第19講電學(xué)實(shí)驗(yàn)

熱點(diǎn)題型歸納

題型一導(dǎo)體電阻率的測(cè)量

題型二測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

題型三多用電表

題型四測(cè)量電阻的其他方法

考情分析

課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)重難點(diǎn)

L熟悉"導(dǎo)體電阻率的測(cè)

量”的基本原理及注意事

項(xiàng)。

生活實(shí)踐類：家用電器、新能(1)理解實(shí)驗(yàn)的誤差分析和改進(jìn)方法。

2.掌握測(cè)金屬絲電阻率的

源電動(dòng)汽車、超級(jí)電容器、手(2)測(cè)量定值電阻和判斷二極管的正負(fù)極。

電路圖、數(shù)據(jù)處理及誤差分

機(jī)充電等(3)掌握等效替代法、伏伏法、安安法、半偏

析。

法、電橋法等測(cè)電阻的方法并會(huì)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)

3.掌握伏安法、伏阻法、安

學(xué)習(xí)探究類：電表改裝、導(dǎo)體

設(shè)計(jì)。

阻法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)

電阻率的測(cè)量、測(cè)量電源的電

阻的原理及電路設(shè)計(jì)。

動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、用多用電表測(cè)量

4.了解多用電表的構(gòu)造和

電學(xué)中的物理量

工作原理。

5.會(huì)用多用電表測(cè)量電壓、

電流。

題型分類?舉一反三

題型一導(dǎo)體電阻率的測(cè)量

【典型例題剖析】

【例11(2023?浙江杭州市一模)小明同學(xué)猜想影響導(dǎo)體電阻的因素可能有導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材

料等。為論證自己的猜想并定量研究導(dǎo)體電阻與相關(guān)因素的關(guān)系，找來(lái)如圖甲所示儀器。圖中電表內(nèi)阻

對(duì)電路的影響不計(jì)；木板上固定了A3、BC、CD、ZJE四段金屬絲，AB.BC、C。三段為銀銘合金絲，

OE段為鐵絲。AB,段相比，橫截面積相同，長(zhǎng)度之比為1：2；BC、8段相比，長(zhǎng)度相同，橫截

面積之比為1：2；BC、OE段相比，除材料不同，長(zhǎng)度、橫截面積均相同。

(1)若要研究導(dǎo)體電阻是否與橫截面積有關(guān)，須選擇和(均選填

兩段金屬絲研究。

(2)現(xiàn)已完成部分電路連接，若要用電壓表測(cè)量段金屬絲兩端電壓，試在圖甲中畫出曲線代替導(dǎo)線完

成電路圖連接。

(3)完成上述實(shí)驗(yàn)之后，該同學(xué)進(jìn)一步測(cè)量了銀銘合金絲的電阻率。先用游標(biāo)卡尺測(cè)量BC段金屬絲的直

徑D,如圖乙所示，則直徑________mm。

34

Ocm121—

」15冉L中￥中葉山

0510

乙

(4)完成上述步驟之后，將電壓表一端接在B點(diǎn)，另一端接在8c段金屬絲的P點(diǎn)(圖中未畫出)，測(cè)出電

壓U,同時(shí)測(cè)出PB之間的距離d,改變P點(diǎn)位置多次測(cè)量，獲得一系列U、d數(shù)據(jù)并畫出U—d圖像,

測(cè)算出圖像的斜率為鼠為測(cè)出銀銘合金絲的電阻率，你覺(jué)得還要測(cè)量的物理量是,計(jì)算電阻率

的表達(dá)式為(用題中涉及的物理量和測(cè)量的物理量表示)。

【答案】(1)BCCD⑵見(jiàn)【詳解】圖(3)0.4(4)電流/曙

【詳解】(1)若要研究導(dǎo)體電阻是否與橫截面積有關(guān)，須保證所選擇的金屬絲的橫截面積不同而其他因

素相同，故應(yīng)選擇BC和C￡＞兩段金屬絲研究；

(2)曲線代替導(dǎo)線完成電路圖連接如圖所示；

(3)由題圖乙可知8c段金屬絲的直徑為

￡>=0+4x0.1mm=0.4mm；

(4)由電阻的決定式和定義式得R=g,R=￥

D1

結(jié)合題中所測(cè)量的物理量有S=＞，左=用

可得。=當(dāng)片，可知還要測(cè)量的物理量是電流/。

【高考考點(diǎn)對(duì)接】

1.實(shí)驗(yàn)原理(如圖所示)

RSTICPR

由R=pg得p—因此，只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度/、直徑和金屬絲的電阻即可求出金屬絲

4/，dR,

的電阻率P。

2.實(shí)驗(yàn)器材

被測(cè)金屬絲，直流電源(4V),電流表(0?0.6A),電壓表(0?3V),滑動(dòng)變阻器(0?50。)，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若

干，螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺。

3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

(1)用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值小

(2)連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。

(3)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量多次，求出其平均值

(4)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最左(選填“左”或“右”)端。

(5)閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)/和。的值，填入記

錄表格內(nèi)。

(6)將測(cè)得的R、I、d值，代入公式p=嚕中，計(jì)算出金屬絲的電阻率。

4.求R的平均值時(shí)可用兩種方法

(1)用R=孑分別算出各次的數(shù)值，再取平均值。

(2)用U—/圖線的斜率求出。

5.注意事項(xiàng)

(1)本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法。

(2)測(cè)量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量被測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，即電壓表兩端點(diǎn)

間的被測(cè)金屬絲長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測(cè)量多次，求其平均值。

(3)測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量，求其平均值。

(4)在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過(guò)被測(cè)金屬絲的電流不宜過(guò)大(電流表用0?0.6A量程)，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，

以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大。

(5)若采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線要盡可能地通

過(guò)較多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去。

6.誤差分析

(1)金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量、讀數(shù)等人為因素帶來(lái)誤差。

(2)測(cè)量電路中電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響，因?yàn)殡娏鞅硗饨樱訰測(cè)＜R真，由R=A，知〃測(cè)

真。

(3)通電電流過(guò)大、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使金屬絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來(lái)誤差。

【跟蹤變式訓(xùn)練】

【變式1-1](2023?全國(guó)乙卷23)一學(xué)生小組測(cè)量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：

螺旋測(cè)微器、米尺、電源及電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻Ro(阻值10.0。)、滑動(dòng)變阻器R、待測(cè)金屬

絲、單刀雙擲開(kāi)關(guān)K、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。完成下列填空：

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S

(2)將K與1端相連，適當(dāng)減小滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為Ui,然后將K與2

端相連,此時(shí)電壓表讀數(shù)記為無(wú)。由此得到流過(guò)待測(cè)金屬絲的電流/=,金屬絲的電阻r=

(結(jié)果均用Ro、Ui、。2表不)

⑶繼續(xù)微調(diào)R,重復(fù)⑵的測(cè)量過(guò)程，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)，如下表所示：

l/i(mV)0.570.710.851.141.43

U2(mV)0.971.211.451.942.43

(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻/?=14.20。

(5)用米尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度L=50.00cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如

圖(b)所示，該讀數(shù)為〃=mm。多次測(cè)量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。

(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測(cè)金屬絲所用材料的電阻率0='10-7。皿。(保留2位有效數(shù)字)

【答案】⑵啜5f(5)0.150(6)5.0

【詳解】(2)根據(jù)題意可知,R兩端的電壓為U=U2—Ui，則流過(guò)扁及待測(cè)金屬絲的電流/=￡=與5,

金屬絲的電阻r=牛，聯(lián)立可得廠=*^7。

/u?—Ui

⑸螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為

1=0+15.0x0.01mm=0.150mm

⑹根據(jù)「=點(diǎn)又5=兀e)2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得"4.Ox10-7。皿。

【變式1-2](2022?浙江1月選考48)小明同學(xué)根據(jù)圖(a)的電路連接器材來(lái)“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的

定量關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變合金絲甲接入電路的長(zhǎng)度/、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)/達(dá)

到某一相同值時(shí)記錄電壓表的示數(shù)U,從而得到多個(gè)今的值，作出4T圖像，如圖(b)中圖線a所示。

(a)

(b)

5

010

5寸"1'5

1Y/3

(c)

(1)在實(shí)驗(yàn)中使用的是(選填“0?20或“0-200Q”)的滑動(dòng)變阻器。

(2)在某次測(cè)量時(shí)，電壓表的指針位置如圖(c)所示，量程為3V,則讀數(shù)。=Vo

(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0x10-8皿?，則合金絲甲的電阻率為Cm(結(jié)果保留2位有效數(shù)

字)。

(4)圖(b)中圖線》是另一根長(zhǎng)度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的乎一

I圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積(選填“大于”“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。

【答案】(1)0-20Q(2)1.32(1.31,1.33均可)(3)9.9xl07(4)小于

【詳解】(1)由實(shí)驗(yàn)原理可知&=彳

而由擋一/圖像可知待測(cè)電阻最大約為80,為了使電壓表有明顯的讀數(shù)變化，則滑動(dòng)變阻器的阻值不能

太大，故選0?20。比較合適；

(2)電壓表的量程為3V,其分度值為0.1V,估讀到0.01V,則讀數(shù)為1.32VQ.31V、1.33V均可);

(3)根據(jù)歐姆定律與電阻定律有了=&=1,/

則與一/圖像的斜率為k=%

可得合金絲甲的電阻率為

74-40__

x8-7

P=kS=-,n7-0xl0~Qms9.9xl0Qm

(4)另一根長(zhǎng)度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后，電阻率不變，而橫截面積變?yōu)镾=S+S乙

由圖線6可得

0.42-0.21

解得Sz.=S'—S=19X10Fm2>s

故合金絲甲的橫截面積小于合金絲乙的橫截面積。

【變式1-3](2023?廣東茂名市聯(lián)考)某物理興趣小組測(cè)量一段粗細(xì)均勻的合金絲電阻率八

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑，如圖甲所示，讀數(shù)為mm；

甲

(2)某同學(xué)采用分壓電路和電流表內(nèi)接法，取這段合金絲繞在半徑為0.3m的量角器上，連成圖乙所示電

路。閉合開(kāi)關(guān)前,請(qǐng)老師檢查，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線(填寫標(biāo)號(hào))接線錯(cuò)誤,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于

端(選填“左”或“右”)；

(3)該同學(xué)改正錯(cuò)誤后，改變金屬夾位置，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器保持電壓表示數(shù)始終為L(zhǎng)OOV,記錄電流

表的示數(shù)/與接入電路的合金絲所對(duì)應(yīng)的圓心角。，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙中作出圖像，則該合金絲

的電阻率為—Q-m,電流表的內(nèi)阻為Qo(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

y/A-1

1.00

0.90

0.80

0.70

0.60

0.50

0.40

0.30

0.20

0.10

0

0_2L_2L_2L2TT5TT

~6~2~6~

丙

【答案】(1)0.800(2)③右⑶見(jiàn)【詳解】圖5.0X10-70.20

【詳解】(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)

d=0.5mm+30.0x0.01mm=0.800mm；

⑵按實(shí)物圖轉(zhuǎn)化為電路原理圖如圖

可知實(shí)物圖接成了電流表外接法，導(dǎo)線③接錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于右端;

⑶由歐姆定律得Uv=/（rA+4），量角器的半徑為Ro,根據(jù)電阻定律得4="■產(chǎn)

平,

用牛付7UvUvR#

代入數(shù)據(jù)得｝=「A+皖X106p。

作出:一6圖線，如圖

可知圖線的斜率）t=^=^xio6p

671

求得"=5.0、10-7Q.m

圖線的縱軸截距在數(shù)值等于電流表的內(nèi)阻

人=0.20Qo

題型二測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

【典型例題剖析】

【例2】（2023?浙江6月選考?16II）在“測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中:

UN

⑴部分連線如圖甲所示，導(dǎo)線。端應(yīng)連接到（選填“4”“2”“。，或“。”）接線柱上。正確連接后，某

次測(cè)量中電壓表指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為Vo

（2）測(cè)得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖丙所示U—/坐標(biāo)系上，用作圖法求干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V和內(nèi)

阻「=Qo（計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

【答案】（1）81.20（2）1.501.04

【詳解】（1）電壓表測(cè)量的電壓應(yīng)為滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻絲兩端的電壓，開(kāi)關(guān)應(yīng)能控制電路，所

以導(dǎo)線a端應(yīng)連接到8處；干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,電壓表選擇。?3V量程，分度值為0.1V,題圖

乙中電壓表讀數(shù)為1.20V；

（2）作出。一/圖像如圖所示

UN

1.6

1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1000.10.20.30.40.48//A

根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir

可知U—/圖像縱軸截距為干電池的電動(dòng)勢(shì)，

可得E=1.50V

U—/圖像斜率的絕對(duì)值等于干電池的內(nèi)阻

1.50-1.00

Q?1.04Qo

0.48-0

【高考考點(diǎn)對(duì)接】

伏安法

1.實(shí)驗(yàn)原理

閉合電路歐姆定律。

2.實(shí)驗(yàn)器材

電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按電路圖連接好電路。

(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移到使阻值最大的一端。

(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(/i,仿)。用同樣的方法再測(cè)量幾

組人。值，填入表格中。

(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材。

4.用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求E、/?的處理方法

仙=￡1—//

(1)列方程求解：由。=￡—萬(wàn)得,，廠，，解得E、八

〔仍=E—/2r

(2)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示。

①圖線與縱軸交點(diǎn)為￡

②圖線與橫軸交點(diǎn)為/短=條

③圖線的斜率的絕對(duì)值表示r=|瞽|。

5.誤差分析

(1)偶然誤差：主要來(lái)源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U—/圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確。

(2)系統(tǒng)誤差：

①如圖甲所示

方法a電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表分流越多，對(duì)應(yīng)的/真與/惻的差越大，入=三。

其中u—/圖像如圖乙所示。

結(jié)論：E；H<E廠廁<廠真。

方法b等效電源法

②如圖丙所示

方法a電流表的分壓作用造成誤差，電流越大，電流表分壓越多，對(duì)應(yīng)U真與U測(cè)的差越大，UA=/《A。

其中U—/圖像如圖丁所示。

1/短砌/短真

結(jié)論：EMI—￡M,r測(cè)>r真。

方法b等效電源法

如圖丙所不，E?—E*,r測(cè)=r+7?A>r真。

(3)電路選擇：

①電源內(nèi)阻一般較小，選圖甲電路誤差較小。

②當(dāng)⑷內(nèi)阻已知時(shí)選圖丙電路，此時(shí)/'=|用一RA，沒(méi)有系統(tǒng)誤差。

6.注意事項(xiàng)

(1)合理選擇電壓表、電流表量程。測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，電壓表選3V量程，電流表選0.6A

量程，滑動(dòng)變阻器選。?10。。

(2)應(yīng)使用內(nèi)阻大些(用過(guò)一段時(shí)間)的干電池；在實(shí)驗(yàn)中不要將/調(diào)得過(guò)大；每次讀完/和U的數(shù)據(jù)后應(yīng)

立即斷開(kāi)電源，以免干電池在大電流放電時(shí)E和r明顯變化。

(3)在作U—/圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，忽略

個(gè)別偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差。

(4)干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較慢，此時(shí)，坐標(biāo)軸中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，為此，可使縱

坐標(biāo)不從零開(kāi)始，如圖乙所示，把坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些，此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表

示短路電流。另外，計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用廠=|部|算出電池的內(nèi)阻廠。

乙

【解題能力提升】

伏阻法

1.實(shí)驗(yàn)原理

閉合電路歐姆定律"U+%，電路圖如圖所示。

2.實(shí)驗(yàn)器材

電源、電壓表、電阻箱、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。

3.數(shù)據(jù)處理

[E=Ui+*廠

(1)計(jì)算法：由〈〃

[E=U2+^r

V1V2

解方程組可求得E和八

⑵圖像法：由"U+分得：白上+品故?加像的斜率仁與縱軸截距為看如圖。

4.誤差分析

(1)誤差來(lái)源：電壓表有內(nèi)阻，干路電流表達(dá)式不準(zhǔn)確，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)測(cè)量不準(zhǔn)確;

(2)結(jié)論:￡?<￡?,7"測(cè)O真。(均選填，或“=”)

安阻法

1.實(shí)驗(yàn)原理

閉合電路的歐姆定律E=/R+”,電路圖如圖所示。

AR

2.實(shí)驗(yàn)器材

電源、電流表、電阻箱、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。

3.數(shù)據(jù)處理

E=hRx+hr

（1）計(jì)算法：由

E=I2R2+hr

解方程組求得瓜廠。

（2）圖像法：由E=/（R+r）可得

@）='+亳，可作:一R圖像（如圖甲）

V

JI-R圖像的斜率k林1,縱軸截距為自

②R=E.4-r,可作氏一：圖像（如圖乙）

R-;圖像的斜率k=E，縱軸截距為一九

4.誤差分析

（1）誤差來(lái)源：電流表有內(nèi)阻，導(dǎo)致電源內(nèi)阻測(cè)量不準(zhǔn)確；

（2）結(jié)論：￡測(cè)=￡真，廠網(wǎng)＞「真。測(cè)=「真+人）。（均選填“〉或"=”）

【跟蹤變式訓(xùn)練】

【變式2-1】某同學(xué)要測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供下列儀器：

A.待測(cè)“水果電池”（電動(dòng)勢(shì)E約為4V,內(nèi)阻r約為200。）

B.毫安表A（量程5mA,內(nèi)阻為RA=60。）

C.電壓表V（量程4V,內(nèi)阻約5k。）

D.電阻箱員（0?999.9。）

E.滑動(dòng)變阻器R（。?1000。）

F.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）由于毫安表的量程太小，該同學(xué)用電阻箱以與毫安表A并聯(lián)，可使其量程擴(kuò)大，取R=/A，則改

裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的一倍;

⑵用改裝后的電流表完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的(選填“甲”或“乙”);

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出。一/圖線，如圖所示。由圖線可得，“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)石=V,內(nèi)電阻r=

Qo(均保留三位有效數(shù)字)

【答案】(1)5(2)乙(3)3.80175

【詳解】(1)設(shè)毫安表電流為/A，由并聯(lián)電路的規(guī)律可得/ARA=(/—/A)RI，解得/=5/A，因此改裝后的

電流表量程為毫安表滿偏電流的5倍；

(2)由于電流表內(nèi)阻已知，因此采用題圖乙電路可以避免系統(tǒng)誤差，故選乙電路；

(3)改裝后電流表的內(nèi)阻為RA'=/^=票?。=12Q,則由閉合電路歐姆定律可得E=lr+IRA'+U,

AAIoU-r1J

轉(zhuǎn)化可得u=—0+RA')/+E

由U—/圖像可得A=E=3.80V,

,3.80-1.00

因=|-(r+&,)|=60-Oxi*Q,

解得E=3.80V,rsl75Qo

【變式2-2](2024.江西撫州市臨川一中月考)在測(cè)定兩節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用到

的器材有一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)定值電阻私、一個(gè)開(kāi)關(guān)S、兩節(jié)干電池、若干導(dǎo)線，其實(shí)驗(yàn)實(shí)

物圖如圖甲所示。

b

(1)改變電阻箱的阻值R,用圖甲中的電壓表測(cè)出多組電阻箱兩端的電壓U。實(shí)物圖甲中已連接好部分電

路，請(qǐng)按照實(shí)驗(yàn)要求將剩余部分電路連接好。

(2)在坐標(biāo)紙上作出點(diǎn)與房的關(guān)系圖線如圖乙所示，結(jié)合圖線計(jì)算出兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=,

內(nèi)阻r==(結(jié)果均用。、b和R)表示)

(3)若考慮電壓表并非理想電壓表，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比；內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值

相比o(均選填“偏大”“相等”或“偏小”)

(4)另一位同學(xué)將圖甲電壓表的導(dǎo)線改接在扁的c、d端,改變電阻箱的阻值R,測(cè)出多組電壓表的數(shù)據(jù)

U,若用圖像法測(cè)算電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為了使得到的圖線是一條直線，則該同學(xué)應(yīng)描繪。

圖像圖像

UKB.U—R

岸一R圖像D.U—爐圖像

【答案】⑴見(jiàn)【詳解】圖(2)|%治(3)偏小偏小(4)C

【詳解】(1)因電源是兩節(jié)干電池，選取電壓表量程為。?3V,實(shí)物圖連接如圖所示。

整理可得為導(dǎo)華金，

因?yàn)榭v軸截距

所以￡=：,因?yàn)樾甭式^對(duì)值為

Da乜

可得「=々一&

(3)由(2)問(wèn)知①

bRo+/測(cè)4

aE測(cè)

若考慮電壓表并非理想電壓表，則￡真=。+%&+r真)

“并

11,1擊6田—r/曰11?Ho+r真1,Ro+r真1

其中尤=萬(wàn)+玄，整理可得F—.濟(jì)+F—萬(wàn)

R并KKv7U7=上真+F上真KvH真K

由此可知6=1+粵”，③

￡真E真氐

b=R2±r^

aE真J

對(duì)比①與③，可知EK>E?|；

對(duì)比②與④，可知r真力測(cè)

(4)由閉合電路歐姆定律可知E=U+看R+r)

整理可得==￡+忐+心不，所以應(yīng)描繪的是1一R圖像，故選C。

【變式2-3](2023?廣東梅州市二模)用一張鋅片和一張銅片，中間夾一張浸過(guò)鹽水的紙，并從鋅片和

銅片各引出一個(gè)電極，這樣就組成了一個(gè)電池。為研究該電池組的特性，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

(1)將電池組按圖甲所示接入電路，圖中電流表的量程為10mA,內(nèi)阻為100Q；

(2)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,發(fā)現(xiàn)當(dāng)7?=100Q時(shí)，電流表的示數(shù)/如圖乙所示,則/=________mA；

(3)反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀出多組電流表的示數(shù)/(算出十的值)和對(duì)應(yīng)電阻箱的阻值R,并在圖中描出

了相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)利用已描出的點(diǎn)繪出:一R圖線;

“xlO2A-1)

3.()

2.0

1.0

050100150200R/Q

(4)由圖繪出的;一R圖線可知，該電池組的電動(dòng)勢(shì)為V,內(nèi)電阻為.

Qo(結(jié)果均保留3

位有效數(shù)字)

【答案】(2)5.9(3)見(jiàn)【詳解】圖(4)1.4747.0

【詳解】(3)繪出:一R圖線如圖:

(4)由電路圖可知E=/(R+RA+「)，

l1R^+r

B即n廠評(píng)十二^

由圖像可知導(dǎo)2.7—LOX?A1

250Q

^=i=100A-1

解得E=1.47V,r=47.0C。

題型三多用電表

【典型例題剖析】

【例31(2023?廣東惠州市一模)某同學(xué)想利用多用電表歐姆擋測(cè)量電壓表內(nèi)阻,所選用電壓表有3V

和15V兩個(gè)量程。

(1)測(cè)量電壓表3V量程的內(nèi)阻

①先對(duì)多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，再將選擇開(kāi)關(guān)旋至歐姆擋“X100Q”倍率處，短接兩表筆，進(jìn)行；

測(cè)量時(shí)，電壓表的“一”極連接多用表的(填“紅表筆”或“黑表筆，')；

②測(cè)量時(shí)歐姆表的指針如圖甲，則電壓表3V量程的內(nèi)阻為

(2)電壓表15V量程和3V量程由同一個(gè)表頭改裝的，則可推算出15V量程的內(nèi)阻等于。。

(3)若該多用電表歐姆擋可選用電動(dòng)勢(shì)為“1.5V”或“9V”兩個(gè)規(guī)格的干電池，根據(jù)圖甲、乙中歐姆表盤及

電壓表示數(shù)，可以推斷選擇“xlOOQ”倍率時(shí)所用干電池電動(dòng)勢(shì)為Vo

【答案】(1)①歐姆調(diào)零紅表筆②3000(2)15000(3)1.5

【詳解】(1)①先對(duì)多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，再將選擇開(kāi)關(guān)旋至歐姆擋“x100C”倍率處，短接兩表筆,

進(jìn)行歐姆調(diào)零。

測(cè)量時(shí)，歐姆表的黑表筆接電源的正極，則電壓表的“一”極連接多用電表的紅表筆。

②電壓表3V量程的內(nèi)阻為

RV=30X100Q=3000Q

(2)由串聯(lián)分壓普

U2A

15V量程的內(nèi)阻等于

U水v15x3000

R==150000

Ui3

(3)選擇“xioo。”倍率時(shí)所用干電池電動(dòng)勢(shì)為

,U,1.00

E="R中=1.0。V+訴15。。V=1.5V。

【高考考點(diǎn)對(duì)接】

1.認(rèn)識(shí)多用電表

(1)多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等物理量，并且每一種測(cè)量項(xiàng)目都有幾個(gè)量程。

(2)外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開(kāi)

關(guān)，它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程。

(3)多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)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(fù)插孔(紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“一”插孔)。

表盤?

歐

姆

調(diào)

選擇

零

開(kāi)

關(guān)

旋

鈕

(4)原理圖:

2.用多用電表測(cè)量小燈泡的電壓和電流

按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓擋，測(cè)小燈泡兩端的電壓。紅表筆

接電勢(shì)高(選填“高”或"低”)的點(diǎn)。

按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流。此時(shí)電流從紅

表筆流入多用電表。

3.用多用電表測(cè)定值電阻的阻值

(1)測(cè)量步驟

①估測(cè)待測(cè)電阻阻值，選擇合適的量程。

②歐姆調(diào)零。

③將被測(cè)電阻接在紅、黑表筆之間。

④讀數(shù)：指針示數(shù)乘以倍率。

⑤使用完畢：選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋，長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池。

(2)注意事項(xiàng)

①區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”。機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，機(jī)械調(diào)零調(diào)節(jié)的是表盤下邊中間

的指針定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，歐姆調(diào)零調(diào)節(jié)的是歐姆調(diào)零旋鈕。

②使指針指在中值附近，否則換擋。

③測(cè)電阻時(shí)每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。

④手不能接觸表筆的金屬桿。

⑤測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開(kāi)。

4.用多用電表測(cè)二極管的正、反向電阻

(1)認(rèn)識(shí)二極管：晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成，它的符號(hào)如圖所示，左端為正極，右端為負(fù)極。

特點(diǎn)：當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)電阻很小，當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)電阻很大。

（2）用歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極

將多用電表歐姆調(diào)零之后，若多用電表指針偏角很大，則黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管

的負(fù)極（如圖甲）；若多用電表指針偏角很小，則黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極（如

圖乙）。

【解題能力提升】

兩表筆短接一調(diào)零兩表筆斷路測(cè)量電阻尺

00-^a

7+-i

石——1：J----{G)----1；

R

電路圖\r=^\

一?

A黑

黑

紅

a表

表I

表表

筆

筆

筆

紅表筆黑表筆

相當(dāng)于待測(cè)電阻兄=0,調(diào)節(jié)待測(cè)電阻為1=

E相當(dāng)于待測(cè)電阻必

/與兄的R使r+r+R,此時(shí)R:R，指針指到某確定

=00,此時(shí)7=0,指NQ十Kx

對(duì)應(yīng)關(guān)系

指針指在滿偏電流7g處（歐姆針不偏轉(zhuǎn)F

位置，止匕時(shí)Rx=^—Rn

表內(nèi)阻&i=Rg+r+R）

表頭電流/=0處，表頭電流/與電阻尺一

表頭電流滿偏/g處，對(duì)應(yīng)歐

刻度特點(diǎn)對(duì)應(yīng)歐姆表8刻度一對(duì)應(yīng)，但不是線性關(guān)

姆表零刻度（最右側(cè)）

（最左側(cè)）系，表盤刻度不均勻

（1）黑表筆與電源的正極連接，紅表筆與電源的負(fù)極連接，電流方向?yàn)椤凹t進(jìn)黑

出”。

兩點(diǎn)說(shuō)明

（2）當(dāng)多用電表指針指在中央時(shí)與一島：*,故中值電阻R中一心。

【跟蹤變式訓(xùn)練】

【變式3-1](2022?湖南卷J2)小夢(mèng)同學(xué)自制了一個(gè)兩擋位的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示,

扁為調(diào)零電阻(最大阻值為Rom),為定值電阻(R+Rom<&<R〃)，電流計(jì)G的內(nèi)阻為RG(RS《RG)。

用此歐姆表測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值，回答下列問(wèn)題：

(1)短接①②，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與相接通，電流計(jì)G示數(shù)為〃；保持電阻&)滑片位置不變，將單刀雙

擲開(kāi)關(guān)S與“接通，電流計(jì)G示數(shù)變?yōu)?〃，則M選填“大于”或“小于”)；

(2)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與"接通，此時(shí)歐姆表的擋位為(選填“xl”或“xio”)；

(3)若從“xl”擋位換成“x10”擋位，調(diào)整歐姆零點(diǎn)(歐姆零點(diǎn)在電流計(jì)G滿偏刻度處)時(shí)，調(diào)零電阻Ro的滑

片應(yīng)該調(diào)節(jié)(選填“向上”或響下")；

(4)在“xio”擋位調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，在①②間接入阻值為100Q的定值電阻Ri，穩(wěn)定后電流計(jì)G的指針偏

21

轉(zhuǎn)到滿偏刻度的東取走員，在①②間接入待測(cè)電阻尺,穩(wěn)定后電流計(jì)G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的挑

則&=Qo

【答案】⑴大于(2)x10⑶向上(4)400

【詳解】(1)根據(jù)題意可知凡,〈心，所以開(kāi)關(guān)撥向加時(shí)電路的總電阻小于開(kāi)關(guān)撥向〃時(shí)電路的總電阻,

電源電動(dòng)勢(shì)E不變，根據(jù)-可知/",>/”；

K總

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥向〃時(shí)，全電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測(cè)電阻的阻值也更大，所以開(kāi)

關(guān)S撥向〃時(shí)對(duì)應(yīng)歐姆表的擋位倍率較大，即xlO；

(3)從“xi”擋位換成“xio”擋位，即開(kāi)關(guān)S從機(jī)撥向“，全電路電阻增大，干路電流減小，①②短接時(shí)，

為了使電流表滿偏，則需要增大通過(guò)電流計(jì)G所在支路的電流，所以需要將&的滑片向上調(diào)節(jié)；

(4)在“xio”擋位，電路圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖所示

凡上Rn

Q>H|-p-(G)-￡=>1~1=1—②

----1=1——

當(dāng)①②短接時(shí)，全電路的總電阻為

C.RG+RO上&下

R=RN+,-

n%G十N()m

F

通過(guò)干路的電流為Z=p

電流計(jì)滿偏，根據(jù)并聯(lián)電路中電流之比等于電阻反比可知/%/

1—1(3KG+Ro上

F

當(dāng)①②之間接入&=100。時(shí)，全電路總電阻為R+R1，通過(guò)干路的電流為/1==1

K~rKi

一,2R）下

電流計(jì)偏轉(zhuǎn)了量程的東則有

RG+RO上

解得R=2Ri=200。

F

當(dāng)①②之間接入心時(shí)，全電路總電阻為七+R,通過(guò)干路的電流為

電流計(jì)偏轉(zhuǎn)了量程的g,

則有1—p,解得&-4000。

rJ_r十尺0上

L3，G

【變式3-2】某同學(xué)利用多用電表的歐姆擋測(cè)量未知電阻阻值以及判斷二極管的正負(fù)極。

正極負(fù)極

——

乙

(1)他選擇“X100”倍率的歐姆擋按照正確的步驟測(cè)量未知電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很小，如圖甲中虛線

①的位置所示。為了能獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，他應(yīng)該將倍率調(diào)整到(選填“X10”或“xlk”)的擋

位；并把兩支表筆直接接觸，進(jìn)行“歐姆調(diào)零”，調(diào)整好此擋位的歐姆表后再正確測(cè)量上述未知電阻，若

表針指在如圖甲中虛線②的位置，則未知電阻的測(cè)量值為Qo

(2)若用已調(diào)好的多用電表歐姆擋“xioo”擋來(lái)探測(cè)一只完好的二極管的正、負(fù)極(如圖乙所示)。當(dāng)兩表筆

分別接二極管的正、負(fù)極時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針指在如圖甲中的虛線①的位置，此時(shí)紅表筆接觸的是二極管的

極(選填“正”或"負(fù)”)。

【答案】⑴乂心13000(2)正

【詳解】(1)表針偏轉(zhuǎn)角度很小說(shuō)明所測(cè)電阻阻值較大，要換較大擋位“xlk”；

歐姆表的讀數(shù)為指針?biāo)缚潭瘸艘员堵剩晕粗娮璧淖柚禐?3x1kQ=13000Q

(2)二極管具有單向?qū)щ娦裕磲樦冈谌珙}圖甲中的虛線①的位置，說(shuō)明此時(shí)二極管電阻很大，電流是從

二極管的負(fù)極流向正極，由于黑表筆接歐姆表內(nèi)置電源的正極，紅表筆接內(nèi)置電源負(fù)極，所以此時(shí)紅表

筆接觸的是二極管的正極。

【變式3-3]在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A"。合

上開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，A、B燈都不亮。

甲

乙

（1）用多用電表的直流電壓擋檢查故障：

①選擇開(kāi)關(guān)置于下列量程的擋較為合適；

A.2.5VB.10VC.50VD.250V

②測(cè)得c、1間電壓約為5.8V,e、/間電壓為0,則故障（只有一處）是=

A.A燈絲斷開(kāi)B.B燈絲斷開(kāi)

C.d、e間連線斷開(kāi)D.B燈短路

（2）接著用歐姆表的“xl”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”，

①測(cè)試前，一定要將電路中的開(kāi)關(guān)S；

②測(cè)c、d間和e、/間電阻時(shí)，某次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為。，此時(shí)測(cè)量的是

間電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為C,它不等于測(cè)量值，原因是

【答案】（1）①B②A（2）①斷開(kāi)②6e、于12.7溫度高時(shí)燈絲電阻率大，計(jì)算出的電阻是燈

絲溫度高時(shí)的電阻（或測(cè)量出的電阻是常溫下燈絲的電阻）

【詳解】（1）①因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢(shì)大約為6V,要使電壓擋選擇的量程安全以及準(zhǔn)確，則選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)選

擇10V的量程，故B正確。②測(cè)得以1間電壓約為5.8V,接近電源電動(dòng)勢(shì)，e、/間電壓為0,可知燈

泡A斷路，故A正確。

（2）①用歐姆表測(cè)量電阻時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，使得待測(cè)電阻與電源不相連。②歐姆表的讀數(shù)為6x10=60,因

為C、1間斷路，知測(cè)量的是e、/間的電阻。根據(jù)R=學(xué)得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為7?=痣2.7

Qo它不等于測(cè)量值，原因是溫度高時(shí)燈絲電阻率大，計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻（或測(cè)量出的

電阻是常溫下燈絲的電阻）。

題型四測(cè)量電阻的其他方法

【典型例題剖析】

【例4】（2021?浙江6月選考」8）小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻R的阻值。

⑴因電表內(nèi)阻未知，用如圖甲所示的電路來(lái)判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開(kāi)關(guān)S,將

滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開(kāi)關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)5=1.65V,電流表的示數(shù)

如圖乙所示，其讀數(shù)九=A；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為5=1.75V,Zi=0.33

Ao由此可知應(yīng)采用電流表_______