题型2.4 多用电表用法 电表改装(第二篇)-2019年高考600分考法之物理题型抢分卷(解析版)

C．电阻箱 R2(最大阻值 999.9 Ω) D．滑动变阻器 R3(0～100 Ω) E．滑动变阻器 R4(0～1 kΩ) F．导线若干及两个接线柱 (1)由于电流表 G 的内阻较大，该同学先把电流表 G 改装成量程为 0～3.0 mA 的电流表 A，则电 流表 G 应______(填“串”或“并”)联一个电阻箱，将该电阻箱的阻值调为________Ω. (2)将改装后的电流表 A 改装成欧姆表，请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补画完整 (含电流表的改装)，并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号．
U x U I g Rg Ix Ig
Rx
I g :电流表满偏电流； Rg :电流表内阻
I g :电流表满偏电流； Rg :电流表内阻 RA Rg Rx Rg Rx Rg
改装 后电 表内 阻 2. 数据处理
RV Rg Rx Rg
（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、0.01 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． 3. 误差分析 （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，要注意其左密右疏的特点． （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，尽可能使指针指向表盘的中值附近． （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． 4. 创新实验设计 （1）创新点分析 通过研究近几年的高考题可以看出，对多用电表的读数和使用考查频率较大，有时也会考查多 用电表的构造和原理、多用电表内阻的测量等． （2）命题视角 视角 1 视角 4 5.注意事项 （1）使用前要机械调零．注意机械调零和欧姆调零的区别． （2）两表笔在使用时，电流总是“红入黑出”． （3）选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流． （4）电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡． （5）刻度线有三条：上为电阻专用，中间为交流、直流电压，直流电流共用，下为交流 2.5 V 专用． （6）测电阻时，换挡要重新欧姆调零． （7）使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池．学&科网
(3)根据题给条件可知：当 B 端与“2”连接时，表头与 R1、R2 组成的串联电路并联，此时为量程 Rg 1－0.25 3 1 mA 的电流挡， 由并联电路两支路电流与电阻成反比知， ＝ ＝ ， 解得 R1＋R2＝160 Ω. 1 R1＋R2 0.25 当 B 端与“4”连接时，表头与 R1、R2 组成的串联电路并联后再与 R4 串联，此时为量程 1 V 的电 压挡，表头与 R1、R2 组成的串联电路并联总电阻为 120 Ω，两端电压为 0.12 V，由串联电路中电压 与电阻成正比知：R4 两端电压为 0.88 V，则 R4 电阻为 880 Ω.
－
200 Ω.
(2)改装后的电流表内阻： R＝ IgRg 500×10 6×1×103 ＝ Ω≈167 Ω － I 3×10 3
－
把表头改装成中值电阻为 500 Ω的欧姆表，则需要串联的电阻 R″＝(500－167) Ω＝333 Ω，所以选择 电阻箱 R2(最大阻值 999.9 Ω)和滑动变阻器 R4(0～1 kΩ)，实验电路图如图所示．
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(2)然后学习小组对多用电表进行了探究，将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡，测未知电阻值的 电路如图乙所示，通过查找资料，了解到表头 G 的满偏电流为 10 mA，并通过测量作出了电路中电 流 I 与待测电阻阻值 Rx 关系图象如图丙所示，由此可确定电池的电动势 E＝______ V，该图象的函 数关系式为 I＝__________________。综上可判定学习小组使用了多用电表________倍率的欧姆挡。 A．1 B．10 (2)1.5 C．100 1.5 150＋Rx B D． 1 k
（2）电阻箱的阻值应取 R1 ____________ Ω，R1 ____________ Ω。 （保留到个位） 【答案】 （1）如图所示 （2）100 2 910
【解析】 （1）R1 的电阻比较小，所以 R1 与表头并联构成大量程的的电流表，R2 的阻值比较大， 与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示;
(2)将图甲中电流表 G 并联一个定值电阻，组成一个新的欧姆表(表盘刻度不变)，欧姆表内阻减 小，新欧姆表的倍率较改装前欧姆表的倍率变小． 【考法】实验创新设计、数据处理、电表改装。学&科网 四、跟踪速练 1．某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多 用电表)。 (1)该学习小组先使用多用电表测量电压，若选择开关处在“10 V”挡位，指针的位置如图甲所示，则 测量结果为________ V。
电表改装方案： 内容 小量程电流表改装成大量程电压表 小量程电流表改装成大量程电流表
1
原理
串联电阻分压
并联电阻分流
Rx
电路
I g Rg
U
Rx Ig I g Rg Ux I x I Ig I
分压 电阻 或分 流电 阻
需要与电流表串联一定值电阻 Rx ， 即 Rx
需要与电流表并联一定值电阻 Rx ，即
一、考法分析和解题技法 （一）考法分析 ◎考法 1 热门考法 ◎考法 2 ◎考法 3 （二）解题技法 1. 实验原理与操作 欧姆表的使用步骤 实验原理与操作 数据处理与误差分析 创新实验设计
注意：使用多用电表时，不管测量什么，电流都要从电表的“＋”插孔(红表笔)流入电表；从“－” 插孔(黑表笔)流出电表． 使用电压档时，应使多用电表与用电器并联，测量直流电压时，还要让红表笔接在用电器电势 较高的一端； 使用电流档时，要使多用电表与与用电器串联，且要让电流从红表笔流入，从黑表笔流出。 使用电阻档时，先选好倍率，原则是使测量时指针尽可能靠近刻度盘的中央位置。随后，进行 欧姆调零，方法是把两表笔相接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指在右端的电阻零刻度线上。测电 阻时，把两表笔分别与待测电阻两端连接，还应注意待测电阻要跟别的元件和电源断开，而且不要 用手碰触表笔表笔的金属部分。每换用欧姆档的另一量程，都需要重新进行欧姆的调零。读数时， 读出表盘上相应的刻度值乘以所选的倍率，才是被测电阻值。
【考法】电表改装。 预测 2 某欧姆表的内部结构原理图如图甲所示，一同学准备用一电阻箱 Rx 较准确地测出欧姆 表内电源的电动势 E 和某倍率下完成调零后欧姆表的内阻 R 内，他进行了如下操作：
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(1)欧姆表开关拨至“×100”挡，调零后，将电阻箱调至某一阻值，欧姆表与电阻箱 Rx 连成图甲所 示的闭合电路，发现指针偏角________(填“较大”或“较小”)，再将开关拨至“×10”挡，经过一系列正 确操作后： a．调节电阻箱阻值，记下电阻箱示数 Rx 和与之对应的电流表 G 的示数 I； 1 1 1 b．根据电流表示数计算出 ，将记录的各组 Rx、 的数据描点在图乙中，得到 Rx－ 图象； I I I 1 c． 根据图乙作出 Rx－ 图象， 求出电源的电动势 E 和欧姆表内阻 R 内(结果保留三位有效数字)． 图 I 甲中， b 表笔颜色是 ________( 填 “ 红 ” 或 “ 黑 ”) ，电源的电动势 E 为 ________ V ，欧姆表内阻 R 内 为 ________ Ω. (2)若该同学将图甲中电流表 G 并联一个定值电阻，组成一个新的欧姆表，这个新欧姆表的倍率 与改装前欧姆表的倍率相比________(填“变大”“变小”或“相同”)． 【答案】(1)较大 红 6.20 156 (2)变小
(3)改装后电流表量程是原电流表 G 量程的：
3×10 3 倍，电流表 G 的示数为 200 μA，电路电流：I － 500×10 6
－
1 .5 U ＝200 μA×6＝1 200 μA＝1.2 mA.待测电阻阻值：Rx＝ －R 内＝ 500 Ω＝750 Ω. 3 I 1.2 10
【考法】多用电表用法、电表改装。 三、试题预测 预测 1 现有一满偏电流为 500 μA、内阻为 1.0×103 Ω的电流表 G，某同学想把它改装成中值电 阻为 500 Ω的欧姆表，实验室提供如下器材： A．一节干电池(电动势为 1.5 V，内阻不计) B．电阻箱 R1(最大阻值 99.99 Ω)
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考查多用电表的读数 测量多用电表的内电阻
视角 2 视角 5
考查多用电表的使用
视角 3
考查多用电表的原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用多用电表探测黑箱内的电学元件
二、真题再现 考例 1 （2018 新课标Ⅱ，T22）某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头（量程 100 μA ，内阻 900 99.9
Ω ）；电阻箱 R1（阻值范围 0~999.9 Ω ）；电阻箱 R2（阻值范围 0~99 9
【答案】(1)4.6
2．在练习使用多用电表的实验中，某同学将选择开关置于直流“50 V”挡，多用电表示数如图甲 所示：
(1)多用电表的读数为________ V. (2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示，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________(填“变大”“变小”或“不变”)．
图(a) (1)图(a)中的 A 端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．
图(b)
(2)关于 R6 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 R6 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 R6 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 R6 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 R1＋R2＝________Ω，R4＝____________Ω. (4)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“1”连接的，则多用电表读数 为________；若此时 B 端是与“3”连接的，则读数为________；若此时 B 端是与“5”连接的，则读数 为________.(结果均保留 3 位有效数字) 【答案】 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10 kΩ 2.95 V
【考法】电表改装。 考例 2 (2017 课标卷Ⅲ， T23)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；
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R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6 是可变电阻；表头Ⓖ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．
(3)用改装后的欧姆表测量一电阻，电流表 G 的示数为 200 μA，则该电阻的阻值为________Ω； 通过该电阻的电流为________mA. 【答案】(1)并 200 (2)如解析图所示 (3)750 1.2 IgRg I－Ig
【解析】(1)将电流表改装为 3.0 mA 的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值：R＝ 500×10 6×1×103 ＝ Ω＝ － － 3×10 3－500×10 6
Ω ）；导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为 1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为 3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压 3 V 两挡。 回答下列问题： （1）在虚线框内画出电路图并标出 R1 和 R2，其中*为公共接线柱，a 和 b 分别是电流挡和电压 挡的接线柱。