实验10 知能达标训练-2022高考物理【导学教程】新编大一轮总复习(word)人教版

[对应学生用书第294页]
1．(多选)使用欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是( )
A ．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处
B ．每一次换挡，都要重新进行一次调零
C ．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
D ．测量时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量
[解析] 测电阻前，先进行机械调零和欧姆调零，故A 正确；每次换挡，都必须进行欧姆调零，B 正确；在外电路，电流从黑表笔流向红表笔，C 错误；指针偏角小说明待测电阻较大，而指针在中央附近误差小，故应换大倍率的挡测量，故D 正确。

[答案] ABD
2．(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度。

可选用的器材还有：定律电阻R 0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R 1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E ＝1.5 V ，r ＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。

(1)欧姆表设计
将图(a )中的实物连线组成欧姆表。

欧姆表改装好后，滑动变阻器R 接入电路的电阻应为____________ Ω；滑动变阻器选____________(填“R 1”或“R 2”)。

(2)刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。

表盘上a 、b 处的电流刻度分别为25和75，则a 、b 处的电阻刻度分别为____________、____________。

(3)校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向____________kΩ；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值用欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。

若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为____________ Ω。

[解析] (1)欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即r ＋R 0＋R A ＋R ＝15 kΩ，解得R ＝900 Ω。

由于滑动变阻器R 2的最大阻值为500 Ω，所以滑动变阻器选R 1。

(2)根据闭合电路欧姆定律，得I a ＝E R 内＋R a 和I b ＝E R 内＋R b
，代入数据解得R a ＝45 kΩ，R b ＝5 kΩ。

(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑
动变阻器，使欧姆表指针指在0 kΩ上。

电阻箱的阻值为(0.1×0＋1×0＋10×0＋100×0＋1000×5＋10 000×3)Ω＝35 000.0 Ω。

[答案] (1)如图所示 900 R 1 (2)45 5 (3)0 35 000.0
3．(2017·全国卷Ⅲ)图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；R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻，R 6是可变电阻；表头G 的满偏电流为250 μA ，内阻为480 Ω。

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 Ω挡。

(1)图中的A 端与______________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于R 6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R 6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R 6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R 6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R 1＋R 2＝__________ Ω，R 4＝__________ Ω。

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图所示。

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)
[解析] (1)A 端与电池正极相连，电流从A 端流出，A 端与黑表笔相连。

(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R 6无关，选项A 错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B 对；使用电流挡时，B 端与“1”或“2”相连，与R 6无关，C 错。

(3)B 端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡，如图1
所示，由电表的改装原理可知，B 端与“2”相连时，有I 2＝I G ＋I G r G R 1＋R 2
，解得R 1＋R 2＝160 Ω；B 端与“4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压1 V ，表头并联部分电阻R 0＝I G r G I 2，R 4＝U 4I 2
－R 0＝880 Ω。

(4)B 端与“1”相连时，电表读数为 1.47 mA ；B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆“×100” Ω挡，读数为11.0×100 Ω＝1.10×103 Ω；B 端与“5”相连时，多用电表为直流电
压5 V ，读数为147.5250
×5 V ＝2.95 V 。

[答案](1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA
1.10×103Ω
2.95 V
4．二极管具有单向导电性，其正向电阻很小，反向电阻很大，现有一个二极管其正极记为A、负极记为B。

某同学研究二极管正、反向电阻的相关实验操作过程如下：
(1)先用多用电表的欧姆挡测量其电阻，其正向电阻约为10 Ω，反向电阻约为50 kΩ，则在测量二极管的正向电阻时，电表的红表笔应接____________(填“A”或“B”)。

(2)该同学设计了如图所示的电路用伏安法进一步测量该二极管正、反向电压均为 2 V 时的电阻值，二极管接在1、2之间，电压表的内阻约为40 kΩ。

选用多用电表的直流电流挡作为电流表接在3、4之间。

该多用电表的直流电流有三个量程，量程和对应的内阻分别为：
①50 μA，内阻约为100 Ω；
②50 mA，内阻约为50 Ω；
③250 mA，内阻约为10 Ω。

则在实验过程中，多用电表的红表笔应与接线柱__________(选填“3”或“4”)相连；测二极管的反向电阻时电流表的量程应选用____________(选填“①”“②”或“③”)，单刀双掷开关S2应拨向接点____________(选填“5”或“6”)。

[解析](1)多用电表测电阻时红表笔接表内电池的负极，所以测二极管的正向电阻时应与二极管的负极相连，即与B相连。

(2)红表笔是多用电表作直流电流表使用时的正接线柱，故应与接线柱3相连；电压为2 V时，二极管反接时的电流约为40 μA，所以电流表应选用量程①；根据电压表和电流表内阻应采用电流表内接法，所以单刀双掷开关S2应拨向接点6。

[答案](1)B(2)3① 6
5．(2020·辽宁六校联考)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 μA内阻为480 Ω。

虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连。

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 Ω挡。

(1)关于R6的使用，下列说法正确的是____________。

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使用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
(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。

若此时B端是与“3”相连的，则读数为____________kΩ。

(3)根据题给条件可得R 1＋R 2＝________________ Ω，R 4＝__________ Ω。

[解析] (1)由电路图可知，R 6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流挡时也不需要进行调节，故B 项与题意相符；
(2)若与3连接，则为欧姆档“×100 Ω”挡，读数为11×100 Ω＝1 100 Ω＝1.10 kΩ。

(3)直流电流挡分为1 mA 和2.5 mA ，由图可知，当接2时应为1 mA ；根据串并联电路规律可知，
R 1＋R 2＝I g R g I －I g ＝250×10－
6×4801×10－3－250×10－6
Ω＝160 Ω 总电阻R 总＝160×480160＋480
Ω＝120 Ω。

接4时，为电压挡，因串联接入的电阻较小，故应为量程1 V 的电压表；此时电流计与R 1、R 2并联后再与R 4串联，即改装后的1 mA 电流表与R 4串联，即改装后的1 mA 电流表与R 4串联再改装成电压表；根据串联电路规律可知，
R 4＝1－1×10－3×1201×10－3
Ω＝880 Ω。

[答案] (1)B (2)1.1 (3)160 880
6．(2020·黑龙江重点中学高三联考)某学习小组利用如图甲所示的电路测量多用电表内欧姆“×1”挡内部电池的电动势E 和多用电表欧姆“×1”挡的内阻r ，R 0为滑动变阻器，V 为电压表(量程0～2 V ，内阻约2 kΩ)。

实验步骤如下：
(1)将多用电表的选择开关调到“×1”挡后进行__________。

(2)将图甲中多用电表的黑表笔与____________(填“1”或“2”)端相连。

(3)两表笔与1、2正确连接后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，某次实验中多用电表和电压表的读数分别如图乙、图丙所示，多用电表的读数为____________ Ω，电压表的读数为____________ V 。

(4)多次改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录多用电表的读数R 和电压表的读数U ，
并在计算机上显示出如图所示的1U －1R
图线，则E ＝____________ V ，r ＝____________ Ω。

(计算结果保留三位有效数字)。

[解析] (1)多用电表欧姆挡选挡后要进行欧姆调零。

(2)根据“黑出红进”，可知多用电表的黑、红表笔分别与1、2端相连。

(3)两表笔与1、2正确连接后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，多用电表的读数为20×1 Ω＝20 Ω，电压表分度值为0.1 V ，电压表的读数为8.5×0.1 V ＝0.85 V 。

(4)根据闭合电路欧姆定律有I ＝E R ＋r ，I ＝U R ，联立变形得1U ＝r E ·1R ＋1E ，结合题图有1E ＝
0.70 V－1，r
E＝5.00－0.70
0.45Ω·V
－1，解得E＝1.43 V，r＝13.7 Ω。

[答案](1)欧姆调零(2)1(3)200.85(4)1.4313.7。