江苏专三维高考物理总复习课件 第七章 恒定电流 实验八 练习使用多用电表
江苏专用版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流第讲恒定电流讲义含解析.docx
恒定电流考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容 要求 2015 2016 2017 2018 1.考查方式 高考对本章内容的高频考点主要是电学实验的知识．同时也会考查电路的相关知识，一般难度较小，常以选择题的形式出题，而电学实验知识主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新知识，有一定的难度．常以实验填空、作图等形式出题． 2．命题趋势(1)应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路的动态分析．(2)非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功、电热的关系． (3)实验及相关电路的设计与创新.30.电阻定律 Ⅰ T 13 31.电阻的串联与并联Ⅰ32.电流 电源的电动势和内阻 Ⅰ33.欧姆定律 闭合电路欧姆定律 Ⅱ T 8 T 1134.电功 电功率 焦耳定律 Ⅰ T 13实验六：决定导线电阻的因素 T 10实验七：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验八：测量电源的电动势和内阻T 10 T 10实验九：练习使用多用电表T 11第1讲 电路的基本概念和规律一、电流 部分电路欧姆定律 1．电流(1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．(2)标矢性：电流是标量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．(3)三个表达式：①定义式：I ＝q t ；②决定式：I ＝UR；③导体中电流的微观表达式I ＝nqvS .2．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． (2)表达式：I ＝UR.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气体导电或半导体元件． (4)导体的伏安特性曲线(I －U 图线)①比较电阻的大小：图线的斜率k ＝tan θ＝I U ＝1R ，图1中R 1＞R 2(选填“>”“<”或“＝”)；②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律； ③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．图1自测1 (多选)如图2所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )图2A ．通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比B ．电阻R ＝0.5ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0Ω D ．在R 两端加上6.0V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C 答案 AD二、电阻及电阻定律 1．电阻(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻．(2)公式：R ＝UI ，其中U 为导体两端的电压，I 为通过导体的电流．(3)单位：国际单位是欧姆(Ω)．(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关． 2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比，导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R ＝ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积，ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m.(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液． 3．电阻率(1)计算式：ρ＝R Sl.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小．自测2 (2018·兴化一中模拟)两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( ) A ．1∶4 B ．1∶8 C ．1∶16 D ．16∶1答案 C三、电功、电功率、电热、热功率 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝Wt ＝IU (适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt (适用于任何电路)． 4．电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝UI ，热功率均为P 热＝I 2R .(2)对于纯电阻电路而言：P 电＝P 热＝IU ＝I 2R ＝U2R.(3)对于非纯电阻电路而言：P 电＝IU ＝P 热＋P 其他＝I 2R ＋P 其他≠U2R＋P 其他．自测3 (多选)如图3所示，电阻R 1＝20Ω，电动机的绕线电阻R 2＝10Ω.当开关断开时，电流表的示数是0.5A ，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )图3A ．I ＝1.5AB ．I <1.5AC ．P ＝15WD ．P <15W答案 BD 四、串、并联电路 1．串联电路的基本特点(1)电路中各处的电流相同，即I 1＝I 2＝…＝I n .(2)电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即U ＝U 1＋U 2＋…＋U n . (3)总电阻：R ＝R 1＋R 2＋…＋R n . (4)电压分配：U1R1＝U2R2＝…＝UnRn .2．并联电路的基本特点(1)电路中各支路两端的电压相等，即U 1＝U 2＝…＝U n . (2)电路的总电流等于各支路电流之和，即I ＝I 1＋I 2＋…＋I n . (3)总电阻：1R ＝1R1＋1R2＋…＋1Rn.命题点一 电流与电阻利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：设柱体微元的长度为L ，横截面积为S ，单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ，电荷定向移动的速率为v ，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q ＝nLSq . (2)电荷通过横截面的时间t ＝Lv.(3)电流的微观表达式I ＝Qt＝nqvS .例1 如图4所示，一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )图4A.mv22eLB.mv2Sne C ．ρnev D.ρevSL答案 C解析 由电流定义可知：I ＝q t ＝neSv .由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρLS ＝ρneLv ，又E ＝UL，故E ＝ρnev ，选项C 正确． 例2 (2018·东台创新学校月考)现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R 3B ．3R C.R9D ．R 答案 D解析 把这段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，整体的长度和横截面积与原来一样，电阻与原来一样，D 项正确． 变式1 (多选)(2018·盐城市三模)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全．如图5所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V ，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12V ，下列说法正确的是( )图5A ．曲长管道应选用导电性能好的材料制成B ．曲长管道应选用不易导电的材料制成C ．“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联D ．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过 答案 BC命题点二 欧姆定律与伏安特性曲线1．欧姆定律(1)公式I ＝UR，电流正比于电压，反比于电阻．(2)公式中的I 、U 和R 三个量必须对应同一段电路或同一段导体．(3)适用范围：适用于金属导电、电解质溶液导电等纯电阻电路，对于气体导电、含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．2．对伏安特性曲线的理解(如图6甲、乙所示)图6(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e . 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，R d ＜R f .(3)图线b 的斜率变小，电阻变小，图线c 的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R ＝UI ，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数．例3 (多选)(2018·东台创新学校月考)如图7所示，图线1、2、3分别表示导体A 、B 、C 的伏安特性曲线，其中导体C 为一非线性电阻，当三导体串联接在电压恒为6V 的直流电源两端时，它们的电阻分别为R 1、R 2、R 3，则下列说法正确的是( )图7A ．此时流过三导体的电流均为1AB ．R 1∶R 2∶R 3＝1∶3∶2C ．若将三导体串联后改接在3V 的直流电源上，则三导体的阻值之比不变D ．若将三导体并联后接在3V 的直流电源上，则通过它们的电流之比为I 1∶I 2∶I 3＝3∶2∶1 答案 AB解析 由题图可知，R 1为1Ω，R 2为3Ω，当三个导体串联接在电压恒为6V 的直流电源两端时，通过各个导体的电流相等，三个导体两端的电压之和为6V ；由题图可知，此时三个导体中的电流均为1A ，对应电压分别为1V 、3V 、2V ；由欧姆定律可知，此时导体电阻之比R 1∶R 2∶R 3＝1∶3∶2，故A 、B 正确；若将三个导体串联后接在3V 的电源上时，两定值导体R 1、R 2阻值不变，而C 由于电压变化，则导体电阻R 3变化，三个导体的阻值之比变化，故C 错误；若将三个导体并联后接在3V 的电源上，由题图可知，三导体的电流分别为：3A 、1A 、2.2A ，故D 错误．变式2 (多选)(2018·东台创新学校月考)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图8所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( )图8A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U1I2C ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U1I2－I1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积大小 答案 ABD解析 由欧姆定律知，I －U 图线上任意一点的电阻为该点与坐标原点连线的斜率的倒数，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A 正确．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U1I2，故B正确，C 错误．小灯泡的功率P ＝U 1I 2，即题图中矩形PQOM 所围面积大小，故D 正确．命题点三 串、并联电路及用电器功率问题1．并联电路电阻特点(1)R 总小于任一支路电阻，即R 总小于其中最小电阻(与最小电阻接近)； (2)多并一个支路，R 总减小(并的越多越小)； (3)n 个R 并联，R 并＝Rn；(4)其中一个支路电阻增大，R 总增大；相反，其中任一支路电阻减小，R 总减小． 2．非纯电阻电路分析方法 (1)抓住两个关键量：以含电动机的电路为例，确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键．若能求出U M 、I M ，就能确定电动机的电功率P ＝U M I M ，根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r ＝I M2r ，最后求出输出功率P 出＝P －P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M ：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流．然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压U M 和电流I M .例4 (2018·高邮市段考)如图9所示的电路中，R 1＝R 2＝2k Ω，电压表的内阻为6k Ω，电压表的内阻为3k Ω.AB 间的电压U 保持不变．当开关S 闭合后，它们的示数变化是( )图9A.表的示数变大，表的示数变小B.表的示数变小，表的示数变大C.、表的示数均变小D.、表的示数均变大答案 B解析 S 断开时，两电阻串联，两电压表串联，然后两条支路并联，根据串联电路中电压与电阻成正比可得，的示数为RV1RV1＋RV2U ＝6k Ω6k Ω＋3k ΩU ＝23U ，的示数为U －23U ＝13U ；当S闭合时，相当于与R 1并联，R 2与并联，然后再串联，与R 1并联后的总电阻为2×62＋6k Ω＝1.5k Ω；R 2与并联后的总电阻为2×32＋3k Ω＝1.2k Ω，可得，电压之比为5∶4，故的示数为59U ，的示数为49U ，因此的示数变小，的示数变大，B 项正确．例5 如图10所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12V ，电解槽内阻r A ＝2Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，示数为6A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，示数为5A ，且电动机输出功率为35W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，示数为4A ．求：图10(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 答案 (1)2Ω 72W (2)1Ω (3)16W 解析 (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得R ＝U I1＝126Ω＝2Ω其发热功率为P N ＝I 12R ＝62×2W＝72W(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI 2t ＝I 22r M t ＋P 输出t所以r M ＝UI2－P 输出I22＝12×5－3552Ω＝1Ω(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P 化t ＝UI 3t －I 32r A t所以P 化＝(12×4－42×2) W＝16W.1．(多选)(2018·东台创新学校月考)下列说法正确的是( ) A ．由R ＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大B ．由R ＝UI知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝UR 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．由I ＝UR 知，通过一段定值电阻的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD解析 导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，故A 、B 错误．由欧姆定律可知，通过一段导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比，故C 、D 正确．2．(多选)(2017·扬州市高三期末)关于电阻率，下列说法正确的是( ) A ．有些材料的电阻率随温度的升高而减小 B ．电阻率大的导体，电阻一定大C ．用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化D．电阻率与导体的长度和横截面积无关答案ACD解析有些材料的电阻率随温度的升高而减小，如负温度系数半导体材料，A正确；电阻与电阻率、长度和横截面积都有关，故电阻率大的导体，电阻不一定大，B错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成标准电阻，C正确；电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，受温度影响，与导体长度和横截面积无关，D正确．3.如图11所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10cm，bc＝5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )图11A．0.5AB．1AC．2AD．4A答案 A解析设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律公式R＝ρlS，有R CD＝ρlbclab·d′，R AB＝ρlablbc·d′，故RCDRAB＝12×12＝14，根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5A，选A.4.(2019·铜山中学月考)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图12所示)，下列说法正确的是( )图12A．开关接通时比开关断开时电路消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，电路消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变答案 A5．(2018·徐州三中月考)A、B两盏电灯的额定电压都是110V，额定功率P A＝100W，P B＝40W，若接在电压是220V的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的是( )答案 C解析 由P ＝U2R 得，R A <R B .对于A 选项中电路，由于R A <R B ，所以U B >110V ，U A <110V ，无法满足题目要求；对于B 选项中电路，由于R A <R B ，A 灯与滑动变阻器并联，并联电阻更小于R B ，U B >110V ，U A <110V ，无法满足题目要求；对于C 选项中电路，B 灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于R A ，所以可能有U A ＝U B ＝110V ，两灯可以正常发光；对于D 选项中电路，若滑动变阻器接入电路的电阻等于A 、B 的并联电阻，则U A ＝U B ＝110V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 选项中两个电路，由于C 选项中电路的滑动变阻器功率为P 1＝(I A －I B )×110V，而D 选项中电路的滑动变阻器功率为P 2＝(I A ＋I B )×110V，所以C 选项中电路消耗的功率最小，故选C.1．(2018·南京市多校第一次段考)下列说法正确的是( )A ．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功B ．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关C ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比D ．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由C ＝QU可知电容的大小是由Q (带电荷量)与U (电压)决定的答案 A2．(多选)下列说法正确的是( )A ．根据I ＝UR 可知，流过导体的电流与加在它两端的电压成正比，与其电阻的大小成反比B ．根据R ＝UI 可知，导体电阻的大小与加在它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比C ．欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电、电离后气体导电和晶体二极管导电D ．欧姆定律只适用于纯电阻电路 答案 AD3．(多选)两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图1所示．从图线可判断( )图1A ．两电阻阻值的关系是R 1＞R 2B ．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C ．电压相同时，通过R 1的电流较大D ．两电阻串联接入电路时，R 1消耗的电功率小 答案 CD解析 I －U 图象的斜率k ＝I U ＝1R ，即图象的斜率越大，电阻越小，故有R 1＜R 2，A 错误；根据I －U 图象可得电阻一定时，电流随电压的增大而增大，B 错误；从I －U 图象中可得电压相同时，通过电阻R 1的电流较大，C 正确；两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相同，根据公式P ＝I 2R 可得电阻越大，消耗的电功率越大，故D 正确．4.如图2所示均匀的长薄片合金电阻板abcd ，ab 边长为L 1，ad 边长为L 2，当端点1、2或3、4接入电路中时，R 12∶R 34为( ).图2A ．L 1∶L 2B ．L 2∶L 1C ．1∶1D ．L 12∶L 22答案 D解析 设长薄片合金电阻板厚度为h ，根据电阻定律R ＝ρl S 得，R 12＝ρL1hL2，R 34＝ρL2hL1，则R12R34＝L12L22，故选D. 5.(2017·盐城市第三次模拟)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在I －U 坐标系中描点，如图3所示．四个导体中电阻率最大的是( )图3A ．甲B ．乙C ．丙D ．丁 答案 A解析 由I －U 图象的斜率的倒数表示电阻，知甲的电阻最大，又根据电阻定律，知甲的电阻率最大，故选A.6.(多选)如图4所示的电路中，电阻R 1＝10Ω，R 2＝120Ω，R 3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V ，内阻忽略不计．则( )图4A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40ΩB ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40ΩC ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80VD ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80V 答案 AC7．(2018·淮安市、宿迁市学业质量检测)两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ；乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( ) A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝2 答案 C 解析U 甲2U 乙2＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π(d2)2∶ρ2lπ(2d 2)2＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙＝2，故C 正确．8．如图5所示，电源电动势为12V ，电源内阻为1Ω，电路中的电阻R 0为1.5Ω，小型直流电动机M 的内阻为0.5Ω，闭合开关S 后，电动机转动，理想电流表的示数为2A ．则以下判断中正确的是( )图5A．电动机的输出功率为14WB．电动机两端的电压为7VC．电动机产生的热功率为4WD．电源输出的功率为24W答案 B解析由题意得电动机两端的电压U＝E－I(R0＋r)＝7V，则电动机的总功率P＝UI＝14W，热功率P热＝I2R M＝2W，输出功率P出＝P－P热＝12W．电源的输出功率P′＝EI－I2r＝20W，故B 正确，A、C、D错误．9．小亮家有一台电风扇，内阻为20Ω，额定电压为220V，额定功率为66W，将它接上220V电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动，则此时电风扇消耗的功率为( )A．66WB．2420WC．11WD．不确定答案 B10．(2019·伍佑中学模拟)某一导体的伏安特性曲线如图6中AB段(曲线)所示，关于该导体的电阻，以下说法正确的是( )图6A．B点的电阻为12ΩB．B点的电阻为40ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9Ω答案 B解析A点电阻R A＝31.0×10－1Ω＝30Ω，B点电阻R B＝61.5×10－1Ω＝40Ω，故A错误，B正确．ΔR＝R B－R A＝10Ω，故C、D错误．11．(多选)(2018·东台创新学校月考)在如图7甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时( )图7A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75WC．L2的电阻为12ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4答案BD解析电路中的总电流为0.25A，L1中电流为0.25A，由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端电压为3.0V，L1消耗的电功率为P1＝3.0V×0.25A＝0.75W，选项B正确；根据并联电路规律，L2中电流为0.125A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3V，L1两端的电压大约为L2两端电压的10倍，选项A错误；由欧姆定律知，L2的电阻约为R2＝0.30.125Ω＝2.4Ω，选项C错误；L2消耗的电功率为P2＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4，选项D正确．。
年高考物理大一轮复习江苏专版课件：第七章+恒定电流+实验八
(1)用如图5所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变 阻器，发现电压表变化不明显，原因是电__池__内__阻__太__小___，
从而影响测量值的精确性.
图5
解析 采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值 较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，其原因是新电池的内阻很小， 内电路的电压降很小.
①请在图12中描绘出(IR)－I图线； 答案 见解析图
图12
解析 答案
②根据图线可求得电池的电动势E＝_1_._5_4_(_1_.5_3_～__1_._5_6_均__可__) _V，内阻是 _2_._1_0_(1_._8_0_～__2_.3_0_均__可__)__Ω.(计算结果均保留三位有效数字)
B.I短测<I短真. C.因为r测＝I短E测 ，所以r测>r真，r测为r真和
RA的串联值，由于通常情况下电池的内
阻较小，所以这时的测量误差非常大.
图4
研透命题点
命题点一 实验原理的理解和应用
基础考点 自主悟透
例1 (2017·如东高级中学四校联考)在“测电池的电动
势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池.
解析 答案
(2)为了提高实验的精确度，采用如图6所示电路，提供器材：
A.量程3 V和15 V的双量程电压表V
B.量程0.6 A和3 A的双量程电流表A
C.定值电阻R0(R0＝1.5 Ω)
D.滑动变阻器R1(0～10 Ω)
E.滑动变阻器R2(0～200 Ω)
F.开关S和一些导线.
图6
①上图电路中，加接电阻R0有两方面的作用：一是方便实验操作和数据 测量；二是_保__护__电__路__中__电__源__和__电__流__表__的__安__全___.
7-7高三物理一轮复习课件：第七章恒定电流第七节实验 练习使用多用电表
• 1．测电阻时，刻度线不均匀造成读数误 差． • 2．电池用旧后由于电动势下降，会使电 阻测量值偏大． • 3．用多用电表测电流、电压时，误差主 要来自电表内阻影响，使所测电流、电压 值均小于真实值． • 4．传感器中的误差主要来自于温度计的 读数．
•
一学生使用多用电表测电阻，他在实 验中有违反使用规定之处．他的主要实验 步骤如下： • A．把选择开关置于“×1”欧姆挡 • B．把表笔插入插孔中，先把两表笔相接 触，旋转调整旋钮，使指针指在电阻刻度 的零位置上 • C．把两表笔分别与某一待测电阻的两端
• 5．如下图(2)所示连好电路，将选择开关置 于直流电流挡，测量通过小电珠的电流．
• 6．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻 的阻值，比较测量值和真实值的误差． • 7．研究二极管的单向导电性，利用多用电 表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻， 确定正负极．
• 8 ．探索黑箱内的电学元件 . 判断 应用 现象 目 挡 的 位 电压 两接线柱正、反接时均无示 电源 挡 数说明无电源 欧姆 两接线柱间正、反接时示数 电阻 挡 相同 二极 欧姆 正接时示数很小，反接时示 管 挡 数很大 电容 欧姆 指针先指“0 Ω”后逐渐增
• (2)多用电表测电流或电压时，只要根据 旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧
• (4)欧姆表的读数
• 待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．
为了减小读数误差，指针应指表盘
部分，即中央刻度附近．
的
• 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、 导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大 、中、小)三个．
• 1．观察多用电表的外形，认识选择开关 的测量项目及量程． • 2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻 度左端的零位置．若不指零，则可用小螺 丝刀进行机械调零． • 3．将红、黑表笔分别插入“＋”、“－ ”插孔． • 4．如下图(1)所示连好电路，将多用电表 选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端
2019高三物理导与练第7章恒定电流第八课时 实验练习使用多用电表.ppt
目标定位 实验详解 典例研析 走向高考 课时训练
2．欧姆表原理 (1)内部结构：欧姆表的结构如图所示，G 是内阻为 Rg，满偏电流为 Ig 的电流计，R 是 可变电阻也叫调零电阻，电源的电动势是 E，内电阻是 r. (2)原理：欧姆挡测电阻的原理是闭合电路欧姆定律． 当红黑表笔接触时，相当于被测电阻 Rx＝0，调节 R 使电流计满偏，此时应满足关系 Ig ＝R＋REg＋r，
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目标定位 实验详解 典例研析 走向高考 课时训练 解析：由欧姆表中的电流方向是红进黑出可知，与 A 相连的表笔应是红色．由闭合电 路欧姆定律可得 E＝I2g(Rg＋R＋Rx＋r)，又有 E＝Ig(Rg＋R＋r)，联立得 Rx＝IEg＝5 kΩ.由此 推理可知 E 变小后接入电路的 Rx 值也变小，故测量结果比原结果大． 答案：红 5走向高考 课时训练 (对应学生用书第 107～108 页) 返回目录
目标定位 实验详解 典例研析 走向高考 课时训练 欧姆表的原理
【例1】 (2009年天津卷)如图为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝ 0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻 值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池 电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原 结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．
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目标定位 实验详解 典例研析 走向高考 课时训练 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为______ Ω.
高考物理一轮总复习【课件】第七章 恒定电流X3-1-7-7
踪 训 练
探
究
A．A 灯丝断开
B．B 灯丝断开
C．d、e 间连线断开 D．B 灯被短路
第21页
必修1 第1章 第1讲
高考总复习·课标版·物理
基
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧
础
知 姆调零．
识
回
顾
①测试前，一定要将电路中的开关 S________；
②测 c、d 间和 e、f 间电阻时，某次测试结果如图乙所
时 跟
考 点 互
针偏角小，说明不导通，由于交换表笔后红表笔接 b 端，所
踪 训 练
动 探
以 b 端是二极管的正极．
究
[答案] (1)b→a ×10 重新调零 (2)b
第14页
必修1 第1章 第1讲
高考总复习·课标版·物理
2．(2015·云南部分名校统考)(1)多用电表测未知电阻阻值
的电路如图(a)所示，电池的电动势为 E、内阻为 r, R0 为调零
基 础
电阻，Rg 为表头内阻，电路中电流 I 与待测电阻的阻值 Rx 关
知
识 回
系 图 象 如 图 (b) 所 示 ， 则 该 图 象 的 函 数 关 系 式 为
顾 ________________；(调零电阻 R0 接入电路的部分阻值用 R0
表示)
课 时
跟
考 点 互
踪 训 练
动
探
究
第15页
必修1 第1章 第1讲
基
(2015·合肥第二次教学质量检测)图 1 为正在测
础
知 量中的多用电表表盘，请完成下列问题：
识
回
顾
课
时
跟
考 点 互
(江苏专用)2020版高考物理总复习第七章恒定电流实验九练习使用多用电表课件(选修3_1)
B.10 V
C.50 V
D.250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V、e、f间电压为0，则故障是________。
A.A灯丝断开
B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开
D.B灯被短路
(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，
①测试前，一定要将电路中的开关S________；
②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时
用多用电表探索黑箱内电学元件的方法 (1)电源的判断：用多用电表的电压挡试触，如有示数，则说明存在电源。 (2)电阻的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻。 (3)二极管的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为 二极管。 (4)电容器的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则均先指针 偏转，且很快示数很大。
热点三 多用电表综合使用 多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内 阻的测定等，往往涉及的变形有：
1.与电压表串联形成闭合电路，则 E＝U＋RUVr，从而计算得到 E。 2.与电流表串联形成闭合电路，则 E＝I(RA＋r)，从而计算得到 E。
【例4】 (2018·江苏苏州市高三第一次模拟)小明同学学过“练习使用多用电表”后 想进一步研究多用电表的有关问题。
解析 (1)欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔直接接触后，调节欧姆调零 旋钮，使指针指向表盘右端“0刻线”； (2)红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线 柱流入，故红表笔接1，黑表笔接2，欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝100×25 Ω＝ 2.5 kΩ； (3)把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，量程越大，串联的电阻越大，则R1 ＜R2。 答案 (1)直接接触 欧姆调零旋钮 (2)1 2.5 (3)＜
高三物理一轮复习课件：第七章_第一讲_电阻_电阻定律_电功
R 则 R′A：R′B＝4R： ＝16：1 4 q U 又根据 I＝ t ， q＝It＝R t(此步推导的方向是利用不变量 U 和已知量 R、t) 由题意知：UA＝UB，tA＝tB，则 qA：qB＝R′B：R′A＝1： 16.
[答案]
16：1
1：16
Hale Waihona Puke 变式训练 2 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长 ab＝10cm，bc ＝5cm，当 A 与 B 间接入的电压为 U 时，电流为 1A，当 C 与 D 间接入的电压为 U 时，其电流为( ) 答案
＋
－
q q1＋q2 I＝ t ＝ t 1.0×1018×1.6×10 ＝ ＝0.16A.
－19
＋1.0×1018×1.6×10 2
－19
A
[答案] 方向从 A 指向 B
0.16A
变式训练 1 如图是静电除尘器示意图，A 接高压电源的正极，B 接 高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子 和正离子，电子奔向正极 A 的过程中，遇到烟气的煤粉，使 煤粉带负电， 吸附到正极 A 上， 排出的烟就成为清洁的了． 已 知每千克煤粉会吸附 nmol 电子，每昼夜能除 mkg，计算高 压电源的电流强度 I，电子电量设为 e，阿伏伽德罗常数为 NA，一昼夜时间为 t.
二、电功、电功率 1．电功．
10 电场力 对电荷做功． (1)实质： 电流做功的实质是 □ 电
12 电势能 11 电势能 减小， □ 场力对电荷做正功，电荷的 □
转化为其他形式的能． (2)计算公式： W＝qU＝UIt， 这是计算电功普遍适用的公 式．
2．电功率． (1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率． W 13 UI ， (2)计算公式： P＝ t ＝ □ 这是计算电功率普遍适 用的公式． 3．电热和焦耳定律．
江苏专三维高考物理总复习课件 第七章 恒定电流 第1节 电流 电阻 电功 电功率
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝I2U－1I1 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
物理
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第1节 电流 电阻 电功 电功率 结束
[解析] 随着所加电压的增大，灯丝温度升高，小灯泡的电阻 增大，选项 A 正确；对应 P 点，由欧姆定律，小灯泡的电阻为 R ＝UI21，选项 B 正确 C 错误；根据电功率定义式 P＝UI，对应 P 点， 小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积，选项 D 正确。
第1节 电流 电阻 电功 电功率 结束
[针对训练]
如图7－1－1所示池内有一价离子的电解液，
在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，
负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以
下说法正确的是
()
A．溶液内电流方向从A到B，电流为n1e/t B．溶液内电流方向从B到A，电流为n2e/t
图 7－1－1
C．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消
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第1节 电流 电阻 电功 电功率 结束
3．模型特点 (1)柱体的长―→l 柱体的横截面积―→S。 (2)带电粒子在柱体内做匀加速直线运动。 4．处理思路 (1)选取一小段粒子流为柱体微元。 (2)运用相关物理规律，结合柱体微元和整体对象的关联性进 行分析计算。
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电阻
[必备知识] 1．电阻 (1)定义式：_R_＝__U_I __。
(2)物理意义：电阻反映了导体对电流的 阻碍作用 。 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的 长度 成正比，与 它的 横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的 材料 有关。 (2)表达式：_R_＝__ρ_S_l _。
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物理
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实验八 练习使用多用电表 结束
[题点集训] 1．(2014·朝阳区一模)如图实－8－6(a)所示为多用电表的示意图，
其中S、T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为1 000 Ω 的定值电阻，部分操作步骤如下：
图实－8－6
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实验八 练习使用多用电表 结束
电路或欧姆表电路就被接通。如图实－8－2 所示，其中 1、2 为 电流测量端，3、4 为电压测量端，5 为电阻测量端，测量时，黑 表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关
接入与待测量相对应的测量端。
图实－8－2
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实验八 练习使用多用电表 结束
3．多用电表测电阻阻值的原理
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实验八 练习使用多用电表 结束
考查实验原理与操作
[典例1] (2014·江苏苏南四校联考)指针式多用电表是实验室中常 用的测量仪器，请完成下列问题：
(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图实－8－5(a)所示， 若选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为______；若选择开关 拨至“50 mA”挡，则测量结果为________。
(1) 选 择 开 关 应 调 到 电 阻 挡 的 ________( 填 “×1” 、 “×10” 、 “×100”或“×1 k”)位置。 (2)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接 触，调节_________(填“S”或“T”)，使电表指针指向________(填 “左侧”或“右侧”)的“0”位置。 (3)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图(b) 所示，该电阻的阻值为________ Ω。
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解析：用欧姆表测阻值约为 1 000 Ω 的定值电阻，部分操作步骤 如下： (1)选择开关应调到电阻挡的“×100”位置。 (2)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，把两笔尖相互接 触，调节欧姆调零旋钮 T，使电表指针指向右侧的“0”位置。 (3)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，由题图可知，该电 阻的阻值为 11×100 Ω＝1 100 Ω。
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考查数据处理与误差分析
[典例 2] (2013·全国卷Ⅰ)某学生实验小组利 用图实－8－8 所示电路，测量多用电表内电池的 电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使 用的器材有：
多用电表； 电压表：量程 5 V，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值 5 kΩ； 导线若干。
示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示 电感线圈 欧姆挡
数
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五、数据处理(怎么办) 1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示 数的读数一般读两位有效数字。 2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、 0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为 0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
D．测量中，当Rx的阻值为图(c)中的R2时，指针位于表盘中央 位置的左侧
[解析] (1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图(a)所
示，若选择开关拨至“×1”挡，按照最上面刻度读数，则测量的
结果为18×1 Ω＝18 Ω；若选择开关拨至“50 mA”挡，按照中间刻
度 读数，则测量结果为23.0 mA。
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(2)由闭合电路欧姆定律，I＝r＋R0＋ERg＋Rx。 (3)因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的刻度是不均匀 的。欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减 小，选项 A 错误。
[答案] (1)18 Ω 23.0 mA (2)I＝r＋R0＋ERg＋Rx (3)BCD
答案：(1)×100 (2)T 右侧 (3)1 100
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2．(2014·重庆高考)某照明电路出现故障，其电路如图实－8－7(a) 所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完 好。维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将 黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。
六、注意事项(有哪些) 1．表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入 “＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向。
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2．区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度
左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是
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实验八
实验八 练习使用多用电表 结束
练习使用多用电表
一、实验目的(是什么)
1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。
2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。 3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
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二、实验原理(是什么) 1．表盘 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测 量都有几个量程。外形如图实－8－1所示：上半部为表盘，表盘 上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关， 它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆表的调零旋 钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔。
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盘上直接算出 I 对应的 Rx 的值，所测电阻 Rx 即可从表盘上直接
读出。由于 I 与 R 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其 对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。当 Rx＝Rg＋R＋r 时，I＝I2g，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中 值电阻。
图实－8－5
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(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示，电池的电动势 为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测 电阻的阻值Rx关系图像如图(c)所示，则该图像的函数关系式为____ _________________________________________________________。
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七、误差分析(为什么) 1．电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测 量值偏大，要及时更换新电池。 2．欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其 左密右疏特点。 3．由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会 使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。 4．测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电 压值均小于真实值。 5．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。
(3)下列根据图(c)中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是 ()
A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大 右小
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B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx＝0时电路中的电流I ＝Ig
C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以 欧姆表的示数左密右疏
图实－8－7
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(1)断开开关，红表笔接 a 点时多用表指示如图(b)所示，读数为 ________V，说明________正常(选填：“蓄电池”或“保险丝” 或“开关”或“小灯”)。 (2)红表笔接 b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用 表指示仍然和图(b)相同，可判定发生故障的器件是________(选 填：“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”)。
2．多用电表的内部构造 多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进 行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。
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将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表
电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表
三、实验器材(有哪些) 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、 二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
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四、实验步骤(怎么做) 1．观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量 程。 2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若 不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 4．按如图实－8－4甲所示连好电路，将多用电表选择开关 置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。
指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。
3．测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用
电表应与被测元件串联。 4．测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。
5．由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，
读数时注意乘以相应量程的倍率。
6．使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是
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实验八 练习使用多用电表 结束
图实－8－1 由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有 限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就 属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压 共用的标度。物理源自质量铸就品牌 品质赢得未来