資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺實驗12:練習使用多用表題型 選擇題 命題趨勢和備考策略高考考點 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; 【命題規律】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。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、【導航窗口】知識梳理一、 基本實驗要求二、 規律方法總結 2考點突破考點一 教材原型實驗 3考點二 實驗拓展創新 7考點過關【素質基礎練】 11【能力提高練】 18【高考通關練】 23一、電流表與電壓表的改裝1.改裝方案改裝為電壓表 改裝為大量程的電流表原理 串聯電阻分壓 并聯電阻分流改裝原理圖分壓電阻或分流電阻 U=Ig(Rg+R) 故R=-Rg IgRg=(I-Ig)R 故R=改裝后電表內阻 RV=Rg+R>Rg RA=2.校正(1)電壓表的校正電路如圖1所示,電流表的校正電路如圖2所示.圖1 圖2(2)校正的過程是:先將滑動變阻器的滑動觸頭移到最左端,然后閉合開關,移動滑動觸頭,使改裝后的電壓表(電流表)示數從零逐漸增大到量程值,每移動一次記下改裝的電壓表(電流表)和標準電壓表(標準電流表)示數,并計算滿刻度時的百分誤差,然后加以校正.二、歐姆表原理(多用電表測電阻原理)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.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=.3.刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調節調零電阻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=時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值,Rx叫中值電阻.三、多用電表1.多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程.2.外形如圖所示:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關,它的四周刻有各種測量項目和量程.3.多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔).四、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.一、基本實驗要求1.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.2.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,調節歐姆調零旋鈕,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.二、規律方法總結1.多用電表使用注意事項(1)表內電源正極接黑表筆,負極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔,注意電流的實際方向應為“紅入”,“黑出”.(2)區分“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指針定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,調整的是歐姆調零旋鈕.(3)由于歐姆擋表盤難以估讀,測量結果只需取兩位有效數字,讀數時注意乘以相應擋位的倍率.(4)使用多用電表時,手不能接觸表筆的金屬桿,特別是在測電阻時,更應注意不要用手接觸表筆的金屬桿.(5)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.(6)測電阻時每換一擋必須重新歐姆調零.(7)使用完畢,選擇開關要置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.長期不用,應把表內電池取出.2.多用電表對電路故障的檢測(1)斷路故障的檢測方法①用直流電壓擋:a.將電壓表與電源并聯,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.b.在電源完好時,再將電壓表與外電路的各部分電路并聯.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用直流電流擋:將電流表串聯在電路中,若電流表的示數為零,則說明與電流表串聯的部分電路斷路.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.(2)短路故障的檢測方法①將電壓表與電源并聯,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,若串聯在電路中的電流表示數不為零,故障應是短路.考點一 教材原型實驗【典例1】(2024·云南大理·云南省下關第一中學校聯考模擬預測)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。【變式1】某同學想通過一個多用電表的歐姆擋直接測量某電壓表(量程為10 V)的內阻(大約幾十千歐),該多用電表刻度盤上電阻刻度的中間值為30.(1)歐姆擋的選擇開關撥至________(選填“×1k”或“×100”)擋,先將紅、黑表筆短接調零后,選用圖9中______(選填“A”或“B”)方式連接.(2)如圖10甲所示,該同學讀出歐姆表的讀數為______ Ω;如圖乙所示,電壓表的讀數為________ V,歐姆表電池的電動勢為________ V.【變式2】二極管具有單向導電性,其正向電阻很小,反向電阻很大,現有一個二極管其正極記為A、負極記為B.某同學研究二極管正、反向電阻的相關實驗操作過程如下:(1)先用多用電表的歐姆擋測量其電阻,其正向電阻約為10 Ω,反向電阻約為50 kΩ,則在測量二極管的正向電阻時,電表的紅表筆應接________(填“A”或“B”).(2)該同學設計了如圖11所示的電路用伏安法進一步測量該二極管正反向電壓均為2 V時的電阻值,二極管接在1、2之間,電壓表的內阻約為40 kΩ,選用多用電表的直流電流擋作為電流表接在3、4之間.該多用電表的直流電流有三個量程,量程和對應的內阻分別為:①50 μA,內阻約為100 Ω;②50 mA,內阻約為50 Ω;③250 mA,內阻約為10 Ω.則在實驗過程中,多用電表的紅表筆應與接線柱________(填“3”或“4”)相連;測二極管的反向電阻時電流表的量程應選用________(填“①”、“②”或“③”),單刀雙擲開關S2應撥向接點________(填“5”或“6”).考點二 實驗方案的改進實驗裝置的改進:實驗中利用頻閃儀器拍攝平拋運動軌跡。實驗方法的創新利用改變相同水平距離控制相同的運動時間,實驗中用一塊附上復寫紙和白紙的豎直木板,小球從斜面上滑下,平拋后撞在木板上留下痕跡,準確地確定落點,進而確定小球在不同水平位置的豎直位置。【典例2】(2022·河北·統考高考真題)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均發光B.當鍋內溫度高于103℃時,S1自動斷開,L1和L2均發光C.保溫過程中,S2自動在閉合、斷開狀態之間交替切換D.當鍋內溫度低于70℃時,S2自動閉合,L1發光,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“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1】(2023·江蘇蘇州·江蘇省木瀆高級中學校聯考三模)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2】(2023·寧夏銀川·銀川一中校考二模)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。(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)調節好后,將選擇開關撥至“50 V”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考點過關【素質基礎練】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:當燈泡電壓變為原電壓一半時,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·西北工業大學附屬中學校考模擬預測)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)、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、黑表筆分別接時發現多用電表指針偏角很??;將紅、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? 。【能力提高練】1.(2023·山東泰安·統考模擬預測)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·合肥一中校考模擬預測)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生的故障是 。 3.(2023·新疆阿勒泰·統考三模)LED(發光二極管)燈被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、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燈正常發光時的電阻,其電路如圖甲所示,調節滑動變阻器,使燈正常發光,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。【高考通關練】1.(2023·山西·統考高考真題)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,然后亮度趨于穩定B.亮度逐漸增大,然后趨于穩定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,發現試觸b、c時,電壓表有示數;試觸d 時,電壓表沒有示數。若電路中僅有一處故障,則 (選填選項前的字母)。A.導線斷路 B.滑動變阻器斷路 C.導線斷路 D.滑動變阻器短路3.(2021·福建·統考高考真題)某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為電阻絲的電阻率,該電阻絲的電阻值約為,材料未知。實驗過程如下:(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數如圖(a)所示。該電阻絲的直徑為 。(2)對多用電表進行機械調零。(3)將多用電表的選擇開關旋至 倍率的電阻擋(填“”“”“”或“”)。(4)將黑、紅表筆短接,調節歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線。(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數如圖(b)所示。該電阻絲的電阻值為 。(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關旋到“OFF”位置。(7)實驗測得的該電阻絲電阻率為 (結果保留3位有效數字)。4.(2021·北京·高考真題)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中,某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。(1)該同學先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻,示數如圖1所示,對應的讀數是 。(2)除電源(電動勢3.0 V,內阻不計)、電壓表(量程0 ~ 3 V,內阻約3 kΩ)、開關、導線若干外,還提供如下實驗器材:A.電流表(量程0 ~ 0.6 A,內阻約0.1 Ω)B.電流表(量程0 ~ 3.0 A,內阻約0. 02 Ω)C.滑動變阻器(最大阻值10 Ω,額定電流2 A)D.滑動變阻器(最大阻值1 kΩ,額定電流0.5 A)為了調節方便、測量準確,實驗中電流表應選用 ,滑動變阻器應選用 。(選填實驗器材前對應的字母)(3)該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,得到多組數據,并在坐標圖上標出,如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線 ,根據圖線得出該金屬絲電阻R = Ω(結果保留小數點后兩位)。(4)用電流傳感器測量通過定值電阻的電流,電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡,電流隨時間變化的圖線如圖4所示,請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現這樣的變化。( )5.(2021·廣東·高考真題)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規律。根據實驗需要已選用了規格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋,將兩表筆 ,調節歐姆調零旋鈕,使指針指向右邊“”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大,由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而 。(2)再按圖連接好電路進行測量。①閉合開關S前,將滑動變阻器的滑片滑到 端(選填“a”或“b”)。 將溫控室的溫度設置為T,電阻箱調為某一阻值。閉合開關S,調節滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和。斷開開關S。 再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端,閉合開關S。反復調節和,使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關S。②實驗中記錄的阻值 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值 。21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺實驗12:練習使用多用表題型 選擇題 命題趨勢和備考策略高考考點 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; 【命題規律】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。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、【導航窗口】知識梳理一、 基本實驗要求二、 規律方法總結 2考點突破考點一 教材原型實驗 3考點二 實驗拓展創新 7考點過關【素質基礎練】 11【能力提高練】 18【高考通關練】 23一、電流表與電壓表的改裝1.改裝方案改裝為電壓表 改裝為大量程的電流表原理 串聯電阻分壓 并聯電阻分流改裝原理圖分壓電阻或分流電阻 U=Ig(Rg+R) 故R=-Rg IgRg=(I-Ig)R 故R=改裝后電表內阻 RV=Rg+R>Rg RA=2.校正(1)電壓表的校正電路如圖1所示,電流表的校正電路如圖2所示.圖1 圖2(2)校正的過程是:先將滑動變阻器的滑動觸頭移到最左端,然后閉合開關,移動滑動觸頭,使改裝后的電壓表(電流表)示數從零逐漸增大到量程值,每移動一次記下改裝的電壓表(電流表)和標準電壓表(標準電流表)示數,并計算滿刻度時的百分誤差,然后加以校正.二、歐姆表原理(多用電表測電阻原理)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.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=.3.刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調節調零電阻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=時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值,Rx叫中值電阻.三、多用電表1.多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程.2.外形如圖所示:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關,它的四周刻有各種測量項目和量程.3.多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔).四、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.一、基本實驗要求1.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.2.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,調節歐姆調零旋鈕,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.二、規律方法總結1.多用電表使用注意事項(1)表內電源正極接黑表筆,負極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔,注意電流的實際方向應為“紅入”,“黑出”.(2)區分“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指針定位螺絲;歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置,調整的是歐姆調零旋鈕.(3)由于歐姆擋表盤難以估讀,測量結果只需取兩位有效數字,讀數時注意乘以相應擋位的倍率.(4)使用多用電表時,手不能接觸表筆的金屬桿,特別是在測電阻時,更應注意不要用手接觸表筆的金屬桿.(5)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.(6)測電阻時每換一擋必須重新歐姆調零.(7)使用完畢,選擇開關要置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.長期不用,應把表內電池取出.2.多用電表對電路故障的檢測(1)斷路故障的檢測方法①用直流電壓擋:a.將電壓表與電源并聯,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.b.在電源完好時,再將電壓表與外電路的各部分電路并聯.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用直流電流擋:將電流表串聯在電路中,若電流表的示數為零,則說明與電流表串聯的部分電路斷路.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.(2)短路故障的檢測方法①將電壓表與電源并聯,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,若串聯在電路中的電流表示數不為零,故障應是短路.考點一 教材原型實驗【典例1】(2024·云南大理·云南省下關第一中學校聯考模擬預測)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。【答案】 B 21.6 1700 【詳解】(1)[1][2]注水前,用如圖甲所示游標卡尺的內測量爪B測玻璃管內徑,該游標卡尺為10分度的游標卡尺,最小分度為0.1mm,則游標卡尺的讀數為d=21mm+6×0.1mm=21.6mm(2)[3]用多用電表歐姆擋“×100”倍率,由圖可知,玻璃管中水的電阻為R=17.0×100Ω=1700Ω(3)[4]根據題意,滑動變阻器應采用分壓式接法,電流表應采用內接法,電路圖如圖所示 (4)[5]圖像的斜率即為水樣的電阻大小,(5)[6]由電阻定律,由題意電導率,聯立得【變式1】某同學想通過一個多用電表的歐姆擋直接測量某電壓表(量程為10 V)的內阻(大約幾十千歐),該多用電表刻度盤上電阻刻度的中間值為30.(1)歐姆擋的選擇開關撥至________(選填“×1k”或“×100”)擋,先將紅、黑表筆短接調零后,選用圖9中______(選填“A”或“B”)方式連接.(2)如圖10甲所示,該同學讀出歐姆表的讀數為______ Ω;如圖乙所示,電壓表的讀數為________ V,歐姆表電池的電動勢為________ V.【答案】(1)1k A (2)4×104 5.0 8.75【詳解】 (1)用多用電表測電阻時,應讓指針指在中間刻度附近,因而應選“×1k”擋.多用電表測電阻時,需要用其內部電源,黑表筆接內部電源的正極,電壓表的兩接線柱中,“+”接線柱應接高電勢端,因而A電路的連接方式正確.(2)題圖甲中歐姆表的讀數為40×1 kΩ=40 kΩ.題圖乙中電壓表的讀數為5.0 V.由閉合電路的歐姆定律知歐姆表中電池的電動勢E=U+Ir=U+r=5.0 V+×30×103 V=8.75 V.【變式2】二極管具有單向導電性,其正向電阻很小,反向電阻很大,現有一個二極管其正極記為A、負極記為B.某同學研究二極管正、反向電阻的相關實驗操作過程如下:(1)先用多用電表的歐姆擋測量其電阻,其正向電阻約為10 Ω,反向電阻約為50 kΩ,則在測量二極管的正向電阻時,電表的紅表筆應接________(填“A”或“B”).(2)該同學設計了如圖11所示的電路用伏安法進一步測量該二極管正反向電壓均為2 V時的電阻值,二極管接在1、2之間,電壓表的內阻約為40 kΩ,選用多用電表的直流電流擋作為電流表接在3、4之間.該多用電表的直流電流有三個量程,量程和對應的內阻分別為:①50 μA,內阻約為100 Ω;②50 mA,內阻約為50 Ω;③250 mA,內阻約為10 Ω.則在實驗過程中,多用電表的紅表筆應與接線柱________(填“3”或“4”)相連;測二極管的反向電阻時電流表的量程應選用________(填“①”、“②”或“③”),單刀雙擲開關S2應撥向接點________(填“5”或“6”).【答案】 (1)B (2)3?、佟?【詳解】(1)多用電表測電阻時紅表筆接表內電池的負極,所以測二極管的正向電阻時應與二極管的負極相連即與B相連;(2)紅表筆是多用電表作直流電流表使用時的正接線柱,故應與接線柱3相連;電壓為2 V時,二極管反接時的電流約為40 μA,所以應選用量程①;根據電壓表和電流表內阻應采用電流表內接法,所以單刀雙擲開關S2應撥向接點6.考點二 實驗方案的改進實驗裝置的改進:實驗中利用頻閃儀器拍攝平拋運動軌跡。實驗方法的創新利用改變相同水平距離控制相同的運動時間,實驗中用一塊附上復寫紙和白紙的豎直木板,小球從斜面上滑下,平拋后撞在木板上留下痕跡,準確地確定落點,進而確定小球在不同水平位置的豎直位置。【典例2】(2022·河北·統考高考真題)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均發光B.當鍋內溫度高于103℃時,S1自動斷開,L1和L2均發光C.保溫過程中,S2自動在閉合、斷開狀態之間交替切換D.當鍋內溫度低于70℃時,S2自動閉合,L1發光,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“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)【答案】 CD/DC CABDE L1 R1【詳解】[1]A.按下S1后L2支路被短路,則L2不會發光,A錯誤;B.當鍋內溫度高于103℃時,S1斷開,而要溫度降到70℃以下時S2才會閉合,則此時L2可能發光,此時電路中R與R1和L1的串聯部分并聯,并聯的整體再和L2、R2串聯,則回路中并聯的整體電阻RL= 10.42Ω,R并 = 56.64Ω則回路總電阻R總 = 1067.06Ω則回路總電流則L2一定發光,此時并聯的整體的電壓為,U并 = I總R并 = 11.89V則流過L1的電流為,,則流過L1的電流小于30mA,則L1熄滅,B錯誤;C.由題知,S2在鍋內溫度高于80℃時自動斷開,鍋內溫度降到70℃以下時S2自動閉合,C正確;D.當鍋內迢度低于70℃時,S2自動閉合,L2支路被短路,則L2不會發光,此時電路中R與R1和L1的串聯部分并聯,則此時流過L1的電流為,,則此時流過L1的電流大于30mA,則L1發光,D正確。故選CD。(2)[2]多用電表的操作步驟為:調整“指針定位螺絲”,使指什指到零刻度——機械調零;將選擇開關旋轉到“ × 100”位置——選擋;將兩支表筆直接接觸,調節“歐姆調零旋鈕”,使指計指向歐姆零點——歐姆調零;測量指示燈L1兩端的阻值——測量;將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋——關閉多用電表。故正確順序為CABDE。[3]由于使用時L1始終不亮,但加熱和保溫功能均正常,如圖3可看出L1兩端有1090Ω左右的電阻,則說明L1始終不亮的原因是L1斷路損壞。[4]由于使用時L1始終不亮,但加熱和保溫功能均正常,如圖3可看出歐姆表的示數幾乎為零,但由于RL= 10.42Ω此時選用的是“ × 100”擋則說明燈泡L1正常,則說明L1始終不亮的原因是R1斷路損壞。【變式1】(2023·江蘇蘇州·江蘇省木瀆高級中學校聯考三模)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) 【答案】 負 600 2.0 16【詳解】(1)[1]根據多用電表中兩表筆電流的流向為“紅進黑出”,歐姆表指針偏轉過大,可知紅表筆與二極管的負極相連;[2] 此時,多用電表的指針位于6刻度處,二極管的正向電阻為600;(2)[3]電源電動勢為6V,R1最大電阻為10Ω,則電流為,超過其額定電流,故滑動變阻器選擇R2;[4]設計電路如圖: (3)[5]設二極管D兩端的管壓為UD,流過二極管的電流為ID.則有代入數據解得UD與ID的關系為這是一個在圖2中橫軸上截距為1.5,縱軸上截距為6、斜率為-4的直線方程(稱為二極管的負載線)因管壓UD與流過二極管電流ID還受二極管D的ID-UD特性曲線的限制,因而二極管就工作在負載線與ID-UD特性曲線的相交點P上(如右圖所示).由此得二極管兩端的管壓和電流分別為UD=1.0V,ID=2.0mA [6]電阻R1上的電壓其功率【變式2】(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)調節好后,將選擇開關撥至“50 V”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【答案】 A 21.0 B【詳解】(1)[1]多用電表未接入電路時,指針圖1所示,需要調節部件A(指針定位螺絲),使指針停在電流擋“0”刻度線位置。(2)[2]調節好后,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21.0V。(3)[3]A.使用多用電表時電流方向是“紅進黑出”,甲圖中紅表筆應該接小燈泡的左端,故A錯誤;B.乙圖是用多用電表直流電流擋測量電路中的電流,紅表筆接外部電源的正極,故B正確;C.丙圖是用多用電表歐姆擋測量小燈泡的電阻的話,應該把小燈泡與電源斷開,故C錯誤;D.丁圖是用多用電表歐姆擋測量二極管的反向電阻的話,紅表筆應該接二極管的正極(左側),故D錯誤。故選B。考點過關【素質基礎練】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。【答案】 ×1 6 -【詳解】(1)[1][2]此小電珠正常發光時的電阻為故應選擇“×1”擋;測試結果如題圖所示,示數為(2)[3]多用電表黑表筆直接與內部電源正極相連,即電流從紅表筆流入電表,從黑表筆流出電表,電流從電壓表正接線柱流入,故紅表筆應接“-”接線柱,黑表筆接“+”接線柱。2.(2023·重慶·模擬預測)實驗小組成員要測量一節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)。【答案】 正 1.30 電源內阻太小 1.44/1.45/1.46 0.40/0.41/0.42/0.43【詳解】(1)[1]用多用電表粗測電源電動勢時,紅表筆應與正極相連;[2]由圖可知,粗測電源電動勢為1.30V;(2)[3]圖像中電壓變化范圍比較小的主要原因是電源內阻太小路端電壓變化不明顯;(3)[4]由于電流表內阻已知,則將電流表相對于電源采用內接法即可解決電源內阻太小路端電壓變化不明顯的問題,則改裝后的電路圖如下圖所示[5]由圖可知電源的電動勢為1.45V;[6]電源的內阻為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) 【答案】 C 紅【詳解】(1)[1][2]根據歐姆表的原理可知其內部有電源,有滑動變阻器調節其電阻,并且黑表筆接電源的正極,紅表筆接電源的負極。則他采用的內部等效電路圖為圖中的C;表筆a為紅色。(2)[3][4]用此歐姆表粗測某電阻的阻值,當用“”擋時發現指針偏角過小,可知待測電阻較大,他應先將倍率調為“”,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4.(2023·江蘇揚州·統考三模)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:當燈泡電壓變為原電壓一半時,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 。【答案】 C 右 大于 3.1/3.2/3.3/3.4/3.5/3.6/3.7/3.8/3.9 不同意 用歐姆擋測量時,回路中有電流,鎢絲發熱,測得電阻值不是室溫時的電阻。【詳解】(1)[1]燈泡的額定電壓為24V,所以應該選取直流電壓50V檔,故選擇開關旋至C處;(2)[2]測量電壓時紅表筆流入電流,黑表筆流出電流,所以紅表筆應與燈泡的右端相連;[3]根據歐姆定律可得燈泡正常工作時的電阻為電源電壓為36V,滑動變阻器的最大阻值為20Ω,所以采用分壓器電路,連接電路如圖所示 (3)[4]由圖可知當燈泡電壓變為原電壓一半時,燈泡對應的阻值為,此時的功率為[5]將這些點用平滑的曲線相連,如圖所示 燈絲處于室溫即所加電壓為零時,對應的阻值為;(4)[6][7]用多用電表歐姆擋直接測量燈絲電阻不是室溫時的電阻值,因為用歐姆擋測量時,回路中有電流,鎢絲發熱,所以測得電阻值不是室溫時的電阻。5.(2023·陜西西安·西北工業大學附屬中學??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)、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、黑表筆分別接時發現多用電表指針偏角很??;將紅、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? 。【答案】 2 0.80 其正向電阻隨電壓的增大而減小,當電壓大于某值時,電阻趨于穩定值4.0(3.8~4.2均可)【詳解】(1)[1] 斷開開關和,將多用電表選擇開關調至“”歐姆擋,將紅、黑表筆分別接時發現多用電表指針偏角很小,說明電流很小,故a端為二極管的正極;將紅、黑表筆分別接、時偏角很大,說明電流很大,故b端為二極管負極,即兩個框中二極管的示意圖如圖所示 (2)[2][3]由實驗可知,探究二極管的正向特性,應接通、,開關S接在2端,電壓表示數為。(3)[4]由圖丙可知,圖線的斜率反映了電阻倒數的變化規律,斜率越來越大,說明電阻越來越小,且變化越來越快,其正向電阻隨電壓增大而減小,當電壓大于某值時,電阻趨于穩定值,二極管的正向電阻最終趨于【能力提高練】1.(2023·山東泰安·統考模擬預測)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。【答案】 黑 300 191.0 閉合 200【詳解】(1)[1]根據多用電表“紅進黑出”可知B相連的為黑表筆。(2)[2] [3]選擇開關置于1位置,閉合開關S時,R1與Rg并聯后總電阻為RA=9ΩS閉合,選擇開關置于3時,U=IA(RA+R3),解得,R3=191.0Ω(3)[4] [5]歐姆表中,正確調零后,待測電阻與電流的關系為閉合開關S時,電流表量程為S斷開時的10倍,故而所測電阻是開關斷開時的,因此開關S閉合為×1倍率,S斷開為×10倍率,使用×10時,電流表量程為30mA,因此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生的故障是 。 【答案】 歐姆調零 - 1000 1.00 2.5 cb間斷路【詳解】[1]歐姆表使用前需要將紅表筆和黑表筆短接,進行歐姆調零,即調節歐姆調零旋鈕,使指針指到;[2]根據“紅進黑出”與“+進-出”規律,需要將多用電表的紅表筆和電壓表的“-”接線柱相連;[3]根據歐姆表的讀數規律,該讀數為[4]根據電壓表的讀數規律,該讀數為;[5]已知多用電表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”,則歐姆表“×100”擋的內阻為,根據上述可知,圖甲示數1000Ω即為電壓表的內阻,令,電壓表示數,則有,解得,E=2.5V[6]由于將選擇開關旋至直流電壓檔,根據題意ed間電壓為0,表明ed間電路正?;蛘遝d之外的電路斷路,又由于ec間電壓為0,表明ec間電路短路或者ec之外的電路斷路,又由于黑表筆依次接b、a、h接線柱,對應的多用電表的示數均為10V、10V、10V,若是ed間電路正?;蛘遝c間電路短路,則黑表筆依接b時,多用電表的示數應為0,若是dc間斷路,則黑表筆依接c時,多用電表的示數應為10V,表明電路發生的故障是cb間斷路。3.(2023·新疆阿勒泰·統考三模)LED(發光二極管)燈被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、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燈正常發光時的電阻,其電路如圖甲所示,調節滑動變阻器,使燈正常發光,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。【答案】 黑 減小【詳解】(1)[1]指針偏角太大,說明電阻較小,所以應換更小倍率的檔位,即“”擋;(2)[2]在使用多用電表時,電流由紅表筆流入多用表,由黑表筆流出多用表;由圖甲所示電路可知,應該用黑表筆接端;(3)[3]在圖像中,圖像上點與原點連線的斜率等于電阻的倒數;由圖乙可知,LED燈兩端電壓增大時,圖像上點與原點連線的斜率也增大了,說明LED燈的電阻減小了;[4]由圖乙可知,LED燈兩端電壓為0.60V時,流過的電流為4.0mA,則它的電功率為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=【答案】 1.845 4.240 6.0 A C E【詳解】(1)[1]螺旋測微器的讀數為固定刻度讀數與可動刻度讀數之和,所以圓柱體的直徑為[2]游標卡尺讀數為主尺讀數與游標尺讀數之和,所以圖中所測圓柱體的長度為[3]多用電表的讀數為指針刻度與倍率的乘積,所以粗測電阻為(2)[4]電源電動勢為3V,所以電壓表應選3V量程,故電壓表選A;[5]電路中的電流約為,所以電流表量程應選0.6A量程的,故電流表選C;[6]實驗要求待測電阻兩端的電壓調節范圍盡量大,所以滑動變阻器應用分壓式接法,所以滑動變阻器應選擇總阻值較小的E;(3)[7]由于電流表內電阻已知,其分壓可以確定,所以電流表應采用內接法,根據以上分析,設計的電路圖如圖所示(4)[8]根據歐姆定律,,,,解得5.(2023·湖北黃岡·黃岡中學??级#├脤嶒炇业闹羔樖蕉嘤秒姳硌芯咳缦聠栴}。(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。【答案】 AB/BA ×100 3000 280【詳解】(1)[1] A.測電壓時,電壓表與被測電路并聯,紅表筆接高電勢,圖甲連接方式紅、黑表筆接法正確,A正確;B.測電流時,電流表與被測電路串聯,電流從紅表筆流入,應按圖乙連接方式測量,B正確;C.測電阻時,電阻必須與電路斷開,不可以按圖丙連接方式測量,C錯誤;D.測二極管的反向電阻時,必須將圖丁中的表筆對調,D錯誤。故選AB。(2)[2]某同學用多用電表“×10”擋測量某電阻R時,操作步驟正確,發現表頭指針偏轉角度過小,表明被測電阻阻值較大,為了較準確地進行測量,則應將選擇開關置于“×100”擋。(3)①[3]根據閉合電路歐姆定律得,,解得②[4]根據閉合電路歐姆定律得,根據題意得,,解得,【高考通關練】1.(2023·山西·統考高考真題)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,然后亮度趨于穩定B.亮度逐漸增大,然后趨于穩定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”)。【答案】 正極 C 電荷量【詳解】(1)[1]多用電表紅表筆流入電流,黑表筆流出電流,故電流表紅表筆應該與電池的正極接觸;(2)[2]電容器充電完成后,開始時兩極板電量較多,電勢差較大,當閉合“2”接入小燈泡,回路立即形成電流,燈泡的迅速變亮;隨著時間的積累,兩極板電量變少,電勢差變小,流過燈泡的電流減小,直至兩極板電荷量為零不帶電,則無電流流過小燈泡即熄滅,故選C。(3)[3]開始充電時兩極板的不帶電,兩極板電勢差為零,設電源內阻為r,則開始充電時有由圖像可知開始充電時實線的電流較小,故電路中的電阻較大,因此電阻箱阻值為;[4]圖像的物理意義為充電過程中電流隨時間的變化圖線,故曲線與坐標軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的電荷量。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,發現試觸b、c時,電壓表有示數;試觸d 時,電壓表沒有示數。若電路中僅有一處故障,則 (選填選項前的字母)。A.導線斷路 B.滑動變阻器斷路 C.導線斷路 D.滑動變阻器短路【答案】 甲 ADCB C【詳解】(1)[1]因為待測電阻約為,而,故為了減小誤差應該采用電流表的外接法,即選用甲圖;(2)[2]測量過程中應該先選擇合適擋位,根據題意選擇“”擋位,然后進行歐姆調零,再進行測量,測量完成后要將開關置于“”擋,故順序為ADCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發現無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數始終為零,可能是電路中出現斷路,電壓表的示數不變化,說明電壓表串聯在電路中;當試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的,試觸d時,電壓表沒有示數說明在cd之間某處發生了斷路,故選C。3.(2021·福建·統考高考真題)某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為電阻絲的電阻率,該電阻絲的電阻值約為,材料未知。實驗過程如下:(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數如圖(a)所示。該電阻絲的直徑為 。(2)對多用電表進行機械調零。(3)將多用電表的選擇開關旋至 倍率的電阻擋(填“”“”“”或“”)。(4)將黑、紅表筆短接,調節歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線。(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數如圖(b)所示。該電阻絲的電阻值為 。(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關旋到“OFF”位置。(7)實驗測得的該電阻絲電阻率為 (結果保留3位有效數字)。【答案】 1.414 160【詳解】(1)[1]該電阻絲的直徑為(3)[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時,為了減小誤差,應盡可能使指針偏轉至刻度盤中央附近,由于該電阻絲的阻值在100~200Ω,而表盤中央刻度在15~20左右 ,所以應選擇×10倍率的電阻擋;(5)[3]15~20之間的分度值為1,所以該電阻絲的電阻值為(7)[4]根據電阻定律有解得該電阻絲的電阻率為4.(2021·北京·高考真題)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中,某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。(1)該同學先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻,示數如圖1所示,對應的讀數是 。(2)除電源(電動勢3.0 V,內阻不計)、電壓表(量程0 ~ 3 V,內阻約3 kΩ)、開關、導線若干外,還提供如下實驗器材:A.電流表(量程0 ~ 0.6 A,內阻約0.1 Ω)B.電流表(量程0 ~ 3.0 A,內阻約0. 02 Ω)C.滑動變阻器(最大阻值10 Ω,額定電流2 A)D.滑動變阻器(最大阻值1 kΩ,額定電流0.5 A)為了調節方便、測量準確,實驗中電流表應選用 ,滑動變阻器應選用 。(選填實驗器材前對應的字母)(3)該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,得到多組數據,并在坐標圖上標出,如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線 ,根據圖線得出該金屬絲電阻R = Ω(結果保留小數點后兩位)。(4)用電流傳感器測量通過定值電阻的電流,電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡,電流隨時間變化的圖線如圖4所示,請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現這樣的變化。( )【答案】 6 A C 5.80 剛閉合開關時,燈絲溫度較低,電阻較小,電流較大;隨著燈絲溫度升高,電阻逐漸增大,電流逐漸減小;當燈絲發熱與散熱平衡時,溫度不變,電阻不變,電流保持不變【詳解】(1)[1]將選擇開關調節到“×1Ω”,由圖1可知,金屬絲的電阻,Rx=6×1Ω=6Ω(2)[2]由題知,電源電動勢為3V,則回路中的最大電流為,,故電流表選A;[3] 為了調節方便、測量準確,滑動變阻器要選最大阻值小的,故選C;(3)[4]將描出的點用直線連接,即可得U-I圖線,則有[5]?。?.3A,1.75V),可得,(4)[6] 剛閉合開關時,燈絲溫度較低,電阻較小,電流較大;隨著燈絲溫度升高,電阻逐漸增大,電流逐漸減??;當燈絲發熱與散熱平衡時,溫度不變,電阻不變,電流保持不變。5.(2021·廣東·高考真題)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規律。根據實驗需要已選用了規格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋,將兩表筆 ,調節歐姆調零旋鈕,使指針指向右邊“”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大,由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而 。(2)再按圖連接好電路進行測量。①閉合開關S前,將滑動變阻器的滑片滑到 端(選填“a”或“b”)。 將溫控室的溫度設置為T,電阻箱調為某一阻值。閉合開關S,調節滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和。斷開開關S。 再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端,閉合開關S。反復調節和,使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關S。②實驗中記錄的阻值 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值 。【答案】 短接 減小 b 大于【詳解】(1)[1][2]選擇倍率適當的歐姆擋,將兩表筆短接;歐姆表指針向右偏轉角度越大,則阻值越小,可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。(2)①[3]閉合開關S前,應將滑動變阻器R1的阻值調到最大,即將滑片滑到b端;②[4][5]因兩次電壓表和電流表的示數相同,因為,即 ,,可知R01大于R02。21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 實驗12:練習使用多用表(原卷版).docx 實驗12:練習使用多用表(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫