1、专题七专题七恒定电流恒定电流-2-高考命题高考命题规律规律-3-欧姆定律及其应用欧姆定律及其应用命题角度1电路的基本性质和规律高考真题体验对方向(2016全国17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()-4-答案:C解析:S断开时等效电路图如图甲所示.-5-分析闭合电路问题的四点注意(1)闭合电路欧姆定律E=U+Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定律U=IR联合使用.(2)局部电阻增则总电阻增,反之总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之总电阻增.(3
2、)两个关系:外电压等于外电路上串联各分电压之和;总电流等于各支路电流之和.(4)涉及含电容电路时要搞清与电容并联支路的电压变化,并利用Q=CU及E=分析.求解电路中电容器带电荷量的问题,要注意以下两点:一是把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化.二是电路稳定时,找到与电容器并联的电阻,而电容器的电压等于与之并联的电阻两端的电压.-6-典题演练提能刷高分1.(多选)如图所示,电源的电动势E=6 V,内阻r=1,电阻R1=3,R2=6,电容器的电容C=3.6 F,二极管D一般是由硅或者锗管组成,具有单向导电性,下列判断正确的是()A.开关S1闭合,S
3、2断开时和开关S1、S2均闭合时,电容器两端电压均为4 VB.开关S1闭合,S2断开,当合上S2,待电路稳定以后,电容器上电荷量变化了1.810-6 CC.开关S1、S2闭合,待电路稳定以后断开S1,流过R1的电荷量为9.610-6 CD.开关S1、S2闭合,待电路稳定以后断开S1,流过R1的电荷量为1.4410-5 C-7-答案:BC解析:本题要抓住二极管的单向导电性,判断出其处于截止状态,对直流电路没有影响,关键是放电时,明确两个电阻是并联的,根据电流与电阻成反比来求解通过电阻的电荷量.设开关S1闭合,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有U1=I1R1
4、=1.53 V=4.5 VQ1=CU1=3.610-64.5 C=1.6210-5 C合上开关S2后,电容器两端电压为U2,干路电流为I2,根据闭合电路欧姆定律有-8-所以电容器上电荷量减少了Q=(U1-U2)C=(4.5-4)3.610-6 C=1.810-6 C,故选项A错误,选项B正确;合上S1、S2后,电容器上的电荷量为:Q=CU2=3.610-64 C=1.4410-5 C.再断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电荷量与阻值成反比.故流-9-2.(多选)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图
5、象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U-I图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为8 B.硅光电池的总功率为0.4 WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大-10-答案:AC解析:由图可知该电池的电源电动势为3.6 V,由U内+UR=E可知内光电池的总功率为P总=EI=3.60.2 W=0.72 W,故B错误;硅光电池的内阻消耗的热功率为P热=I2r=0.228 W=0.32 W,故C正确;若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一
6、定增大,故D错误.故选AC.-11-命题角度2(储备)电路的动态分析【典题】(多选)(2019湖北武汉模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻R1U2,I1”“=”或“断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故RVRV-83-测量电表内阻常用的几种方法1.伏安法如图所示,闭合开关S,调节R1的阻值,记下电流表的示数I,电压表的示数U,则Rg=.-84-2.等效替代法如图所示,此方法一般要选用一个量程比电流表G稍大的电流表A.先闭合S和S1,调节R1的阻值使电流表A的示数为I.然后断开S1,接通
7、S2,调节R2的阻值使电流表A的示数仍为I,则Rg=R2.-85-3.半偏法(1)半偏法近似测量电流表内阻.如图所示,测量电流表A的内阻,操作步骤如下:断开S2、闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;由上得RA=R.-86-(2)半偏法近似测量电压表内阻.如图所示,测量电压表V的内阻,操作步骤如下:滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;闭合S1、S2,调节R0,使V表示数指到满偏刻度;断开S2,保持R0不变,调节R,使V表指针指到满刻度的一半;由上可得RV=R.-87-典题演练提能刷高分1.现有一块电流表A1,量程IA1=300 mA,内阻r1约为5,要把它改装成较大量程的电流表.
8、首先要测量其内阻的准确值.实验室备有以下器材:电流表A2:量程IA2=600 mA,内阻约为r2=1 电压表V:量程15 V,内阻约为3 k;定值电阻:R0=5;滑动变阻器R1:最大电阻值10,额定电流为1 A滑动变阻器R2:最大电阻值250,额定电流为0.3 A电源E:电动势为3 V,内阻较小开关和导线若干.-88-(1)有同学根据提供的器材,设想把电压表直接和电流表并联测量电流表A1的内阻,如图甲所示,仔细分析后发现是不可行的,其原因是 .(2)请你选择合适的器材,设计一个测量电流表A1内阻的电路原理图,要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减少误差.(3)若测得电流表
9、A1的内阻r1=5.0,就可以将A1改装成0.6 A和3 A两个量程的电流表.如图乙所示,则电阻Ra=,Rb=.-89-答案:(1)电压表的量程为15 V,而电流表的满偏电压只有1.5 V,显然测量误差较大,不能达到测量精确值的目的(2)图见解析(3)14解析:(1)电压表的量程为15 V,而电流表的满偏电压只有1.5 V,显然测量误差较大,不能达到测量精确值的目的;(2)测量电流表的内阻的关键是测量电流表两端的电压,定值电阻R0的阻值为5,定值电阻R0和电流表A1并联可以间接计算出电流表A1两端的电压;如图所示,题目中明确要求“电流表A1的示数从零开始变化”,所以采用滑动变阻器的分压接法,如
10、图所示.-90-2.某物理兴趣小组围绕一个量程为3 mA,内阻Rg约为100 的电流计G展开探究,可供选择的器材有电阻箱R0,最大阻值为9 999.9,滑动变阻器甲,最大阻值为10 k,滑动变阻器乙,最大阻值为2 k,电源E1,电动势为1.5 V,内阻较小,电源E2,电动势为9 V,内阻较小;开关2个,导线若干.-91-(1)为测量该电流计的内阻,小明设计了如图甲所示电路,实验步骤如下:断开S1和S2;将R调到最大;合上S1调节R使G满偏;合上S2,调节R0的值到R0使G半偏,此时刻认为G的内阻Rg=R0在上述可供选择的器材中,为了使测量尽量精确,滑动变阻器应该选择(选填“甲”或“乙”);电源
11、应该选(选填“E1”或“E2”),在实验中认为电流计G内阻Rg=R0,此结果与Rg的真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“相等”).-92-(2)若测的电流计G的内阻Rg=100,小芳用电源E1、电阻箱R0和电流计G连接了如图乙所示的电路,在电流计两端接上两个表笔,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度;闭合开关,将两表笔断开;调节电阻箱,使指针指在“3 mA”处,此处刻度应标阻值为(选填“0”或“”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度,则“2 mA”处对应表笔间电阻阻值为.答案:(1)甲E2偏小(2)160-93-解析:(1)根据半偏法的
12、实验原理,为保证测量精确度要求滑动变阻器接入电路电阻远大于电流计内阻,以减小因闭合S2而引起总电流的变化量,从而减小误差,而当电动势越大的时候要使电流计满偏,则滑动变阻器接入电路电阻越大,因此电源选E2,滑动变阻器应选甲;闭合S2导致闭合回路总电阻减小则总电流增大,调节R0使G半偏,则此时流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流,电阻箱的阻值小于电流计的实际内阻,此结果与Rg的真实值相比偏小.-94-(2)由此欧姆表测量的是两表笔间的电阻,因此当将两表笔断开,两表笔间的电阻无穷大,则指针指在“3 mA”处,此处刻度应标阻值为,闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在Ig=3 mA处,则此-9
13、5-3.某物理学习兴趣小组为了测量待测电阻Rx,设计了如下实验,用到的实验器材有:学生电源、灵敏电流计、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、开关、导线若干.-96-(1)按设计方案完成以下实验步骤:按照图甲所示的原理图连接好实验电路;将滑动变阻器R2滑片调至适当位置,滑动变阻器R3滑片调至最左端,闭合开关S;调整R3逐步增大输出电压,并反复调整R1和R2使灵敏电流计G读数为零,此时电流表A2的示数为120 mA,电阻箱R1和电流表A1示数如图乙和丙所示;实验完毕,整理器材.(2)根据上述实验回答以下问题:电阻箱R1的读数为,电流表A1的示数为 mA;待测电阻Rx的阻值为(计算结果保留三位有效
14、数字);电流表的内阻对测量结果影响(选填“有”或“无”);为提高本实验的精确度可采取的措施:.-97-答案:(2)50.018075.0无在保证电表安全的情况下,适当增大滑动变阻器R3的输出电压解析:(2)电阻箱R1的读数为50.0,电流表A1的示数为180 mA;电阻箱R1两端电压等于待测电阻Rx两端的电压,即I1R1=I2Rx,解由实验原理可知,电流表的内阻对测量结果无影响;为提高本实验的精确度可采取的措施:在保证电表安全的情况下,适当增大滑动变阻器R3的输出电压.-98-4.(2019湖南长沙模拟)现要测量电流表G1的内阻,给出下列器材:电流表G1(量程05 mA,内阻r1约为150 左
15、右);电流表G2(量程010 mA,内阻r2约为100 左右);定值电阻R1=100;定值电阻R2=10;滑动变阻器R3(0200);干电池E(1.5 V,内阻未知);单刀单掷开关S;导线若干.(1)定值电阻选;(2)在方框中已画出部分实验电路设计图,请补充完整,并标明所用器材的代号;(3)若选测量数据中的一组计算r1,所用的表达式r1=,式中各符号的意义是 .-99-答案:(1)R1(2)电路图见解析(3)R1I1、I2分别表示电流表G1、G2的示数,R1表示定值电阻R1的阻值解析:(1)若选R2,则其阻值太小,电流过大,而R1与G1内阻相当,故选R1.(2)电路图如图所示:G2的示数与G1
16、的示数之差为通过R1的电流值.(3)由串、并联电路特点:I1r1=R1(I2-I1),得r1=R1,I1、I2分别表示电流表G1、G2的示数,R1表示定值电阻R1的阻值.-100-5.某实验小组在测量金属圆柱体的电阻率的实验中,先用螺旋测微器测量圆柱体直径.再用伏安法测量圆柱体的电阻,已知圆柱体的电阻大约为300.(1)用螺旋测微器测量其直径时的刻度位置如图所示,由图可知其直径为 mm.在用伏安法测定圆柱体的电阻时,除被测金属圆柱体外,还有如下供选择的实验器材:-101-A.电流表A1(量程为20 mA,内阻约为10)B.电流表A2(量程为5 mA,内阻r=20)C.电压表V(量程为3 V,内
17、阻RV约为4 k)D.定值电阻R1=10 E.定值电阻R2=20 F.滑动变阻器R3(020)G.滑动变阻器R4(0300)H.直流电源E(电动势为6 V,内阻很小)I.开关S一个,导线若干-102-(2)为使测量结果尽量准确,减少误差,实验中要求电表偏转至少半偏以上,要完成实验,除了待测圆柱体、电压表(C)、直流电源(H)、开关导线(I)以外,还需要的器材是(填写器材前的字母编号);(3)请画出实验电路图;(4)若电压表、电流表示数分别为U、I,用题中所给符号写出待测圆柱体的电阻表达式Rx=.-103-解析:(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度是4.5 mm,可动刻度是19.80.01 mm
18、=0.198 mm,螺旋测微器的示数,即金属丝直径d=4.5 mm+0.198 mm=4.698 mm;(2)电压表量程是3 V,电阻两端最大电压U=3 V,电路最大电流约为A1(量程为20 mA,内阻约为10)不符合题中要求,因此电流表应选电流表A2(量程为5 mA,内阻r=20)与定值电阻R2=20 并联改装的电流表;两个滑动变阻器都可以保证电路安全,为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器F,还需要的器材是BEF;-104-阻器最大阻值为20,待测电阻阻值约为300,滑动变阻器采用分压接法,移动滑片电路电流变化范围较大,可以进行多次实验,测出多组实验数据,电路图如图所示;-105-命
19、题角度4(储备)测定电源的电动势和内阻【典题】利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:-106-待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9),电阻R0(阻值为3.0),电阻R1(阻值为3.0),电流表A(量程为200 mA,内阻为RA=6.0),开关S.实验步骤如下:将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则 与R的关系式为.-107-(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0 时电流表的示数如图(b)所示,读出数据
20、,完成下表.答:,.-108-图(c)(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=A-1-1,截距b=A-1.(4)根据图线求得电源电动势E=V,内阻r=.-109-(2)0.1109.09(3)见解析图1.0(或在0.961.04之间)6.0(或在5.96.1之间)(4)3.0(或在2.73.3之间)1.0(或在0.61.4之间)-110-解析:(1)根据闭合电路欧姆定律有-111-数形结合型“巧”变公式找函数在实验数据的处理时,通常利用相关实验的原理公式进行巧妙变形,变成和图象信息一致的一元一次函数形式,根据图象的斜率、截距结合函数关系式得出所需的数据.-11
21、2-典题演练提能刷高分1.测定一节电池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻R0=1.0.调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x,绘制了U-I图象如图乙所示.-113-(1)由图乙求得电池的电动势E=V,内阻r=.(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).(3)根据实验数据可绘出 -x图象,如图丙所示.图象斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率=,电表内阻对电阻率的测量(选填“有”或“没有”)影响.答案:(1)1.490.45(2)小于(3)kS没有解析:(1)由闭合电路欧
22、姆定律可知:U=E-I(R0+r),而根据图乙的图象与纵坐标间的交点坐标表示电动势可知E=1.49 V,图象的斜率表示-114-(2)由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图象如图所示,由图象可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值.电表内阻,则图象的斜率不变,所以得出的电阻率没有影响.-115-2.(2019河南郑州模拟)甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.
23、5 V,内阻很大),电阻箱R(099.99),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1.保持电阻箱示数不变,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=.-116-(2)甲同学已经测得电阻R1=4.80,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值,该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,用测得的数据,绘出了如图乙所示的 图线,则电源电动势E=V,电阻R2=(结果保留3位有效数字).-117-118-3.(20
24、17天津)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 k,电阻R1=9.0 k,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 的电阻.(1)按图甲所示电路进行连接后,发现aa、bb和cc三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b间电压,读数不为零,再测量a、a间电压,若读数不为零,则一定是导线断开;若读数为零,则一定是导线断开.-119-(2)排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器滑片位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如乙图.由I1-I
25、2图象得到电池的电动势E=V,内阻r=.-120-答案:(1)aabb(2)1.4(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)解析:(1)用多用电表的电压挡先测量a、b间电压,读数不为零,可知a、b间存在断路;若测量a、a间电压,读数不为零,则aa段存在断路,反之bb段存在断路.(2)根据题中电路图可得E=I1(r1+R1)+(I1+I2)(r+R0)整理后可得-121-4.(2019山西太原模拟)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池,他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r.现有如下实验器材:多用电表一个;高阻值电阻箱R一个;保护电阻R0一只;导线、开关
26、若干;(1)如图甲,已知锌比铜活泼,所以锌片失电子作负极,铜片得电子作正极.为了估计此苹果电池的电动势,某同学直接使用多用电表直流电压挡测量,则应将红表笔与(选填“铜”或“锌”)片连接.通过上网查看可知水果电池的内阻与水果的种类、两电极之间的距离及电极面积大小有关,一般在几百至几千欧姆之间.为了估测此苹果电池的内阻,(选填“能”或“不能”)使用多用电表的欧姆挡进行初步测量.-122-(2)由于缺少电流表与电压表,研究小组仍然使用多用电表进行实验,某同学连接如图乙的实验电路,将多用电表当电流表使用(不计其内阻).调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I,为了减少偶然误差,该同学作 -R图象进行数据处
27、理.如果图象的斜率为k,截距为b,则由图象可得该苹果电池的电动势E=,内阻r=.(用k、b和R0表示)-123-解析:(1)电压表红表笔应接电源的正极,故电压表红表笔应接电源铜片;因多用电表通过测量电流得出电阻,而电源本身有电动势,故无法直接测量电源的内阻.-124-5.在“测量电源电动势”的实验中,实验室提供的器材如下:待测电源E(放电电流不能太大),电压表(量程大于待测电源电动势),标有刻度的均匀电阻丝ab(电阻约15),开关S,一端连有鳄鱼夹P的导线1,其他导线若干.-125-(1)实验中,用导线1、2、3、4、5和6按图甲所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表已调零.闭合开
28、关之前,鳄鱼夹P应置于(选填“a”或“b”)端.(2)闭合开关后,反复改变鳄鱼夹P的位置,电压表都有较大的示数但几乎不变,则断路的导线为(填数字代号).(3)排除故障之后,闭合开关,改变鳄鱼夹P的位置,读出多组电压表读数U和对应的电阻丝长度L,由测得的数据,绘出了如图乙所示数字).应用该实验中的数据(选填“能”或“不能”)测出该电源的内阻r.(4)若考虑到电压表内阻对测量的影响,则电源电动势的测量值(选填“等于”“大于”或“小于”)真实值.-126-答案:(1)b(2)1(3)2.86不能(4)小于解析:(1)由电路图可知,电压表测量ab左侧部分电阻两端的电压;若开始时P滑到a端,则ab被短路
29、,则电源被短路,故为了保证安全,P应置于b端;(2)电压表有示数说明与电源是相通的,即2、6是完好的;而示数几乎不变,说明P无法与所测左半部分相连,故说明1导线没有正确接好;(3)设单位长度的电阻为R0,由闭合电路欧姆定律可得E=2.86 V;图象的斜率可求,但由于单位长度的电阻值不知,故无法求出内阻r;-127-(4)可用“等效电源法”分析误差大小:可以把电源与电压表看作一等效电源,则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压,由于电压表不是理想电表,所以有电流通过“电源”,因而路端电压要小于电动势,所以电动势测量值小于真实值即偏小.-128-6.多用电表中使用的电池除了一节1.5
30、伏的干电池外,还有一块方形的电池(层叠电池),如图甲所示,标称电动势为9 V.某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:A.待测方形的电池B.电压表(量程为3 V,内阻约为4 k)C.电流表(量程为0.6 A,内阻为1.5)D.电流表(量程为3 A,内阻为1.0)E.电阻箱(阻值范围09 999.9)F.电阻箱(阻值范围099 999.9)G.滑动变阻器(阻值为020,额定电流为3 A)H.滑动变阻器(阻值为020 k,额定电流为0.6 A)I.开关、导线若干-129-130-(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路图.根据此电路图,为完成该实验,电流表应选,
31、电阻箱应选,滑动变阻器应选(用器材前字母表示).(2)实验需要把电压表量程扩大为9 V.该同学按图乙连接好实验器材,检查电路无误后,将R1滑片移到最左端,将电阻R2调为0,断开K3,闭合K1,将K2接a,适当移动R1,电压表示数为2.70 V;保持R1位置不变,改变R2阻值,当电压表示数为 V时,完成扩大量程;断开K1.(3)保持电阻箱R2阻值不变,开关K2接b,闭合K3、K1,从左到右调节R1,测出多组U、I,并作出U-I图线如图丙所示,由图得该电池的电动势为 V,内电阻为.-131-答案:(1)DEG(2)0.9(3)9.32.0解析:(1)实验中电流表的示数会大于0.6 A,则电流表应选
32、D;电压表要把量程扩大到9 V,则需串联电阻约为8 k,则电阻箱应选E;滑动变阻器要用分压电路,应选阻值较小的G;(2)开始时电压表示数为2.70 V,则保持R1位置不变,改变R2阻值时,电压表和R2两端的电压之和为2.7 V,则当电压表示数为0.9 V时,R2上分压1.8 V;则当电压表示数为3 V时,电压表和R2两端的电压之和为9 V,完成扩大量程;-132-命题角度5练习使用多用电表和原理理解高考真题体验对方向1.(2017全国23)图(a)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、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 A,内阻为4
33、80.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆100 挡.-133-134-(1)图(a)中的A端与(选填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6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R6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R6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R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2=,R4=.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图
34、(b)所示.若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为;若此时B端是与“5”相连的,则读数为.(结果均保留三位有效数字)-135-答案:(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA或1.48 mA1 100 2.95 V或2.96 V解析:(1)根据电流从红表笔进入多用表,结合欧姆挡知,A与黑表笔相连.(2)在使用多用电表之前,调节机械定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置,A选项错;使用欧姆挡时,将两表笔短接,调整R0进行欧姆调零,B选项正确;电流挡中电路与R6无关,C选项错.(3)当B端接“2”时,电流表的量程为1 mA,此时,R1、
35、R2串联后与表头并联,R1+R2承担的电流为I-Ig=0.75 mA,由IgRg=(I-Ig)(R1+R2),可得R1+R2=160;当B端接“4”时,电压表量程为1 V,表头与R4串联,表头部分承担的电压Ug=IgRg=25010-6480 V=0.12 V,故R4承-136-(4)B端与“1”连接时,电流表最大量程为2.5 mA,表盘上每1小格表示0.05 mA,指针约在第29.6格,则电流表读数为1.48 mA;B端与“3”连接时,多用表为欧姆表,示数为R=11100=1 100;B端与“5”连接时,多用表为量程5 V的电压表,每1小格表示0.1 V,则读数为2.96 V.-137-2.
36、(2018全国22)某同学组装一个多用电表.可选用的器材有:微安表头(量程100 A,内阻900);电阻箱R1(阻值范围0999.9);电阻箱R2(阻值范围099 999.9);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表,组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡.回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中 为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱.(2)电阻箱的阻值应取R1=,R2=.(保留到个位)-138-答案:(1)见解析图(2)1002 910解析:(1)微安表改装为1 mA的电流表,需
37、要并联小于其内阻的电阻,起分流作用,应选R1;改后的电流表再改装为大量程的电压表时需要串联较大的电阻,起分压作用,应选R2.电路如图所示.(2)微安表与R1并联,有Igrg=(I-Ig)R1,其中I=1 mA,Ig=100 A,rg=900,代入得R1=100.改装后的电流表量程为I=1 mA,内阻为改装后的电流表与R2串联,有IR2=U-IRg,其中U=3 V,得R2=2 910.-139-多用电表使用的“四注意”1.电流的流向:使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接黑表笔,负极接红表笔,从电源外部看,电流从红表笔流入,从黑表笔流出.2.区分“机械调零”和“欧姆调零”:“机械调零”在表盘刻度
38、左侧“0”位置,调整表盘下边的中间定位螺丝;“欧姆调零”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整欧姆调零旋钮.3.倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针过大或过小均有较大为2 k,则应选用“100”挡).如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再测量;如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量.4.测量结束后,将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡.-140-典题演练提能刷高分1.(2019山西二模)某多用电表内欧姆“1”挡倍率的内部电路图如图甲的虚线框所示.一学习小组将电阻箱和电压表并联后接到多用电表两表笔A、B上
39、,采用图甲的电路测量多用电表欧姆挡“1”倍率正常工作时的内阻R和其内部电池的电动势E(电压表的内阻很大,它在该电路中的分流作用可以忽略),实验操作步骤如下:-141-(1)先调整“指针定位螺丝”再将选择开关调至欧姆“1”挡,红黑表笔短接调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘(选填“左”或“右”)侧零刻度处.(2)电阻箱和电压表并联后的两端分别接在表笔A和B上,正确的接法是:电压表的正接线柱要接在多用电表的表笔(选填“A”或“B”)上.(3)改变电阻箱的阻值,分别读出多组电压表和电阻箱的示数U、R,如图乙所示,若图乙中图线的斜率为k1、与纵轴的截距为b1,则所测内部电池的电动势E=,欧姆“1”挡正常
40、工作时的内阻R=.(用k1、b1表示)-142-(4)一位同学提出了数据处理的另一种思路:先计算出图象如图丙所示.由图丙得到图线斜率为k2、与纵轴的截距为b2,则电池的电动势E=,欧姆“1”挡正常工作时的内阻R=.(用k2、b2表示)-143-解析:(1)先调整“指针定位螺丝”,再将选择开关转至欧姆“1”挡处,红黑表笔短接调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处.(2)由图甲所示电路图可知,电压表的正接线柱要接在多用电表的表笔B上.-144-2.(2019贵州遵义模拟)(1)用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:旋动部件,使指针对准
41、电流的“0”刻线.将K旋转到电阻挡“100”的位置.将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的(选填“0刻线”或“刻线”).-145-将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准-146-(2)如图乙所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为;测直流电流时,用的是100
42、mA的量程,指针所示电流值为 mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为 V.-147-答案:(1)ST0刻线ADC(2)1 7004723.5解析:(1)机械调零应旋动S,使指针对准I=0处.欧姆调零应旋动T,使指针对准电阻的“0刻线”.指针偏转角度小,说明待测电阻大,所选倍率小,应改选更大的倍率,重新进行欧姆调零,所以应按ADC顺序操作.(2)欧姆表读数为刻度盘读数倍率,所以该电阻阻值为17100=1 700;选用量程为50 mA的直流电流挡,读数选取中间刻度第二排,读数为23.5 mA,故100 mA的量程时的读数为47 mA;选用量程为50 V的直流电压挡,读数选取中
43、间刻度第二排,读数为23.5 V.-148-3.某同学用一个满偏电流为10 mA、内阻为30 的电流表,一只滑动变阻器和一节电动势为1.5 V的干电池组装成一个欧姆表,如图(a)所示:-149-(1)甲、乙测试笔中,甲表笔应是(选填“红”或“黑”)表笔.(2)电流表5 mA刻度处应标的电阻刻度为.(3)经调零后,将甲、乙两表笔分别接图(b)中的a、b两点,指针指在电流表刻度的4 mA处,则电阻Rx=.(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了图中的a、c两点,则Rx的测量结果偏(选填“大”或“小”).(5)再给电流表并联一个合适的定值电阻R,就可组装成一个中间刻度值为15 的欧姆表,则R=.(保留两位
44、有效数字)-150-答案:(1)红(2)150(3)225(4)小(5)3.3解析:(1)为了保证电流由正接线柱流入表头,红表笔应接内部电源的负极,则甲应为红表笔;(2)设欧姆表的内阻为R,根据闭合电路的欧-151-4.某同学只用以下给定仪器组装如图甲所示的简易多用电表,仪器不得重复使用.-152-A.电流表(0200 A,100)B.电阻箱(0999)C.电阻箱(09 999)D.定值电阻R2(1 k)E.滑动变阻器(0300)F.滑动变阻器(0800)G.干电池(1.5 V,r=0)H.干电池(9 V,r=0)I.导线若干该多用电表需设置0、1为量程01 mA的电流挡,0、3为量程03 V
45、的电压挡,0、2为欧姆挡.该同学通过计算并选择器材(器材选择只填器材前的字母).-153-(1)量程01 mA的电流挡中电阻箱R1应该选择,将其调节为;(2)量程03 V的电压挡中电阻箱R4应该选择,将其调节为;(3)0、2的欧姆挡中滑动变阻器R3应该选择,电源应该选择;(4)该同学用上述简易多用电表的欧姆挡测量某一未知电阻,他首先进行了欧姆挡调零,然后将电阻接在0、2之间,发现电流表指针偏转如图乙所示,示数为 A,由此可求得未知电阻为.答案:(1)B25(2)C2 980(3)FG(4)120.0 1 000-154-=25,则R1应该选择B,将其调节为25;此时电流表的总电阻为rg=20;
46、,则R4应该选择C,将其调节为2 980;(3)0、2的欧姆挡中电源应该选择一节干电池G;根据闭合电路欧姆器R3应该选择F;(4)电流表示数为120.0 A,此时电路中的电流为0.6 mA,根据-155-5.某实验小组在练习使用多用电表,他们正确连接好电路,如图甲所示.闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无读数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已知保护电阻R=15,电流表量程为50 mA.操作步骤如下:将多用电表挡位调到电阻“1”挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用
47、电表的指针不偏转;将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20 时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示.-156-157-回答下列问题:(1)图丙中的多用表读数为;图丁中的电流表读数为 mA;(2)操作步骤中,多用电表红表笔应接点(选填“c”或“e”);(3)电路的故障可能是;A.灯泡短路B.灯泡断路C.保护电阻R短路D.保护电阻R断路(4)根据以上实验得出的数据,同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E=V(结果保留三位有效数字).-158-答案:(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48解析:(1)倍率采用1
48、,故读数为241=24;电流表量程为50 mA,所以分度值为1 mA,所以读数为38.0 mA;(2)因为用多用电表测电流时,电流方向为红进黑出,即红表笔是流进欧姆表的,而电路中电流表在e端为负极,即电流经过电流表的方向为de,所以红表笔接e端;(3)因为多用电表欧姆挡的指针不偏转,说明指在无穷大的刻度处,所以a、c间断路,而b、c间正常,所以只有灯泡断路,B正确;(4)根据操作可知电表指针正好指在中间刻度,即根据中值电阻规律可知欧姆挡电路内阻为r=15,根据操作可知E=(24+15)0.038 V1.48 V.-159-命题角度6设计创新实验高考真题体验对方向1.(2019全国23)某小组利
49、用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100);S为开关,E为电源.实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0 A时得到的某硅二极管U-t关系曲线.回答下列问题:-160-图(a)图(b)-161-(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0 A,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻(填“变大”或“变小”),电压表V1示数(填“增大”或“减小”),此时
50、应将R的滑片向(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1.(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系.硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为 =10-3 V/(保留2位有效数字).-162-答案:(1)5.00变小增大B(2)2.8解析:(1)U1=IR0=50.010-3100 mV=5.00 mV.从U-t关系曲线可以得出,温度升高时,二极管两端电压变小,二极管正向电阻变小,回路电流变大,电压表V1示数增大,为了保证电流不变,滑动变阻器R的滑片应向B端移动.-163-2.(2018全国23)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在2580 范围内某热敏电阻的温度特性.所用
