高三物理复习专题复习篇 专题6 第2讲 电学实验及创新

电学实验及创新

考点1| 电学常规实验

电学常用仪器的读数和使用

1．电流表和电压表

量程精确度读数规则

电流表0～3 A0.1 A

与刻度尺一样，采用1

10估读，读数规则较简

单，只需要精确值后加一估读数即可电压表0～3 V0.1 V

电流表0～0.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用1

2估读

电压表0～15 V0.5 V估读位与最小刻度在同一位，采用1

5估读

(1)电流的流向

电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，即“红进黑出”。

(2)“机械零点”与“欧姆零点”

“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。

(3)欧姆表使用注意事项

①选挡接着调零；②换挡重新调零；③待测电阻与电路、电源断开；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”挡或交流电压最高挡。

(4)多用电表读数

①利用欧姆挡测电阻时，电阻的阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般不估读，有时也向后估读一位，但很不精确。(一般还是按照电压表、电流表读数原则掌握)

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。

[典例1](2019·山东青岛三模)如图甲是多用电表的简化电路图，电流计满偏电流为0.5 mA、内阻为20 Ω；电池电动势为1.5 V、内阻可忽略；电阻R1阻值为20 Ω，R3阻值为24 990 Ω。

甲乙

(1)A插孔应接________表笔(选填“红”或“黑”)。

(2)若指针指在图乙中所示位置，选择开关接1时，其读数为________；选择开关接3时，其读数为________。

(3)测量电阻时，需先进行欧姆调零，此时应将R2的阻值调整为________ Ω。

(4)用多用电表测电流或电阻的过程中，下列说法正确的是________。

A．测量电阻时，更换倍率后必须重新进行欧姆调零

B．测量电流时，更换量程后必须重新进行调零

C．测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测

D．测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测

[解析](1)从甲图可以看出，多用电表的内接电源上端为负，电流必须从表G 的红接线柱流进，从黑接线柱流出，所以A插孔要接红表笔。

(2)选择开关接1时，多用电表相当于电流表，其量程为I＝I g＋R g

R1I g＝1 mA，

从图乙指针所指的数可以读出电流为0.69 mA；选择开关接3时，多用电表相当于电压表，量程为U＝U g＋2I g R3＝25 V，结合图乙指针可以确定此时电压为17.2 V。

(3)调节调零电阻使电流计G满偏，此时通过电源的电流为2I g，则调零电阻

的阻值R2＝

E

2I g－

R1R g

R1＋R g

＝1 490 Ω。

(4)在测量电阻时，更换倍率后，表的内部电阻发生了变化，欧姆挡的零刻度在最右边，也就是电流满偏处、所以必须重新进行调零，选项A正确；在测量电流时，根据电流表的原理，电流的零刻度在左边，更换量程后不需要调零，选项B

错误；在测量未知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所以应从倍率较小的挡进行测试，若指针偏角过小，再换用倍率较大的挡，选项C错误；在测量未知电流时，为了电表的安全，必须先选择电流最大量程进行试测，若指针偏角过小，再换用较小的量程进行测量，故D项正确。

[答案](1)红(2)0.69 mA17.2 V(3)1 490(4)AD

易错提醒：

1．在选择欧姆挡的倍率挡位时，使指针指在表盘中间位置为宜，换挡后必须重新进行欧姆调零。

2．欧姆挡的刻度是左密右疏，读数时注意乘以相应的倍率，测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

3．系统误差

(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，导致电阻测量值偏大，要及时更换电池。

(2)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。

[题组训练]

1．某课外兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中，测得两电表示数如图所示，电流表读数为________A，电压表读数为________V。

[解析]由图所示电流表可知，其量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.42 A；由图所示电压表可知，其量程为0～3 V，分度值为0.1 V，示数为2.60 V。

[答案]0.42 2.60

2．某同学在测量一只小灯泡电阻的实验中，连接了如图甲所示的实物电路图。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零。

甲

(1)他借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到欧姆挡的“×1”挡，再进行________调零；然后将红、黑表笔分别接触①、②接线柱，多用电表的表盘恰好如图乙所示，说明小灯泡正常，此时的电阻为________Ω。

乙

(2)他将多用电表选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触②、③接线柱；闭合开关，发现电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了________(选填“断路”或“短路”)。

(3)故障排除后，为了使电流表的示数从零开始，要在________(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。

[解析](1)根据欧姆表的使用方法可知，每次选完挡后应重新进行欧姆调零；欧姆表的读数为R＝6.0×1 Ω＝6.0 Ω。

(2)将红、黑表笔分别接触②、③接线柱，闭合开关，发现电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了断路。

(3)为使电流表的示数从零开始，滑动变阻器应采用分压式接法，所以应在③、

④接线柱间再连接一根导线；闭合开关前应将滑片置于输出电压最小的最左端。

[答案](1)欧姆6(或6.0)(2)断路(3)③、④左

以测电阻为核心的电学实验