多用表、电表改装类实验解答总结-2024年高考物理各类实验解答总结

电流表0~3A与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简一估读数即可电压表0~3V电流表0~0.6A同一位，采用估读电压表0~15V同一位，采用估读的~ggg(1)原理：U=Igggggg(2)分压电阻的计算：由串联电路的特点知：U=IRgggR总=nRg。(1)原理：Ig很小，不能直接换刻度测电流，需要并联一个如图所示的分流电阻。(2)分流电阻的计算：由并联电路的特点知IgRg=(I-Ig)R则：R==因(1)主要部件：表头、可调电阻、电源、红黑表笔等。电路如图。 (2)原理：由闭合电路欧姆定律得：I=c，I=c，g0g0xgR+R+rxR+g0g0xx(3)刻度盘的特点：欧姆调零：I=c，g0gR+Rg0任意电阻：因为：I=R中Rx所以：Rx=R中 (4)使用方法：R度处；③连接被测电阻，读出刻度盘示数R，Rx=kR，其中k为档位倍数。若指针偏右，需缩小倍数，选k小的档位；若指针偏左，需放大倍数，选k大的档位。(小大大小) (5)多用电表的电路结构：R=gR=g②当B接3时多用表测电阻：I=其中R= RR(R+R)n1Rg+(R1+R2)接5：根据电表改装原理有：R4+R5=g其中R=g12(6)、多用电表使用注意事项笔；小灯泡(额定电压为2.5V，额定功率为1W)电池组(电动势E约为3V，内阻忽略不计)；电流表A1(量程0.6A，内阻约为2Ω)；表A2(量程3mA，内阻为50Ω)；滑动变阻器R(阻值0~5Ω)；(1)将电流表A2与电阻箱R(选填“串联”或“并联”)改装为量程3V的电压表，(2)在答题纸虚线框内补全实验电路图()。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到(选填“a端”或者“b端”)；(3)测得的A1、A2表的多组数据I1、I2，作出小灯泡的I2I1图线如图所示。若将该小灯填“会”或“不会”)超过额定电压。【答案】会串联950/950.0AR=UR=350=950AI0.003g(2)小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示(3)旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压2222xER(0~9999.9Ω)F．定值电阻R0=501)为了较准确地测量电阻Rx，请在图甲中虚线框内将测量电阻Rx的实验电路图补充完整，Rx电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，根据所设计的电理量有。(3)该同学根据实验测量结果，作出压敏电阻Rx随所加外力F的Rx–F图像，如图乙所示。该同学将这种压敏电阻Rx与一个量程为3V的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压100N时对应电压表3V的刻度，则定值电阻R=Ω，电压表2V刻度对应压力表【答案】ABD/BAD/DAB/DBA/BDA/ADB150验电路如下图所示Rx=I1(r1+R1)21I21(3)由图乙可知R=250R=250F=2502Fxx100E=U+Rx=U+(2502F)F=50N【例题3】如图1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、(1)测量时，接线柱B接的是(填“红”或“黑”)表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为挡；(填题干中所给5个挡位中的一个) 1(2)电路中R4与R5的比值(填“大于”“小于”或“等于”)4；3G阻E RR100%求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差R真能超过5%，则电池(4)另一个同学设计了一只简易欧姆表，并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度；其电路如。A左端AB电流表，若开关B端是与“1”相连的，表头满偏时，通过电路的干路电流，大于开关B端是与挡。(2)“4”“5”接线柱电路中，表头最终与电阻串联，因此这两个接线柱均为改装电压表，且EE测EE测真_II即接“4”“5”分别为直流电压1V挡和5V挡，则表头满偏时，开关B与“4”“5”相连时有， 4ggR 4ggR445 1R=1.5Q=1500Q3R+R=1.5QR=500Qx中值电阻，即被测电阻阻值等于欧姆表内阻，则有R测_R真〉100%测量的相对误差R真能超过土5%，则有 真 真IA测测真真B11ErI=g盘上的电阻刻度是不均匀的，故B错误；C线0重合，则测量前，不需要红、黑表笔短接调零，【例题4】某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻Rg=100，满偏电流Ig=100A，定值电阻R1=2.5，R2=22.5，电源电动势E=1.5V，则该多用表(1)A接线柱应该是与(填“红”或“黑”)表笔连接；(2)当选择开关接(填“a”或“b”)档时其对应的电阻档的倍率更高；(3)若选a档测量电阻，则原表盘50A，对应的电阻刻度值应当为；原表盘【解析】(1)为了保证表头正常工作，内部电源正极应与黑表笔连接，故A接线柱应接黑可知接b时满偏电流较小，由闭合电路欧姆定律可知，对应的电阻较大，对应的倍率更高，1Rg2.51Rg2.5R内===300Ω当电流表指针为50A时，此时电流为满偏电流的一半，故测量电阻与欧姆表内电阻相等，A电流为2I=I(Rg+R2)+I=25106(100+22.5)+2510621R2.51值应当为R=R内=300=900Ω(1)先用多用电表的2.5V直流电压挡粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的 势为V。测量电池的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，两个直流电压表V1、V2均可视为理想电表。②实验中移动滑动变阻器的滑片，分别读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2。利用测出 akR0势为(2)根据电路图连接的实物图如下图所示V1、V2均为理想电表，根据闭合电路的欧姆定律可得1E=U+rU1U210R0R+rR+r2U=R+rR+r200=k=a kR0r=r=aR+araaR+araRk0)用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径d=m(2)先用欧姆表粗测其电阻值。选用“×10”倍率的电阻挡正确测量时，发现欧姆表指针偏转角较小，因此需重新选择(选填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡，重新欧姆调零如图乙所示，则电热丝的电阻值为Ω。为更准确测量电热丝的电阻R，使用下列器材：RR50Ω；①要求测量尽可能准确，并测量较多组数据，请在如图所示虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(图中标明所选器材的符号)。②由实验电路图计算电热丝的电阻率的表达式为p=(电流表与电压表的示数③该电阻率的测量结果(选填“有”或“无”)系统误差。()Ir|4L4L||()Ir|4L4L||||||\rVR0)或无()×100|)(|)U\rVR0)【解析】(1)根据螺旋测微测量原理，图中螺旋测微器测量的读数为(2)用欧姆表“×10”倍率的电阻挡正确测量时，发现欧姆表指针偏转角较小，说明欧姆表指xx约为而电流表当电压表，则电路图如图IrR=Ax+-ILL4L的表达式为或者也可以采用电流表外接法，为增大电流，将定值电阻R0xUUI-rV-R0得，电阻率的表达式为3．实验课上某同学测量一个均匀新材料制成的圆柱体电阻Rx的电阻率p。①该同学首先用游标卡尺测得该圆柱体的长度，再用螺旋测微器测得该圆柱体的直径d如图甲所示，则d=mm；圆柱体电阻约为30业，为精确测量其电阻阻值，现有3.0VA．电压表0~3V，内阻约3kΩC．定值电阻10ΩD．定值电阻1Ω测量电路如图乙所示，图中分流电阻R0应选(填器材前面的序号)；(用字母U、I、Rg、R0表示)。(U-IRg)R0【答案】3.851/3.852/3.853DI(R0+Rg)示螺旋测微器可知，其示数阻的最大电流约为I==A=0.1A=100mA阻，其阻值为R'==1R=UR=UIRg=(UIRg)R0xIRI+I(R0+Rg)4．某温度传感器设计电路如图甲所示，要求从表盘上直接读出温度值(电流表满偏时指针表量程为0~6mA，电源电动势E＝3V(内阻不计)，金属热电阻的阻值R与温度t的对应(1)要对温度传感器进行调零，调零电阻R2应调为Ω。(2)将电流表刻度线改为温度刻度线后，温度刻度线是(选填“均匀”或“不均匀”)的。1(3)测量温度时，若要求电表指针偏转不低于满量程的3，则该传感器的温度测量范围是0~℃。于”或“小于”)真实值。0R=400I=E120gR+12010R=ER10Ig60(2)根据图乙可知金属热电阻的阻值随温度升高而均匀增大，由I=R=ERRI(3)由图乙得金属热电阻的阻值与温度的关系式为1I=2mAR=ERRIR=1040(4)电动势减小时，可通过调小调零电阻R2使I=EgR1+R2+R0R2<R2当温度为t，电流对应为I时，有EEI'==120120测66R+R+R+5tR120120测66则测Et测E(1)测量电路的电压时，选用直流50V量程，指针位置如图中a所示，该电路两电压为V。(2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10mA”挡，指针位置如图中b所示，被测电流的值为mA。(3)某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“1”挡位，已知毫安表的量程为400mA，内阻约为1Ω。42.5Ω刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为mA；③连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R租通过毫安表的电流I，做出I图像，如图丙所示，则电源的电动势E=V。在不考思实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。V指针位置如图中a所示，读数时要(2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10mA”挡，指针位置如图中b所示，读数时要读中间的刻度盘，最小刻度为0.2A，被测电流的值为6.0mA。笔流入，从毫安表的“”接线柱流出，所以毫安表的“”接线柱g4I=400mA5g解得欧姆表表头G的量程为I=500mAg③设回路中除电阻箱之外的总电阻为r，根据闭合电路欧姆定律有E=I(R+r)可知I图像的斜率等于电源的电动势，则有E=k=V=5V并未引入由于电表内阻而产生的系统误差，则有E真=I(R+RA+r)AR=E真RrAI可知在不考虑实验偶然误差的情况下，I图像的斜率仍然等于电源的电动势，则电源电(1)王同学在对该表进行欧姆调零时，该多用电表的B表笔应为(填“红”或“黑”)(2)由于长时间未使用，该表内部电源电动势发生了较大变化，导致无法进行欧姆调零。100mA时，欧姆 (3)连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表的电流I，作出I图(填“有”或“无”)系统误差。Vba.0g1I=100mA2gIg=200mA(3)设回路中除电阻箱之外的总电阻为r，根据闭合电路欧姆定律有E=I(R+r)E=k=r含了毫安表的内阻，可知该方法测得的电动势无系统(4)欧姆表指针恰好指在整个表盘的中央刻度处的数值为15，电源的电动势为SA．干电池(电动势E=3.0V，内阻不计)；CRE．定值电阻R2、R3；(1)表笔B是(填“红”或“黑”)表笔。R，当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，那么定值电阻R3=Ω。Ω。(4)由于欧姆表搁置时间较长，因此其电源电动势变小，内阻变大，那么正确操作测电阻(2)根据并联电路分流特点有Rg+R3I2IgRI2g2g，I=0.1AI2g，3R=93(3)设S接b时对应满偏电流为I，根据并联电路分流特点gg RIgg23gR23gI=0.01AbR=E=300bI22R=E=302aI2(4)电源内阻变大不会产生误差，电动势减小，测量值偏大，所以真实值比测量值小。g(1)欧姆表的表笔分为红、黑两种颜色，红色表笔应该连接在图中处(填“a”或“b”)。(2)当欧姆表的挡位为“100”时，应将单刀三掷开关K与接通(填“1”“2”或“3”)。(3)定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为R1:R2:R3=。(4)若从“10”挡位换成“1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该调节(填“向上”或“向下”)。(5)在“100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000的定值电阻R1，稳 11KK时，回路中满偏电流为g1gR+R+RIg1gR+R+R123g2gR+RI=I+Igg2gR+R2g3gRI=I+Ig(Rg+R2g3gR1流应满足I:I:I=1:10:100g1g2g3联立解得定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为123123开关K从2拨向3，满偏时干路电流增大，再进行欧ab电阻接入电路的阻值减小，因此滑片向下滑动。(5)在“100”挡位进行欧姆调零，则有I=E内g1R内在ab两表笔间接入阻值为6000的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的 14，则有Ig1E内14R内11Ig1E33R+R内x内x31则xR=4000xRRRg。(1)红表笔为(填A或B)，求R1的阻值为Ω；(保留两位有效数字)(2)如右上图所示为该多用表表盘，某同学要测量一个阻值约为100的电阻，为保证测量1”或“2”或“3”)，欧姆调零后，测得电阻的阻读数为Ω；阻大于1Ω，但仍可调零，则被测电阻测量值真实值(填“大于”或者“小于”)。I=0.2AgI=I+IgRg1ggR111(2)要测量一个阻值约为100的电阻，为保证测量误差尽量的小，应使指针尽量指向表盘(3)设滑动变阻器阻值为R0，待测带电阻Rx，则欧姆调零时有I=E0ggrR+0gI(1)把该微安表改装为量程为2.0mA的电流表需要(填“串联”或“并联”)阻值R0=(2)把该微安表改装为量程为2.0mA的电流表，下列说法正确的是。(3)取一电动势为3.0V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得表的内阻为，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所。【解析】(1)根据电流表改装原理，把该微安表改装为量程为2.0mA的电流表需要并联分理有I=I+IgRA=2mA0gR00R=200Ω0表量程，该欧姆表的内阻为R=Ω=1500Ω为A小组的同学对电量百分比为100%的充电宝进行了如下实验：两只数字多用表分别作为电0压表和电流表；滑动变阻器R用于改变电路中的电流；R=2Ω作为保护电阻，以防止滑动0(1)图甲中作为电流表的多用电表是(填“A”或“B”)。(2)通过实验作出UI图像如图乙所示，则可得到充电宝的电动势E=，内阻r=(计算结果保留两位小数)。(3)若考虑电表内阻，则充电宝内阻测量的结果(选填“偏大”“准确”“偏小”)。B小组的同学利用如下器材对电量百分比为60%的同一充电宝进行了实验：除蓄电池、开实验器材还有B．电压表V(量程0~3V，内阻1kΩ)C．定值电阻R0=2D．定值电阻R1=1000表进行了改装为量程为0~6V后用如图丙所示电路图进行测量。(4)在1、2处分别放