创新管理-专题七实验技能与创新第2讲电学实验与创新 精品

3．欧姆表使用六注意 (1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要 断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以 倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压 的最高挡．
例1 (2015·新课标全国Ⅰ·23)图1(a)为某同学改装和校准毫安表 的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．
解析 为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相 连；若电流表无示数，则说明R2损坏，若电流表有示数，则说 明R1损坏．
预测1 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) 用 多 用 电 表 测 电 流 时 ， 指 针 如 图 2 甲 所 示 ， 接 着 的 操 作 是 ______________．将选择开关拨至“50 mA”挡，将多用电表串 联入待测电路中，指针如图乙所示，电路中电流为________ mA.
成反比．若使用 a 和 b 两个接线柱，量程为 3 mA，则通过 R1、R2
的电流为 2 mA，则通过毫安表表头和 R1、R2 的电流比为 1∶2，所
以电阻比为 2∶1，可得 R1＋R2＝12Rg＝50 Ω；若使用 a 和 c 两个接
线柱，电表量程为 10 mA，通过 R1 的电流为 9 mA，电流比为 1∶9，
图1
(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA；R1和R2 为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA； 若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据， 可以求出R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.
解析 定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻
答案 300 3 000
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b) 的电路可以判断出损坏的电阻．图(b)中的R′为保护电阻，虚 线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路．则图中的d点应 和 接 线 柱 ___c_____( 选 填 “b” 或 “c”) 相 连 ． 判 断 依 据 是 ： _见__解__析_____.
图2
解析 用多用电表测电流时，指针如图甲所示，接着的操作是 机械调零．将选择开关拨至“50 mA”挡，将多用电表串联入待 测电路中，指针如图乙所示，电路中电流为22.0 mA. 答案 机械调零 22.0
(2)用多用电表测电阻时，将选择开关拨至“×1 Ω”挡，进行欧 姆调零．将两表笔接待测电阻两端，指针如图甲所示，接着的 操作是_将__选__择__开__关__拨__至__“_×__1_0_Ω__”_挡___．欧姆调零后将两表笔接 待测电阻两端，指针如图乙所示，待测电阻为___3_2_0___ Ω.
解题方略
1．电流表、电压表、欧姆表的对比
仪器
极性
量程选择
读数
电流表 电压表 欧姆表
若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读
有正、负极
到最小分度的下一位；如果最小分度不
的电表，电
是1、0.1、0.01等，只需要读到最小分度
流由电表的
位即可
正极流入，
负极流出
使指针尽量指在表 盘的中间位置左右
取两位1，即 R1＝19(Rg＋R2)，整理可得 R1＝15 Ω，R2
＝35 Ω.
答案 15 35
(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表 对改装电表 的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、 1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V，内阻 忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为 300 Ω 和1 000 Ω； 滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R0 应选用阻值为______ Ω的电阻，R应选用最大阻值为______ Ω的 滑动变阻器．
解析 根据电流表校准的刻度,可知电路中总阻值最大为0.010.50 5 Ω ＝3 000 Ω,最小阻值为01.0.503 Ω＝500 Ω.若定值电阻 R0 选择为 1 000 Ω，则无法校准 3.0 mA，所以选用的定值电阻 R0 的阻值应为 300 Ω，由于最大阻值要达到 3 000 Ω，所以选用的滑动变阻器 R 的 最大阻值为 3 000 Ω.
解析 选择开关拨至“×1 Ω”挡时，指针偏转较大，所以接着 的操作是将选择开关拨至“×10 Ω”挡，将两表笔接待测电阻 两端，指针如图乙所示，待测电阻为32.0×10 Ω＝320 Ω.
(3)多用电表测电阻Rx的电路如图3甲所示，电源电动势为E＝1.5 V， 多用电表的内阻为R内．某电阻挡的电流I与待测电阻Rx的关系如图 乙所示，图中Ig为满偏电流．使用该电阻挡时，多用电表的内阻 R内＝________ Ω，该图象的函数关系式为I＝________ A.
2.欧姆表的原理 (1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部 电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔出”． (2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节 滑动变阻器 R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig＝Rg＋ER0＋r， 此时中值电阻 R 中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻 Rx 时 I＝ Rg＋R0E＋r＋Rx，电阻 Rx 与电路中的电流相对应，但不是线性关系， 故欧姆表刻度不均匀．
专题七 实验技能与创新
第2讲 电学实验与创新
栏目索引
高考题型1 电表改装与读数、多用电表原理与使用 高考题型2 电阻的测量 高考题型3 描绘小电珠(或者其他元件)的伏安特性曲线 高考题型4 测定金属(液体)的电阻率 高考题型5 测定电源的电动势和内阻 高考题型6 电学创新实验
高考题型1 电表改装与读数、多用电表原理与使用
图3
解析 多用电表测电阻 Rx 的电路如图丙所示，中值电阻 R 中＝300 Ω，
使用该电阻挡时，多用电表的内阻 R 丙＝R 中＝300 Ω.在闭合电路中，
由闭合电路欧姆定律得：I＝3001＋.5 Rx A.