A、C間正、反接阻值不變；用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接A，紅表筆接B時(shí)測(cè)得的阻值較小，反接時(shí)測(cè)得的阻值較大；用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接C、紅表筆接B時(shí)測(cè)得阻值比黑表筆接A、紅表筆接B時(shí)測(cè)得的阻值大圖3(1)上述第步實(shí)驗(yàn)操作中說(shuō)明了_(2)多用電表在調(diào)至歐姆擋，正式測(cè)量電阻前需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_(3)該小組選擇了“100”擋正確操作后，第步實(shí)驗(yàn)操作測(cè)得的示數(shù)如圖乙，則阻值為_(kāi).(4)請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出該黑箱內(nèi)的元件及正確的接法(5)該實(shí)驗(yàn)小組選擇了多用電表的某個(gè)功能擋和電阻箱來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，作出R圖象如圖丙所示(圖中單位均采用國(guó)際單位制中的單位)，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_.實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)_電源真實(shí)的電動(dòng)勢(shì)(選填“大于”“小于”或“等于”)4學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖4a所示的電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器：最大阻值5 k；導(dǎo)線若干請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖4(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調(diào)零點(diǎn)(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(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖b所示，這時(shí)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_(kāi) k和_V.(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 k和4.00 V從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_(kāi) k.圖5(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖5所示根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_(kāi) 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(dòng)勢(shì)不變，歐姆表的內(nèi)阻減小，故未閉合S時(shí)，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?lái)的，滿偏電流變?yōu)樵瓉?lái)的10倍，其內(nèi)阻也減小為原來(lái)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(dāng)電流表讀數(shù)為0.6 mA0.6Ig時(shí)，電路總電阻是歐姆表內(nèi)阻的，即此時(shí)電路總電阻為250 ，又歐姆表內(nèi)阻為150 ，所以待測(cè)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(fù)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)為E9 V題圖乙的截距為b100 A1，解得R內(nèi)rRR并180 .流過(guò)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(wú)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(cè)量無(wú)電壓說(shuō)明黑箱內(nèi)無(wú)電源，A、C接線柱間正、反接時(shí)阻值不變，說(shuō)明A、C接線柱間只是電阻，A、B接線柱間正、反接時(shí)阻值變化較大，說(shuō)明其間有二極管，導(dǎo)通方向?yàn)锳到B.第(5)問(wèn)中利用代入法寫表達(dá)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(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法中，考慮電流表內(nèi)阻RA時(shí)的函數(shù)式為RE(rRA)，可見(jiàn)，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值不存在系統(tǒng)誤差，而內(nèi)電阻的測(cè)量值r測(cè)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(cè)電阻時(shí)，先選擋；然后進(jìn)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(cè)量，讀數(shù)(2)對(duì)于多用電表，有電流“紅進(jìn)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(cè)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