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第37 讲 使用多用电表测量电学中的物理量
目录
01 课标达标练
题型01 使用多用电表测量电学中的物理量
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 使用多用电表测量电学中的物理量
1.(2025·四川德阳·高三月考)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)多用电表未接入电路时,指针如图1 所示,需要调节部件 (选填“A”“B”或“C”),使指针停在电
流挡“0”刻度线位置。
(2)若将选择开关拨至“50V”直流电压挡测量电压,指针如图2 所示,则读数为 V。
(3)下列四幅图选择开关均已旋转到合适挡位,下列操作正确的是______。
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流
C.丙图是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻
D.丁图是用多用电表欧姆挡测量二极管的正向电阻
【答案】(1)A
(2)21.0
(3)BD
【详解】(1)多用电表未接入电路时,指针图1 所示,需要调节部件A(指针定位螺丝),使指针停在电
流挡“0”刻度线位置。
(2)调节好后,将选择开关拨至“50V”直流电压挡测量电压,指针如图2 所示,则读数为21.0V。
(3)A.使用多用电表时电流方向是“红进黑出”,甲图中红表笔应该接小灯泡的左端,A 错误;
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,红表笔接外部电源的正极,B 正确;
C.丙图是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻的话,应该把小灯泡与电源断开,C 错误;
D.丁图是用多用电表欧姆挡测量二极管的正向电阻,黑表笔应该接二极管的正极(左侧),D 正确。
故选BD。
2.(2025·四川内江·高三月考)(1)测量金属丝的电阻率,先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻,示数如下图中
实线所示,则Rx = Ω.然后用螺旋测微器测其直径为 mm,游标卡尺测其长度为 mm
。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用d 和L 表示,则用
d、L、I、U 表示它的电阻率的表达式为ρ= 。
【答案】(1) 13 6.700 20.55
(2)π d
2U
4 IL
【详解】(1)[1]先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻,由图可知示数为
Rx =13×1Ω=13Ω
[2]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知金属丝的直径为
d =6.5 mm +20.0×0.01mm =6.700 mm
[3] 20 分度游标卡尺的精确值为0.05 mm,由图可知金属丝的长度为
L=2cm +11×0.05 mm =20.55 mm
(2)根据电阻定律可得
R = ρ L
S
又
R = U
I ,S = π d
2
4
联立可得
ρ= π d
2U
4 IL
3.现有一某种金属制成的粗细均匀的圆柱体,一实验小组为测量该圆柱体的电阻率,除了待测金属圆柱
体、多用电表、螺旋测微器之外,实验室还准备了如下器材:
A.游标卡尺
B.电流表A1(量程0~50 mA,内阻r1约为0.5Ω)
C.电流表A2(量程0~10 mA,内阻r2=100Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~100Ω,最大电流为3A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围为0~10Ω,最大电流为3A)
F.定值电阻R3=300Ω
G.电源(输出电压恒为4V)
H.开关,导线若干
(1)分别用螺旋测微器测量圆柱体的直径、用游标卡尺测量圆柱体的长度,其中某次测量结果如图甲、
乙所示(该值均接近多次测量的平均值),其读数分别为 mm、 mm。
(2)用多用电表粗略测量圆柱体的电阻,选择“×10”倍率的欧姆挡,欧姆调零后再进行测量,多用电
表的示数如图丙所示。
(3)实验电路图如图丁所示,该电路中滑动变阻器的选择 (填“合理”或“不合理”)。因实验室
没准备电压表,电路中电流表A2与定值电阻R3串联当作电压表使用,它的量程为 V。
(4)小组同学正确选择器材和组装电路后,测得多组电流表A1
、A2
的值I 1
、I 2
。若以(I 1−I 2)为横轴,
I 2(R3+r2)为纵轴,绘得图像如图戊所示,则该金属圆柱体电阻R = ,电阻率ρ= 。(结果均用
金属圆柱体长度L、直径d和图戊中的a、b表示)
【答案】 1.050 42.75 不合理 0~4 b
a
πbd
2
4 La
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图甲可知圆柱体的直径为
d =1mm +5.0×0.01mm =1.050 mm
[2]20 分度游标卡尺的精确值为0.05 mm,由图乙可知圆柱体的长度为
L= 42mm +15×0.05 mm = 42.75 mm
(3)[3]多用表粗测圆柱体电阻为
12×10Ω=120Ω
使用分压式电路所用滑动变阻器阻值远小于待测电阻,电压变化会更均匀,故选R2更合理,则图丁该电路
中滑动变阻器的选择不合理;
[4]因实验室没准备电压表,电路中电流表A2与定值电阻R3串联当作电压表使用,则有
I m = I g(r2+ R3)=0.01×(100+300)V= 4 V
则它的量程为0~ 4 V。
(4)[5][6]根据电路图可得
I 2(R3+r2)=(I 1−I 2)R
可知图戊图像的斜率为金属圆柱体电阻,则有
R = b
a
根据电阻定律得
R = ρ L
S
可得电阻率为
ρ= RS
L =
R⋅π d
2
4
L
= πbd
2
4 La
4.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为5kΩ)和电流表(内阻约为2Ω)测量一段金属丝的电阻值(约为25Ω)。为了尽量
提高测量精度,应该选择的测量电路图是图 (填“甲”或“乙”)。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,此时示数如图丙所示,则直径d = mm。
(3)利用多用电表测量金属丝的电阻:选用欧姆挡“×10”挡进行测量时,发现多用电表指针的偏转角度过
大,因此需重新选择 (填“×1”或“×100”)挡,并需重新 调零后,再次进行测量,若此
时多用电表的指针如图丁所示,则测量结果R 为 Ω。
(4)已知该金属丝的长度为L,则该金属丝的电阻率ρ= (用题中相关字母R、L、d 表示)。
【答案】(1)甲
(2)0.607/0.608/0.609
(3) ×1 欧姆 19.0/19
(4)π R d
2
4 L
【详解】(1)因为待测电阻约为25Ω,由
Rx<❑√RV RA=100Ω
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法,即选用甲图;
(2)由图丙读数可知,金属丝直径为
d =0.5 mm +10.9×0.01mm =0.609 mm(0.607、0.608)
(3)[1]多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率,故选×1挡;
[2]换倍率后要重新进行欧姆调零;
[3]根据图丙可得欧姆表读数为
R =19.0×1=19.0Ω(19Ω)
(4)根据电阻定律可知
R = ρL
S = ρL
π d
2
4
可得电阻率为
ρ=π R d
2
4 L
5.在练习使用多用电表的实验中,两小组的同学分别进行了如下操作:
(1)下列是A 小组同学对多用电表的使用,其中操作正确的是_____。
A.如图1,利用多用电表直流电压挡测小灯泡两端的电压
B.如图2,利用多用电表直流电流挡测通过小灯泡的电流
C.如图3,利用多用电表直流电压挡粗测电源的电动势
D.如图4,利用多用电表欧姆挡测电源的内阻
(2)B 小组同学利用多用电表的欧姆挡测量某一定值电阻的阻值,开始时他们采用“×100”倍率试测,请完善
他们的实验步骤:
①将多用电表选择开关拨至“×100”倍率;
②将两表笔短接,调节 (选填“机械调零”或“欧姆调零”)旋钮,使指针指在欧姆刻度最右端的
零刻度线处;
③把待测电阻放在绝缘桌面或纸上,两表笔分别接在电阻两端;
④结果指针指在图中a 位置;
⑤为了减小误差,需要把选择开关拨至 (填“×10”或“×1k”)倍率;
⑥重复步骤②和③;
⑦最终指针指在图中b 位置,读数为 kΩ;
⑧把选择开关拨至“OFF”,结束测量。
【答案】(1)BC
(2) 欧姆调零 “×1k” 10
【详解】(1)A.如图甲,利用多用电表直流电压挡测小灯泡两端的电压,进表电流方向应“红进黑
出”,故A 错误;
B.如图乙,利用多用电表直流电流挡测通过小灯泡的电流,表与灯泡串联且满足进表电流方向“红进黑
出”,故B 正确;
C.如图丙,利用多用电表直流电压挡粗测电源的电动势,表与电源并联且满足进表电流方向“红进黑
出”,故C 正确;
D.利用多用电表欧姆挡测电阻,必须把表与外部电源断开,故D 错误。
故选BC。
(2)②[1]根据多用电表测电阻实验要求可知选挡之后要进行欧姆调零:即需要将两表笔短接,调节欧姆
调零旋钮,使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度处。
⑤[2]选择“×100”倍率时,由图可知,指针位于a 位置,指针偏转角度较小,为了减小实验误差,应尽可
能使指针指在刻度盘中间附近,所以需要把选择开关拨至较大的倍率“×1k”挡。
⑦[3]最终指针指在图中b 位置,则读数为
R =10×1k Ω=10k Ω
6.某兴趣小组对市场中销售的电线合格率进行调查,他们对电线的电阻率进行测量。操作如下:
(1)在测金属丝直径时螺旋测微器示数如图甲所示,则该金属丝的直径 mm。
(2)利用多用电表测电阻的电压时,黑表笔应接图乙中的 (填“M”或“N”)点。
(3)该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×100”的倍率挡,在进行了正确的连接后,测量时发现指针偏转角度
太小,不方便读数,该同学应将欧姆挡的开关拨至 (填“×10”或“×1k”)挡。最后欧姆表的示数
如图丙所示,示数为 Ω。
【答案】(1)0.735
(2)M
(3) ×1k 30000
【详解】(1)该金属丝的直径0.5mm+0.01mm×23.5=0.735mm
(2)利用多用电表测电阻的电压时,因红表笔电势高,则黑表笔应接图乙中的M 点。
(3)[1]该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×100”的倍率挡,在进行了正确的连接后,测量时发现指针偏转
角度太小,说明倍率挡选择的过小,该同学应将欧姆挡的开关拨至 “×1k”挡。
[2]最后欧姆表的示数30×1000Ω=30000Ω。
7.铅笔内芯是石墨和黏土的混合体。
(1)某同学使用螺旋测微器测定其直径d,某次测量结果如图1 所示,读数为 mm。用游标卡尺测量
其长度,示数如图2 所示,由图可知其长度L= cm。
(2)某同学使用多用电表欧姆挡粗测其电阻,他首先将选择开关置于“×10”倍率,接着将两支表笔短接,旋
转欧姆调零旋钮使指针指向0 然后将两表笔分别与该铅笔内芯两端接触,测其电阻时指针如图3 示,则该
同学接下来应该进行的操作是 ;若该同学进行正确操作后再次测量时指针如图4 所示,则该铅笔
内芯的电阻是 。
(3)图5 某同学找到的某多用电表的原理电路图。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G 的满偏电流为100uA,内阻为450Ω。虚线方框内为换挡开关,A 和B 分别与两表笔相
连。该多用电表有5 挡位,5 挡位为:直流电压1V 挡和5V 挡,直流电流1mA 挡和2.5mA 挡,欧姆
×100Ω挡。则图3 中:①A 端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接。②R1+ R2= Ω,
R4= Ω。
【答案】(1) 0.645/0.644/0.646 4.240
(2) 见解析 12
(3) 黑 50 955
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知直径为
d =0.5 mm +14.5×0.01mm =0.645 mm
[2]20 分度游标卡尺的精确值为0.05 mm,由图可知长度为
L= 4.2cm +8×0.05 mm = 42.40 mm = 4.240cm
(2)[1][2]先将选择开关置于“×10”倍率,由图可知指针偏转过大,则待测电阻阻值较小,该同学接下
来应将开关置于“×1”倍率,接着将两支表笔短接,并进行欧姆调零。
[2]若该同学进行正确操作后再次测量时指针如图4 所示,则该铅笔内芯的电阻是
12×1Ω=12Ω
(3)[1]根据欧姆表原理可知,内部电源的正极接黑表笔,这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进
黑出”,故图中的A 端与黑色表笔相连接;
[2]改装为大量程电流表时,并联电阻越小,分流越大,改装后的量程越大;可知选择开关接2 时,对应直
流电流1mA 挡,则有
I 2m = I g+ I g Rg
R1+ R2
解得
R1+ R2= I g Rg
I 2m−I g
= 0.1×450
1−0.1 Ω=50Ω
[3]选择开关接4 时,对应:直流电压1V 挡,则有
U 4m = I 2m( R并+ R4)=1V
其中
R并= Rg( R1+ R2)
Rg+ R1+ R2
= 450×50
450+50 Ω= 45Ω
解得
R4=955Ω
8.某实验小组利用实验室的器材测量一粗细均匀的金属电阻丝的电阻率。
(1)该小组先测量电阻丝直径和长度,如图甲,用螺旋测微器测得电阻丝的直径D 为 mm;如图乙,用
游标卡尺测得电阻丝的长度L 为 mm。
(2)该小组用多用电表欧姆挡粗测电阻丝的阻值,当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用
挡 (填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针位置如图丙所示,则该
电阻丝阻值约为 Ω。
(3)该小组用伏安法更精确地测量其阻值,现有的器材及其代号和规格如下:
待测金属丝Rx 开关S、导线若干
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω) 电流表A2(量程0~300mA,内阻约为2Ω)
电压表V(量程0~3V,内阻约为3k Ω) 直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~1k Ω,允许通过的最大电流0.5A)
①为尽量减小实验误差,且实验过程中要求电压表的读数能够从零开始调节,选择的电流表为 ,
滑动变阻器为 (以上两空均填仪器代号);
②在方框内画出电路图。( )
【答案】(1) 1.840 42.20
(2) ×1Ω 14
(3) A2 R1 见解析
【详解】(1)[1]电阻丝的直径
D =1.5mm+34.0×0.01mm=1.840mm
[2]电阻丝的长度
L= 42mm+ 4×0.05mm= 42.20mm
(2)[1]指针的偏转角度太大,说明所选挡位太大,为准确测量电阻,他应将选择开关换成欧姆挡×1Ω的
位置。
[2]指针所示的数字为14,则电阻丝阻值
Rx=14×1Ω=14 Ω
(3)①[1]电压表量程为3V,通过Rx的最大电流
I max = U
Rx
=0.21 A
为了读数准确,电流表应选择A2。
[2]为了测得多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,由于金属丝电阻较小,为了方便实验操作,滑动变阻
器应选R1。
②[3]由于金属丝电阻远远小于电压表内阻,故电流表应采用外接法,补充后的电路图如图所示。
9.某实验小组利用实验室的器材测量一粗细均匀的金属电阻丝的电阻率。
(1)如图甲,用螺旋测微器测得电阻丝的直径D 为 mm;如图乙,用游标卡尺测得电阻丝的长度
L 为 cm。
(2)先用多用电表欧姆挡粗测电阻丝的阻值,实验小组选择“×1”倍率的欧姆挡,正确操作后,指针位置如
图丙所示,则该电阻丝阻值约为 Ω。
(3)该小组用伏安法更精确地测量其阻值,现有的器材及其代号和规格如下:
待测金属丝Rx
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
电流表A2(量程0~300mA,内阻约为2Ω)
电压表V(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~1kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S、导线若干
为使实验调节方便,测量误差较小,能够测得多组数据,他们选择的电流表为 ,滑动变阻器为
(以上两空均填仪器代号);请在图丁中将测量的电路图补充完整 。
【答案】(1) 4.620 10.15
(2)14
(3)
A2
R1
【详解】(1)电阻丝的直径
D = 4.5 mm +12.0×0.01mm = 4.620 mm
电阻丝的长度
L=101mm +5×0.1mm =101.5 mm =10.15cm
(2)指针所示的数字为14,则电阻丝阻值
Rx=14×1Ω=14 Ω
(3)[1][2][3]电压表量程为3V,通过Rx的最大电流
I max = U
Rx
= 3
14 A≈0.21A
为了读数准确,电流表应选择A2;为了测得多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,由于金属丝电阻较
小,为了方便实验操作,滑动变阻器应选R1;由于金属丝电阻远远小于电压表内阻,故电流表应采用外接
法,补充后的电路图如图所示。
10.(1)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作,两次测量时的指针位置均指在如图1 所示的位
置。一次测量直流电压,所选量程为50 V,则读数应为 V;一次测量电阻,记录的读数为1
600 Ω,则所选倍率为 (选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(2)在(1)中用多用电表测量完电阻后,需要继续测量一个阻值约为13 Ω 的电阻。在用红、黑表笔接触这
个电阻两端之前,以下有些操作步骤是必需的,请选择正确的操作并按正确顺序写出序号 ;
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(3)常用的多用电表是由小量程的电流表(表头)改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω 的
小量程电流表,现要将它改装成0~1 mA、0~10 mA 两个量程的电流挡,某同学设计了如图2、图3 所示的
两个电路。在图2 所示的电路中R1 R2(选填“>”或“<”);从保护表头的角度,请你分析说
明图2、图3 哪种设计更合理: 。
【答案】(1) 24.0 ×100
(2)②①④
(3) < 总电压不变,电流大的那一路电阻小,由欧姆定律知R1<R2,图3 更合理,因为图2 电路
在通电状态中,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致通过表头的电流超过其满偏电流而
损坏
【详解】(1)[1][2]量程为50 V,则读数应为24.0 V;测电阻时,指针示数为16,而实际为1 600 Ω,所以
为“×100”倍率。
(2)现在的欧姆表倍率太大,换成“×1”倍率时,恰好13 Ω 在中值电阻附近,所以先将开关转到“×1”位
置,然后再将红黑表笔对接,进行欧姆调零。步骤为②①④。
(3)总电压不变,电流大的那一路电阻小,由欧姆定律知R1<R2,图3 更合理,因为图2 电路在通电状态
中,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏。
11.某实验小组测未知电阻Rx的阻值时,先用多用电表进行粗测,再改装电表后采用“伏安法”较准确地
测量未知电阻。
(1)先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻,指针如图甲所示,则读数应记为 Ω。
(2)再改装电表,将表盘刻度均匀、量程为100μA、内阻为100Ω 的电流表串联一个29900Ω 的电阻将它改
装成电压表,则改装后的电压表的量程是 V。用它来测量电压时,表盘指针位置如图乙所示,此
时电压表的读数为 V。
(3)某实验小组的同学按图丙所示的实验电路连接好了器材,调节滑动变阻器,记下电压表和电流表的多组
示数,并在坐标纸上建立U、I 坐标系,用测量数据描绘出U −I图线如图丁所示。由图线得到未知电阻的
阻值Rx= Ω(保留两位有效数字),若不考虑偶然误差,该小组实验的主要误差来源是
。
【答案】(1)3.5
(2) 3 2.4
(3) 4.0 电压表的分流
【详解】(1)由图示多用电表可知,待测电阻阻值读数记为
Rx =3.5×1Ω=3.5Ω
(2)[1]灵敏电流表与一较大的电阻串联即可改装成电压表。由欧姆定律可得
U = I g(Rg+ R )=3 V
[2]此时表盘每格表示0.3V,最小读数只能读到0.1V,则所指示的电压为2.4V。
(3)[1]由图线得到未知电阻的阻值
Rx=ΔU
ΔI = 2
0.5 Ω≈4.0Ω
[2]该实验电路采用的是电流表的“外接法”,电流表测量的是通过电压表和未知电阻Rx的总电流,所以,
该小组实验的主要误差来源是:电压表的分流。
12.(1)用多用电表的电阻挡测量阻值约为几十k Ω的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S 为选择
开关,P 为电阻挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 。
a.将两表笔短接,调节P 使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S 使其尖端对准电阻挡×1k
d.旋转S 使其尖端对准电阻挡×100
e.旋转S 使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
(2)现有一个满偏电流为I g=5 mA、内阻为Rg=100.0Ω的表头G,将它改装成一个多量程多用电表,电流、
电压和电阻的测量都各有两个不同的挡位。
图中的A 表笔为 (填“红”或“黑”)表笔。
(3)将选择开关S 旋到位置 时,是电流挡的大量程挡。
(4)图中的电源E 的电动势为9.0V,将选择开关S 旋到位置3,在A、B 之间接900Ω的电阻时,表头G 的指
针刚好半偏。已知之前已经进行了必要的、正确的操作,则将选择开关S 旋到位置2 时,电表的量程为
。
【答案】(1)cabe
(2)红
(3)1
(4)10mA
【详解】(1)用多用电表的电阻挡测量阻值约为几十k Ω的电阻Rx,应旋转S 使其尖端对准电阻挡×1k;
将两表笔短接,调节P 使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度,断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻
的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔;旋转S 使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔。故正确的合理顺序
是:cabe。
(2)红表笔应接内部电源的负极,黑表笔应接内部电源的正极,故A 表笔为红表笔,B 表笔为黑表笔。
(3)当选择开关S旋到位置1 或2 时,是电流挡,并联电阻越小量程越大;故将选择开关S 旋到位置1
时,是电流挡的大量程挡。
(4)将选择开关S 旋到位置3,此时为欧姆挡,欧姆调零时有
I m = E
R欧
在A、B 之间接900Ω的电阻时,表头G 的指针刚好半偏,则此时电路总电流为
I = 1
2 I m =
E
R欧+ R
联立可得欧姆调零后欧姆表内阻为
R欧= R =900Ω
则将选择开关S 旋到位置2 时,电表的量程为
I m = E
R欧
= 9.0
900 A =10 mA
13.某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率,金属丝的长度已知。
(1)用螺旋测微器量金属丝的直径,示数如图所示,其直径为 cm。
(2)用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,进行一系列正确操作
后,指针静止时位置如图乙所示,其读数为 Ω。
(3)为了精确地测量金属丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材:
A.电流表A1(量程500μA,内阻1kΩ)
B.电流表A2(量程0.3A,内阻约0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流1.0A)
D.滑动变阻器R2(0~1Ω,额定电流1.0A)
E.电阻箱R(阻值范围为0~9999.9Ω)
F.电源(电动势3.0V,内阻约0.2Ω)
G.开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表,把电流表A1串联电阻箱R 改为量程为3V 的
电压表后,滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”);
②正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器测得5 组电流表A1、A2的值I1,I2。根据测得的数据,在方
格纸上作出了I1-I2图像如图,可求出Rx= Ω(结果保留2 位有效数字),进而可以求出金属丝的
电阻率。
③关于本实验的误差,下列说法正确的是 。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.用I1-I2图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差
C.需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差
D.为减小读数时的误差,电表读数时应多估读几位数
【答案】(1)0.1700(0.1698~0.1702)
(2)6.0
(3) R1 6.9(6.6~7.6) B
【详解】(1)金属丝的直径为
d =1.5 mm +20.0×0.01mm =1.700 mm =0.1700cm
(2)由题意,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,说明被测电阻很小,应该换用低倍率电阻挡,即
“×1”挡,由题图乙可知读数为6.0Ω。
(3)[1]滑动变阻器R1和R2的最大阻值都小于待测金属丝的阻值,应采用分压式接法,当选择R1时,回路
中的最大电流
I max=
3
0.2+ 3×6
5+6
A≈1.0 A
约等于滑动变阻器R1的额定电流。当选择R2时,回路内的最小电流约为
I min=
3
0.2+1 A>1A
超过滑动变阻器R2的额定电流,因此选择R1。
[2]根据电压表改装原理
U = I g( RA+ R)=3 V
解得
R =5000Ω
根据电路图,有
I 1(rA+ R)=( I 2−I 1)Rx
因为I2远大于I1,故
I 1(rA+ R)= I 2 Rx
可得
I 1=
Rx
rA+ R I 2
根据图像的斜率可得
k =
Rx
rA+ R = 0.218
0.190 ×10
3×10
−6
解得
Rx =6.9Ω
[3]A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A 错误;
B.用I1-I2图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差,故B 正确;
C.得到的几组电表示数后,应先分别用对应电表示数求出待测电阻,再求电阻的平均值,或者根据几组
电表示数作出对应图像,以减小误差,故C 错误;
D.读数时只需估读到分度值的下一位,多估读几位数没有意义,不可以减小误差,故D 错误。
故选B。
14.某物理实验小组用多用电表测量一只电流表的内阻。
(1)他们首先找到一块多用电表,将选择开关旋至欧姆挡“×1”挡位,进行欧姆调零后,两只表笔分别与
电流表的两个接线柱相连,稳定后示数如图甲所示,对应的读数为 Ω。
(2)测量完成后发现,该欧姆表虽然能够进行欧姆调零,但其内部电池已经非常陈旧,所测阻值误差较大。
该小组决定进一步探究测量出该电池的电动势,并较准确地计算出电流表内阻。于是又找来一个电阻箱,
将电池装回多用电表,重新进行欧姆调零,再用导线及表笔将电流表、电阻箱和多用电表的欧姆挡连接成
闭合回路,连接时应将 (填“红”或“黑”)表笔与电流表正接线柱相连。将图乙完成电路连接
后,调节电阻箱,改变并记录电阻箱的阻值R0及对应电流表的示数I。测量多组数据后,该小组运用记录
数据画出了R0−1
I 图像,如图丙所示,已知图线斜率为1.2,R0轴上对应的截距为−b。
(3)查阅多用电表说明书可知,该电表使用标准电池的电动势为1.5V,其刻度准确。由此该小组得出,现用
电池的电动势为 V,电流表的内阻为 Ω,在图丙中b 的值为 。
【答案】(1)10.0
(2)黑
(3) 1.2 8/8.0 20/20.0
【详解】(1)指针恰好指到刻度值为10 处,每小格为1Ω,故读数为10.0Ω。
(2)多用电表欧姆挡,黑表笔对应为内部电源的正极,根据电流从黑表笔流出,红表笔流入,故需要将
黑表笔与电流表正接线柱连接。
(3)[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律得
I =
E
RA+ RΩ+ R0
则
R0= E
I −(RA+ RΩ)
斜率的大小为电源电动势,故
E =1.2V
又因为欧姆挡刻度与表头电流的关系为
R = E
I −E
I g
表盘上的中值电阻为欧姆调零时对应该挡位的总电阻,由表达式可以得出,正确的刻度值应与使用电池的
电动势成正比,电流表的真实电阻值应为
1.2
1.5 ×10.0Ω=8.0Ω
同理,电源电动势为1.2V时中值电阻值应为12Ω,所以图像上b的值为20。
15.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”的实验。
(1)先用螺旋测微器测其直径,如图甲所示,其直径为 mm;用多用表粗测其电阻,如图乙所示选用“
×1”倍率的电阻挡,其电阻为 Ω。
(2)为了减小实验误差,要用伏安法较准确地测出其阻值,除待测圆柱体外,实验室还备有如下实验器材,
则电压表应选 (选填“V1”或“V2”),要将电流表A的量程扩大至0.6 A,应将电阻箱与电流表
(选填“串联”或“并联”)。
A.两节新的干电池
B.电压表V1(量程0~3 V,内阻约为1k Ω)
C.电压表V2(量程0~15 V,内阻约为5k Ω)
D.电流表A(量程0~100 mA,内阻为10Ω)
F.滑动变阻器R2(0~5Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器R3(0~2000Ω,额定电流0.1A)
H.电键和导线若干
(3)改装后的电流表内阻已知(A 为改装后的电流表),为消除系统误差,电压表示数从0 开始,则下列各
图中最合理的______。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) 1.846/1.844/1.845/1.847 6.0/6
(2) V1 并联
(3)D
【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
1.5 mm +34.6×0.01mm =1.846 mm
[2]根据欧姆表的读数规律,该读数为
6.0×1Ω=6.0Ω
(2)[1]电源是两节干电池,电动势约为3V,为了确保电压表的安全与精度,电压表选择与电动势相差不
多的量程,即选择量程为0~3 V的电压表V1;
[2]要将电流表A的量程扩大至0.6 A,应将电阻箱与电流表并联。
(3)电压表示数从0 开始,则控制电路采用分压式,由于改装后的电流表内阻已知,电流表分压的具体
值能够确定,可知,为消除系统误差,测量电路采用电流表内接法。
故选D。
物理实验小组要测一未知电阻Rx的阻值,要求尽可能精确测量。
16.(1)为便于设计电路,该实验小组先用多用电表粗测Rx的阻值,选用欧姆表×10倍率测量,发现指针
偏转过小,为了较准确地进行测量,应该选择 (填“×100”或“×1”)倍率,并重新进行欧姆调零,
正确操作并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图(a)所示,则测量结果是 Ω;
(2)实验室提供了如下实验器材:
A.电源E(电动势为12V,内阻不计);
B.电压表V(量程为15V,内阻RV约为15kΩ);
C.电流表A1(量程为30mA,内阻r1约为10Ω);
D.电流表A2(量程为20mA,内阻r2约为15Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω,额定电流为1A);
F.滑动变阻器R2(最大阻值为1kΩ,额定电流为0.5A);
G.开关及导线若干。
(3)为尽可能准确测量Rx的阻值,实验小组设计了如图(b)所示的电路,实验过程如下:
①正确连接实验电路后,调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;
②断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A2的示数恰好为电流表A1示数的四
分之三,记录此时电压表V 的示数U 1和电流表A1的示数I 1;
③保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,再闭合开关S2,记录电压表V 的示数U 2和电流表A2的示数I 2;
④根据以上测量数据可得Rx= ;该实验也可测得电流表A1的内阻r1= (用U 1、I 1、U 2、I 2表
示)。
⑤该实验中Rx的测量值和真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ×100 1600 3U 2
I 2
U 1
I 1
−3U 2
4 I 2
不变
【详解】(1)[1]选用欧姆表×10倍率测量,发现指针偏转过小,说明待测电阻阻值较大,为了较准确地
进行测量,应该选择×100 倍率。
[2]测量结果为
Rx =16×100Ω=1600Ω
(3)[3]断开开关S2时,根据并联电路的电阻与电流成反比,有
Rx
R2+r2
=
3
4 I 1
1
4 I 1
闭合开关S2时,有
U 2= I 2( R2+r2)
解得
Rx = 3U 2
I 2
[4]根据闭合电路的欧姆定律
U 1= 1
4 I 1 Rx+ I 1r1
测得电流表A1的内阻
r1= U 1
I 1
−3U 2
4 I 2
[5]实验处理数据时考虑了电表的内阻,该实验中Rx的测量值和真实值相比不变。
某同学想测某电阻的阻值。
17.(1)他先用多用表的欧姆挡×10测量,如图所示,该读数为 Ω。
(2)为了更准确地测量该电阻的阻值Rx,有以下实验器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0∼15 mA,内阻r1约为2Ω);
B.电流表A2(量程为0∼3 mA,内阻r2=100Ω);
C.定值电阻R1=900Ω;
D.定值电阻R2=9900Ω;
E.滑动变阻器R3(0∼20Ω,允许通过的最大电流为200 mA);
F.滑动变阻器R4(0∼100Ω,允许通过的最大电流为50 mA);
G.蓄电池E(电动势为3 V,内阻很小);
H.开关S。
(3)滑动变阻器应选择 (选填“R3”或“R4”)。
(4)在虚线框内将图乙所示的电路补充完整,并标明各器材的符号 。后续实验都在正确连接电
路的条件下进行。
(5)该同学在某次实验过程中测得电流表A1的示数为I 1,电流表A2的示数为I 2,则该电阻表达式Rx =
(用题中所给物理量符号表示)。
(6)调节滑动变阻器,测得多组I 1和I 2,并作出I 1−I 2图像如丙图所示,则该电阻的阻值为
Ω。
【答案】 260
R3
1000 I 2
I 1−I 2
250
【详解】(1)[1]欧姆表的读数为
Rx =26×10Ω=260Ω
(3)[2]由题知,为准确测量Rx,故需要测量较多的数据,所以滑动变阻器采用分压式接法,故滑动变阻
器选用最大阻值小的R3;
(4)[3]因题中没有提供电压表,故需要将电流表A2与定值电阻R1=900Ω串联,改成一个电压表,其量
程为
U = I g(RA2+ R1)=3V
而电流表A1放在干路中,完整的电路图,如图所示
(5)[4]根据电路图可得
Rx = I 2(R A 2+ R1)
I 1−I 2
= 1000 I 2
I 1−I 2
(6)[5]根据
Rx = 1000 I 2
I 1−I 2
变形得
I 1= I 2(1+ 1000
Rx )
根据丙图可知图像的斜率为
k = 12.5
2.5 =1+ 1000
Rx
解得
Rx=250Ω
18.要测量一节干电池的电动势E和内阻r,现有下列器材:电压表V(0∼3 V),电阻箱R (0−9999.9Ω),
定值电阻R0,开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1 所示的实验电路。由于R0的阻值无
法辨认,实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2 所示,该表有“×1”、“×10”
两个倍率。现用该表测量阻值小于10Ω的电阻R0。
(1)图2 中a表笔为 (选填“红”或“黑”)表笔。要测量R0,c应与 (选填“d”或“e”)相
连。测量时指针位置如图3 所示,欧姆表的读数为 Ω。
(2)实验小组同学利用图1 电路多次调节电阻箱阻值R,读出电压表对应的数据,建立1
R −1
U 坐标系,描点
连线得到如图4 所示的图线,则该电源的电动势E = V,内阻r = Ω。(结果均保留三位有效数字)
(3)经核实,电阻R0的测量值与真实值一致,实验小组利用图1 电路得到的内阻的测量值r测 (选填
“小于”、“等于”或“大于”)真实值r
【答案】(1) 黑表笔 d 4
(2) 1.43 2.25
(3)小于
【详解】(1)[1]电流从红表笔流入,黑表笔流出,所以图2 中a 表笔为黑表笔;
[2]该表有“×1”、“×10”两个倍率,欧姆表的内阻等于该倍率下的中值电阻,所以“×1”倍率的内阻
小于“×10”倍率的内阻,由于R0阻值小于10Ω,应选择“×1”倍率,故要测量R0,c应与d 相连;
[3]如图3 所示,欧姆表的读数为
R0= 4×1Ω= 4 Ω
(2)[1][2]由闭合电路欧姆定律
E =U + U
R ( R0+r )
化简可得
1
R =
E
R0+r ⋅1
U −
1
R0+r
由图可知
k =
E
R0+r = 0.16
0.70 ,b=−
1
R0+r =−0.16
联立解得,该电源的电动势为
E≈1.43 V
内阻为
r =2.25Ω
(3)由图1 可知,误差来源于电压表分流,则根据闭合电路欧姆定律
E真=U +( U
R + U
RV
)( R0+r真)
化简可得
1
R =
E真
R0+r真
⋅1
U −(
1
R0+r真
+ 1
RV
)
对比
1
R =
E
R0+r测
⋅1
U −
1
R0+r测
可得
r测<r真
19.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E、E'是电池;R1、R2、R5、R6是固定电阻,
R3、R4是可变电阻;表头G 的满偏电流为250μA,内阻为480Ω。该多用电表有6 个挡位:直流电压1V 挡
和5V 挡,直流电流1mA 挡和2.5mA 挡,欧姆×10Ω挡和×100Ω挡。
(1)图中当中S 调到 时电流表量程较大(在1、2、3、4、5、6 中选填)。
(2)关于R3、R4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R3、R4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R3或R4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R3、R4使用电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据给出的条件可得R1= Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B 端是与“2”相连的,则多用电表读数为
mA。
【答案】(1)1
(2)B
(3)64
(4)0.70
【详解】(1)当S 调到1 时,表头与R2串联后再与R1并联,改装成电流表,当S 调到2 时,R1与R2串联
后再与表头并联,改装成电流表,即当S 调到1、2 时多用电表测的是电流;S 调到1 时,改装电流表的量
程
I 1= I g+ I g(rg+ R2)
R1
S 调到2 时,改装电流表的量程
I 2= I g+ I grg
R1+ R2
可知,S 调到1 时电流表量程较大。
(2)A.在使用多用电表之前,需要进行机械调零,即调整机械调零旋钮,使电表指针指在表盘左端电流
“0”位置,故A 错误;
B.使用欧姆挡时,需要进行欧姆调零,即先将两表笔短接,调整R3或R4使电表指针指在表盘右端电阻
“0”位置,故B 正确;
C.结合上述可知,当S 调到1、2 时,使用的才是电流挡,此时R3、R4不起作用,故C 错误。
故选B。
(3)结合上述,S 调到1 时电流表量程较大,即S 调到1 时,量程为2.5mA 挡,S 调到2 时,量程为1mA
挡,根据
I 1= I g+ I g(rg+ R2)
R1
I 2= I g+
I grg
R1+ R2
解得
R1+ R2=1600Ω,R1=64 Ω
(4)此时B 端是与“2”相连,表头改装成了量程为1mA 的电流表,表头上选用电流为“10”的量程,1 小
格表示
8−6
10 =0.2
该读数为
6+5×0.2
10
mA =0.70mA
20.(福建·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80.00cm电阻丝的电阻率,该
电阻丝的电阻值约为100~200Ω,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 mm。
(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“×1”“×10”“×100”或“×1k
”)。
(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
Ω。
(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 Ω⋅m(结果保留3 位有效数字)。
【答案】 1.414(1.411~1.415 均可) ×10 160 3.14×10
−4
【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为
d =1mm + 41.4×0.01mm =1.414 mm
(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
R =16×10Ω=160Ω
(7)[4]根据电阻定律有
R = ρ L
S = ρ 4 L
πd
2
解得该电阻丝的电阻率为
ρ=πd
2 R
4 L
≈3.14×10
−4Ω⋅m
21.(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“×1”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1 所示,对应的读数是 Ω。
(2)除电源(电动势3.0 V,内阻不计)、电压表(量程0 ~ 3 V,内阻约3 kΩ)、开关、导线若干外,还
提供如下实验器材:
A.电流表(量程0 ~ 0.6 A,内阻约0.1 Ω)
B.电流表(量程0 ~ 3.0 A,内阻约0. 02 Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定电流0.5 A)
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】 6 A C
5.80 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
I max = E
Rx
= 3
6 A =0.5 A
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
R = 1.75
0.3 Ω=5.80Ω
(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。
22.(安徽·高考真题)某同学为了测量一个量程为3V 的电压表的内阻,进行了如下实验.
(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1 所示,得到电压表的内阻为3.00×103Ω,此
时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压
表的示数应为 V(结果保留两位有效数字).
(2)为了更准确地测量该电压表的内阻Rv,该同学设计了图2 所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关S,按图2 连接好电路;
B.把滑动变阻器R 的滑片P 滑到b 端;
C. 将电阻箱R0的阻值调到零;
D.闭合开关S;
E.移动滑动变阻器R 的滑片P 的位置,使电压表的指针指到3V 的位置;
F.保持滑动变阻器R 的滑片P 位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V,读出此时电阻箱R
0的阻值,此值即为电压表内阻Rv的测量值;
G.断开开关S.
实验中可供选择的实验器材有:
a.待测电压表
b.滑动变阻器:最大阻值2000Ω
c.滑动变阻器:最大阻值10Ω
d.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
e.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
f.电池组:电动势约6V,内阻可忽略
g.开关,导线若干
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用
(填“b”或“c”),电阻选用 (填“d”或“e”).
②电压表内阻的测量值R 测和真实值R 真相比,R 测 R 真(填“>”或“<”);若Rv越大,则
|
R测−R真
R真) 越 (填“大”或“小”)
【答案】 1.0V c d > 小
【详解】(1)[1]电压表的示数即为等效电路的路段电压,由表盘读数可知,现在的欧姆表用的是“×100”
挡,故现在的多用表内阻为1500Ω,由闭合电路欧姆定律可得
U =
E
R+r R =1.0 V
(2)[2][3]①采用电压表半偏法测量电压表内电阻,要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变,需要使电压
表电阻远大于滑动变阻器的电阻,故滑动变阻器选择小电阻,即选择c;电阻箱最大电阻不能小于电压表
电阻,电压表内电阻约为3000 欧姆,故电阻箱选择d;
[4][5]②由闭合电路欧姆定律可知,随着电阻箱的阻值变大,电源两端的路端电压随之变大,当电阻箱调
至使电压表半偏时,此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0 时要大,故此时变阻箱的实际分
压是大于电压表的,故有R 测>R 真,外电阻越大,干路电流越小,当外电阻变化时,路端电压的变化量越
小,故测量误差也越小.
23.(2023·湖南·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,R1、R2、R3为电阻箱,RF为半导体薄膜压力传感器,C 、D间连接电压传
感器(内阻无穷大).
(1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是 Ω;
(2)适当调节R1、R2、R3,使电压传感器示数为0,此时,RF的阻值为 (用R1、R2、R3表示);
(3)依次将0.5g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U,所测数据如下表所示:
次数
1
2
3
4
5
6
砝码质量
m/g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电压U /mV
0
57
115
168
220
280
根据表中数据在图(c)上描点,绘制U −m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F0,电压传感器示数为200 mV,则F0大小是 N(重力加速度取9.8 m/s
2,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C 、D间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1,
此时非理想毫伏表读数为200 mV,则F1 F0(填“>”“=”或“<”).
【答案】(1)1000/1000.0
(2)R1 R3
R2
(3)
(4)1.7×10-2
(5)>
【详解】(1)欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω
(2)当电压传感器读数为零时,CD 两点电势相等,即
U CB=U DB
即
U AB
R1+ RF
RF = U AB
R2+ R3
R3
解得
RF = R1 R3
R2
(3)绘出U-m 图像如图
(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
F0=mg =1.75×10
−3×9.8 N =1.7×10
−2N
(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
U
' = E
' RV
RV +r
'
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。
24.(2023·天津·高考真题)某同学测量金属丝的电阻R 大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数为
Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导
线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用 测量电压U,应选用 测量电流I;(填器材前对应字
母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b 端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U 可以调为零
D.通过测量多组数据绘制U −I图像可减小系统误差
【答案】 7 B D AC/CA
【详解】(1)[1]电阻大小读数为
7Ω×1=7Ω
(2)[2]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小读数误差,则应选择量程为0—3V 的电压表测量电压
U,即实验时应选用B 测量电压U。
故选B。
[3]电路中的最大电流为
I max= U
R = 4 V
7.0Ω ≈0.57 A
则应选用量程0—0.6A 的电流表测量电流I,即应选用D 测量电流I。
故选D。
[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,使电压表示数为零,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,即滑动变阻器滑片调到a 端,电
压表示数为零,故C 正确;
D.通过测量多组数据绘制U −I图像可减小偶然误差,故D 错误。
故选AC。