（課標版）高考物理二輪復習 中檔防錯8 八、電表讀數(shù)與實物圖連接易錯分析-人教版高三全冊物理試題

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1、八、電表讀數(shù)與實物圖連接易錯分析 　　(一)電表讀數(shù) 1.電壓表和電流表 (1)0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V和0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位。 (2)對于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V。 (3)對于0~0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A。 2.歐姆表讀數(shù) (1)測電阻時,電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。 (

2、2)測電壓和電流時,如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等,讀數(shù)時應讀到最小刻度的下一位,若表盤的最小刻度為2、0.2、0.02、0.002等,或5、0.5、0.05、0.005等,讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可,并按二分之一或五分之一估讀,即把最小刻度分成二等份或五等份,觀察判斷指針靠近哪一個等分線,進而估讀到該等分線對應的數(shù)值。 (3)注意事項 歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤 ①左∞右0:電阻無限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合。 ②刻度不均勻:左密右疏。 ③歐姆擋是倍率擋,即讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率。電流、電壓擋是量程

3、范圍擋。在不知道待測電阻的估計值時,應先從中等倍率開始試測,指針偏角太小,換大倍率擋;指針偏角太大,換小倍率擋。 ④歐姆表的讀數(shù):待測電阻的阻值應為表盤讀數(shù)乘以倍率。為了減小讀數(shù)誤差,指針應指表盤13到23的部分,即中央刻度附近。 典例1?、賵D甲使用0~0.6 A量程時,對應刻度盤上每一小格代表　　　　A,圖中表針示數(shù)是　　　　A;當使用0~3 A量程時,對應刻度盤上每一小格代表　　　　A,圖中表針示數(shù)為　　　　A。? ②圖乙使用較小量程時,每小格表示　　　　V,圖中表針的示數(shù)為　　　　V。若使用的是較大量程,則這時表盤刻度每小格表示　　　　V,圖中表針示數(shù)為　　　　V。? ③旋鈕

4、式電阻箱如圖所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為　　　 Ω。今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω,最簡單的操作方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若用兩個這樣的電阻箱,即可得到的電阻值范圍為　　　　　　。? 答案?、?.02　0.44　0.1　2.20?、?.1　1.70　0.5　8.5　③1987　將“×1 k”旋鈕調到2,再將“×100”旋鈕調到0　0~19 998 Ω 解析?、偈褂?~0.6 A量程時,刻度盤上的每一小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.44 A;當使用0~3 A量程時,每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A。 ②電壓表使用0~3

5、 V量程時,每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用0~15 V量程時,每小格表示0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V。 ③電阻為1 987 Ω。最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調到2,再將“×100”旋鈕調到0。每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω,故用兩個這樣的電阻箱,可得到的電阻值范圍為0~19 998 Ω。 典例2　(2017課標Ⅲ,23,9分)圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 μA,內阻

6、為480 Ω。虛線方框內為換擋開關,A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆×100 Ω擋。 圖(a) 圖(b) (1)圖(a)中的A端與　　　(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。? (2)關于R6的使用,下列說法正確的是　　　(填正確答案標號)。? A.在使用多用電表之前,調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置 B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置 C.使用電流擋時,調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據題給條件

7、可得R1+R2=　　　Ω,R4=　　　Ω。? (4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為　　　;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為　　　;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為　　　。(結果均保留3位有效數(shù)字)? 　　答案　(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA　1.10×103 Ω　2.95 V 解析　(1)為了確保電表“紅”進“黑”出,A端應與“黑”色表筆相連接。 (2)R6應是歐姆擋的歐姆調零電阻,故B項正確。 (3)當換擋開關接2時,為直流電流1 mA擋,滿足IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得R

8、1+R2=160 Ω。 當換擋開關接4時,為直流電壓1 V擋,則滿足U=I(R并+R4),R并=120 Ω,得R4=880 Ω。 (4)若B端與“1”相連,則為直流電流2.5 mA擋,由1/5估讀法可得讀數(shù)為1.47 mA。若B端與“3”相連,則為歐姆×100 Ω擋,可得讀數(shù)為1.10×103 Ω。若B端與“5”相連,則為直流電壓5 V擋,可得讀數(shù)為2.95 V。 反思總結 　　電表的讀數(shù)是經常出錯的點,關鍵是掌握讀數(shù)規(guī)則,分析清楚讀數(shù)原理,避免出錯。 　　(二)實物圖連接 1.儀器選擇的一般步驟 (1)首先選擇唯一性的器材。 (2)粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)。 (3

9、)估算回路中電流和電壓的最大值,在電表的指針有較大幅度的偏轉但不超過其量程的情況下,結合已知器材的規(guī)格,確定實驗電路和實驗器材。 2.實物圖連線的基本原則 (1)對限流式電路,一般是從電源的正極開始,把電源、開關、滑動變阻器以及測量電路順次連接起來即可。 (2)對分壓式電路,應先將電源、開關和滑動變阻器的全部電阻用導線連接起來,然后在滑動變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個,依據電路中電流的流向將測量電路部分連接起來即可。 典例3　為了精確測量一電阻的阻值Rx,現(xiàn)有以下器材:蓄電池組E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,電阻箱RP,開關S1、S2,導線若干。某實驗小組設計了如圖甲所示的

10、電路,實驗的主要步驟如下: a.閉合S1,斷開S2,調節(jié)R和RP,使電流表和電壓表的示數(shù)適當,記下兩表示數(shù)分別為I1、U1; b.保持S1閉合、RP阻值不變,閉合S2,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2。 (1)按圖甲所示的電路圖連接圖乙所示的實物圖。 (2)被測電阻的阻值Rx=　　　　(用兩電表的示數(shù)表示)。? (3)由于電流表、電壓表都不是理想電表,則被測電阻的阻值Rx的測量值　　　　真實值(選填“大于”“小于”或“等于”)。? 甲 乙 答案　(1)見解析圖　(2)U1U2U1I2-U2I1　(3)等于 解析　(1)如圖所示 (2)由題意易知RP=U1I

11、1,又RP、Rx并聯(lián)的阻值為R并=U2I2,又1RP+1Rx=1R并,聯(lián)立解得Rx=U1U2U1I2-U2I1。 (3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表,則在分析時應考慮電壓表的內阻,即在第(2)問的分析中U1I1表示的就是RP和RV并聯(lián)時的總電阻,結合后面的分析可知此時Rx的測量值仍等于真實值。 典例4　(2017課標Ⅱ,23,9分)某同學利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100 μA,內阻大約為2 500 Ω)的內阻。可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20 Ω,另一個阻值為2 000 Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω);電源E(電動勢約為

12、1.5 V);單刀開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。 圖(a) 圖(b) (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。 (2)完成下列填空: ①R1的阻值為　　　　Ω(填“20”或“2 000”)。? ②為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的　　　　端(填“左”或“右”)對應的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。? ③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1。將R1的滑片置于適當位置,再反復調節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢　　　　(填“相等”或“

13、不相等”)。? ④將電阻箱Rz和微安表位置對調,其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內阻為　　　　Ω(結果保留到個位)。? (3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議:　。? 　　答案　(1)如圖所示　(2)①20　②左?、巯嗟? ④2 550　(3)調節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程 解析　本題考查實物連接、電阻的測量、器材的選取。 (2)①R1為分壓電阻,為了有效控制測量電路,故選20 Ω的小電阻; ②為了保護微安表,開始R1的滑片C應滑到左端,使微安表示數(shù)為零; ③當B與D的電勢相等時,

14、IDB=0,S2閉合前后電路的電阻不變,導致微安表的示數(shù)不變; ④設R2中電流為I1,Rz中電流為I2,當φB=φD時 URz1=UR2左,URg=UR2右 即I2·Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右 得Rz1Rg=R2左R2右 當Rz與微安表對調時,有RgRz2=R2左R2右 故有Rz1Rg=RgRz2 Rg=Rz1·Rz2=2500×2601 Ω=2 550 Ω 反思總結 　　最近兩年高考電學實驗中實物連圖考查較多,難度也較大,易錯點集中在: (1)復雜電路的連接,如2017課標卷Ⅱ23題,電路復雜,難度較大,解答關鍵在于,分析清楚實驗原理,畫出電路圖,反復研究,正確連接。 (2)單刀雙擲開關的連接是實物圖連接的易錯點,也是高考的難點,解題關鍵點在于分析清楚單刀雙擲開關結構,明確開關中間接線柱連接位置。