高中物理 【电学实验基础与创新专题】
考点一 电表改装与多用电表的使用 1、电表的改装
① 电流表改装成电压表
若量程扩大n倍,则应给电流表串联一个电阻,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大,电压表的内阻越大.n=U/Ug R=(n-1)Rg.
② 电流表改装成电流表
若量程扩大n倍,则应给电流表并联一个电阻,量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小.n=I/Ig R=Rg/(n-1). 2、多用电表的使用 实验 仪表图及原理图 使用方法及原理 考查热点 ①电压、电流挡:相当于电压表、电流表 ②欧姆挡:闭合电路欧姆定律 ③调零:机械调零、欧 姆调零 ④电流方向:红表笔进,黑表笔出 ⑤原理:串联分压、并联分流 ①考读数:电压、电流、电阻挡的读数 ②考使用:欧姆表选挡、调零、规范操作等 ③考黑箱:多用电表探测黑箱内的元件 ④电表改装:所需电阻或改后量程的计算 练习使用多用电表及掌握内部结构 例1 (2024·高考全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表.该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装.然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).
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(1)根据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线.
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示.由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是________.(填正确答案标号)
A.18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA
(3)产生上述问题的原因可能是________.(填正确答案标号) A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω C.R值计算错误,接入的电阻偏小 D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=________.
变式1.(2024·高考全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99 999.9 Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干.
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω;滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”).
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻
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度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为________、________.
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为________Ω.
考点二 电阻的测量 1、 实验 两种测量电路图 两种控制电路图 电阻的测量 考查热点 ①考读数:U、I ②考电路:电路设计或选择、实物连线或改错,器材选 择 ③考数据:数据处理、误差分析 2、测量电阻的两种经典方法 (1)最精确的电阻测量方法——等效替代法 电流等效替代 电压等效替代 (2)最专一的电表内阻测量方法——半偏法 ①用半偏法测电流表内阻,如图所示,电阻箱应和电流表并联,然后与大电阻滑动变阻器串联,R测 - 1 -
高中物理【电学实验基础与创新专题】带解析
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