第19講電學(xué)實驗

熱點題型歸納

題型一導(dǎo)體電阻率的測量

題型二測量電源的電動勢和內(nèi)阻

題型三多用電表

題型四測量電阻的其他方法

考情分析

課標(biāo)要求命題預(yù)測重難點

L熟悉"導(dǎo)體電阻率的測

量”的基本原理及注意事

項。

生活實踐類：家用電器、新能(1)理解實驗的誤差分析和改進(jìn)方法。

2.掌握測金屬絲電阻率的

源電動汽車、超級電容器、手(2)測量定值電阻和判斷二極管的正負(fù)極。

電路圖、數(shù)據(jù)處理及誤差分

機(jī)充電等(3)掌握等效替代法、伏伏法、安安法、半偏

析。

法、電橋法等測電阻的方法并會進(jìn)行相關(guān)實驗

3.掌握伏安法、伏阻法、安

學(xué)習(xí)探究類：電表改裝、導(dǎo)體

設(shè)計。

阻法測量電源電動勢和內(nèi)

電阻率的測量、測量電源的電

阻的原理及電路設(shè)計。

動勢和內(nèi)阻、用多用電表測量

4.了解多用電表的構(gòu)造和

電學(xué)中的物理量

工作原理。

5.會用多用電表測量電壓、

電流。

題型分類?舉一反三

題型一導(dǎo)體電阻率的測量

【典型例題剖析】

【例11(2023?浙江杭州市一模)小明同學(xué)猜想影響導(dǎo)體電阻的因素可能有導(dǎo)體的長度、橫截面積及材

料等。為論證自己的猜想并定量研究導(dǎo)體電阻與相關(guān)因素的關(guān)系，找來如圖甲所示儀器。圖中電表內(nèi)阻

對電路的影響不計；木板上固定了A3、BC、CD、ZJE四段金屬絲，AB.BC、C。三段為銀銘合金絲，

OE段為鐵絲。AB,段相比，橫截面積相同，長度之比為1：2；BC、8段相比，長度相同，橫截

面積之比為1：2；BC、OE段相比，除材料不同，長度、橫截面積均相同。

(1)若要研究導(dǎo)體電阻是否與橫截面積有關(guān)，須選擇和(均選填

兩段金屬絲研究。

(2)現(xiàn)已完成部分電路連接，若要用電壓表測量段金屬絲兩端電壓，試在圖甲中畫出曲線代替導(dǎo)線完

成電路圖連接。

(3)完成上述實驗之后，該同學(xué)進(jìn)一步測量了銀銘合金絲的電阻率。先用游標(biāo)卡尺測量BC段金屬絲的直

徑D,如圖乙所示，則直徑________mm。

34

Ocm121—

」15冉L中￥中葉山

0510

乙

(4)完成上述步驟之后，將電壓表一端接在B點，另一端接在8c段金屬絲的P點(圖中未畫出)，測出電

壓U,同時測出PB之間的距離d,改變P點位置多次測量，獲得一系列U、d數(shù)據(jù)并畫出U—d圖像,

測算出圖像的斜率為鼠為測出銀銘合金絲的電阻率，你覺得還要測量的物理量是,計算電阻率

的表達(dá)式為(用題中涉及的物理量和測量的物理量表示)。

【答案】(1)BCCD⑵見【詳解】圖(3)0.4(4)電流/曙

【詳解】(1)若要研究導(dǎo)體電阻是否與橫截面積有關(guān)，須保證所選擇的金屬絲的橫截面積不同而其他因

素相同，故應(yīng)選擇BC和C￡＞兩段金屬絲研究；

(2)曲線代替導(dǎo)線完成電路圖連接如圖所示；

(3)由題圖乙可知8c段金屬絲的直徑為

￡>=0+4x0.1mm=0.4mm；

(4)由電阻的決定式和定義式得R=g,R=￥

D1

結(jié)合題中所測量的物理量有S=＞，左=用

可得。=當(dāng)片，可知還要測量的物理量是電流/。

【高考考點對接】

1.實驗原理(如圖所示)

RSTICPR

由R=pg得p—因此，只要測出金屬絲的長度/、直徑和金屬絲的電阻即可求出金屬絲

4/，dR,

的電阻率P。

2.實驗器材

被測金屬絲，直流電源(4V),電流表(0?0.6A),電壓表(0?3V),滑動變阻器(0?50。)，開關(guān)，導(dǎo)線若

干，螺旋測微器，毫米刻度尺。

3.實驗過程

(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值小

(2)連接好用伏安法測電阻的實驗電路。

(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量多次，求出其平均值

(4)把滑動變阻器的滑片調(diào)到最左(選填“左”或“右”)端。

(5)閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)/和。的值，填入記

錄表格內(nèi)。

(6)將測得的R、I、d值，代入公式p=嚕中，計算出金屬絲的電阻率。

4.求R的平均值時可用兩種方法

(1)用R=孑分別算出各次的數(shù)值，再取平均值。

(2)用U—/圖線的斜率求出。

5.注意事項

(1)本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表外接法。

(2)測量被測金屬絲的有效長度，是指測量被測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓表兩端點

間的被測金屬絲長度，測量時應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測量多次，求其平均值。

(3)測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量，求其平均值。

(4)在用伏安法測電阻時，通過被測金屬絲的電流不宜過大(電流表用0?0.6A量程)，通電時間不宜過長，

以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。

(5)若采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線要盡可能地通

過較多的點，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點應(yīng)舍去。

6.誤差分析

(1)金屬絲直徑、長度的測量、讀數(shù)等人為因素帶來誤差。

(2)測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測＜R真，由R=A，知〃測

真。

(3)通電電流過大、時間過長，致使金屬絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差。

【跟蹤變式訓(xùn)練】

【變式1-1](2023?全國乙卷23)一學(xué)生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率。現(xiàn)有實驗器材：

螺旋測微器、米尺、電源及電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻Ro(阻值10.0。)、滑動變阻器R、待測金屬

絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計的實驗電路原理圖。完成下列填空：

(1)實驗時，先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S

(2)將K與1端相連，適當(dāng)減小滑動變阻器R接入電路的電阻，此時電壓表讀數(shù)記為Ui,然后將K與2

端相連,此時電壓表讀數(shù)記為無。由此得到流過待測金屬絲的電流/=,金屬絲的電阻r=

(結(jié)果均用Ro、Ui、。2表不)

⑶繼續(xù)微調(diào)R,重復(fù)⑵的測量過程，得到多組測量數(shù)據(jù)，如下表所示：

l/i(mV)0.570.710.851.141.43

U2(mV)0.971.211.451.942.43

(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻/?=14.20。

(5)用米尺測得金屬絲長度L=50.00cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數(shù)如

圖(b)所示，該讀數(shù)為〃=mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。

(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測金屬絲所用材料的電阻率0='10-7。皿。(保留2位有效數(shù)字)

【答案】⑵啜5f(5)0.150(6)5.0

【詳解】(2)根據(jù)題意可知,R兩端的電壓為U=U2—Ui，則流過扁及待測金屬絲的電流/=￡=與5,

金屬絲的電阻r=牛，聯(lián)立可得廠=*^7。

/u?—Ui

⑸螺旋測微器的讀數(shù)為

1=0+15.0x0.01mm=0.150mm

⑹根據(jù)「=點又5=兀e)2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得"4.Ox10-7。皿。

【變式1-2](2022?浙江1月選考48)小明同學(xué)根據(jù)圖(a)的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的

定量關(guān)系”。實驗時多次改變合金絲甲接入電路的長度/、調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)/達(dá)

到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U,從而得到多個今的值，作出4T圖像，如圖(b)中圖線a所示。

(a)

(b)

5

010

5寸"1'5

1Y/3

(c)

(1)在實驗中使用的是(選填“0?20或“0-200Q”)的滑動變阻器。

(2)在某次測量時，電壓表的指針位置如圖(c)所示，量程為3V,則讀數(shù)。=Vo

(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0x10-8皿?，則合金絲甲的電阻率為Cm(結(jié)果保留2位有效數(shù)

字)。

(4)圖(b)中圖線》是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的乎一

I圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積(選填“大于”“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。

【答案】(1)0-20Q(2)1.32(1.31,1.33均可)(3)9.9xl07(4)小于

【詳解】(1)由實驗原理可知&=彳

而由擋一/圖像可知待測電阻最大約為80,為了使電壓表有明顯的讀數(shù)變化，則滑動變阻器的阻值不能

太大，故選0?20。比較合適；

(2)電壓表的量程為3V,其分度值為0.1V,估讀到0.01V,則讀數(shù)為1.32VQ.31V、1.33V均可);

(3)根據(jù)歐姆定律與電阻定律有了=&=1,/

則與一/圖像的斜率為k=%

可得合金絲甲的電阻率為

74-40__

x8-7

P=kS=-,n7-0xl0~Qms9.9xl0Qm

(4)另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后，電阻率不變，而橫截面積變?yōu)镾=S+S乙

由圖線6可得

0.42-0.21

解得Sz.=S'—S=19X10Fm2>s

故合金絲甲的橫截面積小于合金絲乙的橫截面積。

【變式1-3](2023?廣東茂名市聯(lián)考)某物理興趣小組測量一段粗細(xì)均勻的合金絲電阻率八

(1)實驗開始前，用螺旋測微器測量合金絲的直徑，如圖甲所示，讀數(shù)為mm；

甲

(2)某同學(xué)采用分壓電路和電流表內(nèi)接法，取這段合金絲繞在半徑為0.3m的量角器上，連成圖乙所示電

路。閉合開關(guān)前,請老師檢查，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線(填寫標(biāo)號)接線錯誤,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于

端(選填“左”或“右”)；

(3)該同學(xué)改正錯誤后，改變金屬夾位置，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電壓表示數(shù)始終為LOOV,記錄電流

表的示數(shù)/與接入電路的合金絲所對應(yīng)的圓心角。，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖丙中作出圖像，則該合金絲

的電阻率為—Q-m,電流表的內(nèi)阻為Qo(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

y/A-1

1.00

0.90

0.80

0.70

0.60

0.50

0.40

0.30

0.20

0.10

0

0_2L_2L_2L2TT5TT

~6~2~6~

丙

【答案】(1)0.800(2)③右⑶見【詳解】圖5.0X10-70.20

【詳解】(1)螺旋測微器讀數(shù)

d=0.5mm+30.0x0.01mm=0.800mm；

⑵按實物圖轉(zhuǎn)化為電路原理圖如圖

可知實物圖接成了電流表外接法，導(dǎo)線③接錯；實驗開始前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于右端;

⑶由歐姆定律得Uv=/（rA+4），量角器的半徑為Ro,根據(jù)電阻定律得4="■產(chǎn)

平,

用牛付7UvUvR#

代入數(shù)據(jù)得｝=「A+皖X106p。

作出:一6圖線，如圖

可知圖線的斜率）t=^=^xio6p

671

求得"=5.0、10-7Q.m

圖線的縱軸截距在數(shù)值等于電流表的內(nèi)阻

人=0.20Qo

題型二測量電源的電動勢和內(nèi)阻

【典型例題剖析】

【例2】（2023?浙江6月選考?16II）在“測量干電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中:

UN

⑴部分連線如圖甲所示，導(dǎo)線。端應(yīng)連接到（選填“4”“2”“。，或“。”）接線柱上。正確連接后，某

次測量中電壓表指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為Vo

（2）測得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖丙所示U—/坐標(biāo)系上，用作圖法求干電池的電動勢E=V和內(nèi)

阻「=Qo（計算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

【答案】（1）81.20（2）1.501.04

【詳解】（1）電壓表測量的電壓應(yīng)為滑動變阻器接入電路中電阻絲兩端的電壓，開關(guān)應(yīng)能控制電路，所

以導(dǎo)線a端應(yīng)連接到8處；干電池電動勢約為1.5V,電壓表選擇。?3V量程，分度值為0.1V,題圖

乙中電壓表讀數(shù)為1.20V；

（2）作出。一/圖像如圖所示

UN

1.6

1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1000.10.20.30.40.48//A

根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir

可知U—/圖像縱軸截距為干電池的電動勢，

可得E=1.50V

U—/圖像斜率的絕對值等于干電池的內(nèi)阻

1.50-1.00

Q?1.04Qo

0.48-0

【高考考點對接】

伏安法

1.實驗原理

閉合電路歐姆定律。

2.實驗器材

電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。

3.實驗步驟

(1)電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按電路圖連接好電路。

(2)把滑動變阻器的滑片移到使阻值最大的一端。

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(/i,仿)。用同樣的方法再測量幾

組人。值，填入表格中。

(4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材。

4.用實驗數(shù)據(jù)求E、/?的處理方法

仙=￡1—//

(1)列方程求解：由。=￡—萬得,，廠，，解得E、八

〔仍=E—/2r

(2)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示。

①圖線與縱軸交點為￡

②圖線與橫軸交點為/短=條

③圖線的斜率的絕對值表示r=|瞽|。

5.誤差分析

(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U—/圖像時描點不準(zhǔn)確。

(2)系統(tǒng)誤差：

①如圖甲所示

方法a電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表分流越多，對應(yīng)的/真與/惻的差越大，入=三。

其中u—/圖像如圖乙所示。

結(jié)論：E；H<E廠廁<廠真。

方法b等效電源法

②如圖丙所示

方法a電流表的分壓作用造成誤差，電流越大，電流表分壓越多，對應(yīng)U真與U測的差越大，UA=/《A。

其中U—/圖像如圖丁所示。

1/短砌/短真

結(jié)論：EMI—￡M,r測>r真。

方法b等效電源法

如圖丙所不，E?—E*,r測=r+7?A>r真。

(3)電路選擇：

①電源內(nèi)阻一般較小，選圖甲電路誤差較小。

②當(dāng)⑷內(nèi)阻已知時選圖丙電路，此時/'=|用一RA，沒有系統(tǒng)誤差。

6.注意事項

(1)合理選擇電壓表、電流表量程。測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻時，電壓表選3V量程，電流表選0.6A

量程，滑動變阻器選。?10。。

(2)應(yīng)使用內(nèi)阻大些(用過一段時間)的干電池；在實驗中不要將/調(diào)得過大；每次讀完/和U的數(shù)據(jù)后應(yīng)

立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時E和r明顯變化。

(3)在作U—/圖線時，要使較多的點落在這條直線上，不在直線上的點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，忽略

個別偏離直線較遠(yuǎn)的點，以減小偶然誤差。

(4)干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較慢，此時，坐標(biāo)軸中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，為此，可使縱

坐標(biāo)不從零開始，如圖乙所示，把坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些，此時圖線與橫軸交點不表

示短路電流。另外，計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點，用廠=|部|算出電池的內(nèi)阻廠。

乙

【解題能力提升】

伏阻法

1.實驗原理

閉合電路歐姆定律"U+%，電路圖如圖所示。

2.實驗器材

電源、電壓表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。

3.數(shù)據(jù)處理

[E=Ui+*廠

(1)計算法：由〈〃

[E=U2+^r

V1V2

解方程組可求得E和八

⑵圖像法：由"U+分得：白上+品故?加像的斜率仁與縱軸截距為看如圖。

4.誤差分析

(1)誤差來源：電壓表有內(nèi)阻，干路電流表達(dá)式不準(zhǔn)確，導(dǎo)致電動勢測量不準(zhǔn)確;

(2)結(jié)論:￡?<￡?,7"測O真。(均選填，或“=”)

安阻法

1.實驗原理

閉合電路的歐姆定律E=/R+”,電路圖如圖所示。

AR

2.實驗器材

電源、電流表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。

3.數(shù)據(jù)處理

E=hRx+hr

（1）計算法：由

E=I2R2+hr

解方程組求得瓜廠。

（2）圖像法：由E=/（R+r）可得

@）='+亳，可作:一R圖像（如圖甲）

V

JI-R圖像的斜率k林1,縱軸截距為自

②R=E.4-r,可作氏一：圖像（如圖乙）

R-;圖像的斜率k=E，縱軸截距為一九

4.誤差分析

（1）誤差來源：電流表有內(nèi)阻，導(dǎo)致電源內(nèi)阻測量不準(zhǔn)確；

（2）結(jié)論：￡測=￡真，廠網(wǎng)＞「真。測=「真+人）。（均選填“〉或"=”）

【跟蹤變式訓(xùn)練】

【變式2-1】某同學(xué)要測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻，提供下列儀器：

A.待測“水果電池”（電動勢E約為4V,內(nèi)阻r約為200。）

B.毫安表A（量程5mA,內(nèi)阻為RA=60。）

C.電壓表V（量程4V,內(nèi)阻約5k。）

D.電阻箱員（0?999.9。）

E.滑動變阻器R（。?1000。）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）由于毫安表的量程太小，該同學(xué)用電阻箱以與毫安表A并聯(lián)，可使其量程擴(kuò)大，取R=/A，則改

裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的一倍;

⑵用改裝后的電流表完成實驗，應(yīng)選擇的實驗電路是圖中的(選填“甲”或“乙”);

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出。一/圖線，如圖所示。由圖線可得，“水果電池”的電動勢石=V,內(nèi)電阻r=

Qo(均保留三位有效數(shù)字)

【答案】(1)5(2)乙(3)3.80175

【詳解】(1)設(shè)毫安表電流為/A，由并聯(lián)電路的規(guī)律可得/ARA=(/—/A)RI，解得/=5/A，因此改裝后的

電流表量程為毫安表滿偏電流的5倍；

(2)由于電流表內(nèi)阻已知，因此采用題圖乙電路可以避免系統(tǒng)誤差，故選乙電路；

(3)改裝后電流表的內(nèi)阻為RA'=/^=票?。=12Q,則由閉合電路歐姆定律可得E=lr+IRA'+U,

AAIoU-r1J

轉(zhuǎn)化可得u=—0+RA')/+E

由U—/圖像可得A=E=3.80V,

,3.80-1.00

因=|-(r+&,)|=60-Oxi*Q,

解得E=3.80V,rsl75Qo

【變式2-2](2024.江西撫州市臨川一中月考)在測定兩節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，某同學(xué)用到

的器材有一個電壓表、一個電阻箱、一個定值電阻私、一個開關(guān)S、兩節(jié)干電池、若干導(dǎo)線，其實驗實

物圖如圖甲所示。

b

(1)改變電阻箱的阻值R,用圖甲中的電壓表測出多組電阻箱兩端的電壓U。實物圖甲中已連接好部分電

路，請按照實驗要求將剩余部分電路連接好。

(2)在坐標(biāo)紙上作出點與房的關(guān)系圖線如圖乙所示，結(jié)合圖線計算出兩節(jié)干電池的電動勢E=,

內(nèi)阻r==(結(jié)果均用。、b和R)表示)

(3)若考慮電壓表并非理想電壓表，則電動勢的測量值與真實值相比；內(nèi)阻的測量值與真實值

相比o(均選填“偏大”“相等”或“偏小”)

(4)另一位同學(xué)將圖甲電壓表的導(dǎo)線改接在扁的c、d端,改變電阻箱的阻值R,測出多組電壓表的數(shù)據(jù)

U,若用圖像法測算電源的電動勢和內(nèi)阻，為了使得到的圖線是一條直線，則該同學(xué)應(yīng)描繪。

圖像圖像

UKB.U—R

岸一R圖像D.U—爐圖像

【答案】⑴見【詳解】圖(2)|%治(3)偏小偏小(4)C

【詳解】(1)因電源是兩節(jié)干電池，選取電壓表量程為。?3V,實物圖連接如圖所示。

整理可得為導(dǎo)華金，

因為縱軸截距

所以￡=：,因為斜率絕對值為

Da乜

可得「=々一&

(3)由(2)問知①

bRo+/測4

aE測

若考慮電壓表并非理想電壓表，則￡真=。+%&+r真)

“并

11,1擊6田—r/曰11?Ho+r真1,Ro+r真1

其中尤=萬+玄，整理可得F—.濟(jì)+F—萬

R并KKv7U7=上真+F上真KvH真K

由此可知6=1+粵”，③

￡真E真氐

b=R2±r^

aE真J

對比①與③，可知EK>E?|；

對比②與④，可知r真力測

(4)由閉合電路歐姆定律可知E=U+看R+r)

整理可得==￡+忐+心不，所以應(yīng)描繪的是1一R圖像，故選C。

【變式2-3](2023?廣東梅州市二模)用一張鋅片和一張銅片，中間夾一張浸過鹽水的紙，并從鋅片和

銅片各引出一個電極，這樣就組成了一個電池。為研究該電池組的特性，某同學(xué)進(jìn)行了以下實驗：

(1)將電池組按圖甲所示接入電路，圖中電流表的量程為10mA,內(nèi)阻為100Q；

(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,發(fā)現(xiàn)當(dāng)7?=100Q時，電流表的示數(shù)/如圖乙所示,則/=________mA；

(3)反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀出多組電流表的示數(shù)/(算出十的值)和對應(yīng)電阻箱的阻值R,并在圖中描出

了相應(yīng)的數(shù)據(jù)點，請利用已描出的點繪出:一R圖線;

“xlO2A-1)

3.()

2.0

1.0

050100150200R/Q

(4)由圖繪出的;一R圖線可知，該電池組的電動勢為V,內(nèi)電阻為.

Qo(結(jié)果均保留3

位有效數(shù)字)

【答案】(2)5.9(3)見【詳解】圖(4)1.4747.0

【詳解】(3)繪出:一R圖線如圖:

(4)由電路圖可知E=/(R+RA+「)，

l1R^+r

B即n廠評十二^

由圖像可知導(dǎo)2.7—LOX?A1

250Q

^=i=100A-1

解得E=1.47V,r=47.0C。

題型三多用電表

【典型例題剖析】

【例31(2023?廣東惠州市一模)某同學(xué)想利用多用電表歐姆擋測量電壓表內(nèi)阻,所選用電壓表有3V

和15V兩個量程。

(1)測量電壓表3V量程的內(nèi)阻

①先對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，再將選擇開關(guān)旋至歐姆擋“X100Q”倍率處，短接兩表筆，進(jìn)行；

測量時，電壓表的“一”極連接多用表的(填“紅表筆”或“黑表筆，')；

②測量時歐姆表的指針如圖甲，則電壓表3V量程的內(nèi)阻為

(2)電壓表15V量程和3V量程由同一個表頭改裝的，則可推算出15V量程的內(nèi)阻等于。。

(3)若該多用電表歐姆擋可選用電動勢為“1.5V”或“9V”兩個規(guī)格的干電池，根據(jù)圖甲、乙中歐姆表盤及

電壓表示數(shù)，可以推斷選擇“xlOOQ”倍率時所用干電池電動勢為Vo

【答案】(1)①歐姆調(diào)零紅表筆②3000(2)15000(3)1.5

【詳解】(1)①先對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，再將選擇開關(guān)旋至歐姆擋“x100C”倍率處，短接兩表筆,

進(jìn)行歐姆調(diào)零。

測量時，歐姆表的黑表筆接電源的正極，則電壓表的“一”極連接多用電表的紅表筆。

②電壓表3V量程的內(nèi)阻為

RV=30X100Q=3000Q

(2)由串聯(lián)分壓普

U2A

15V量程的內(nèi)阻等于

U水v15x3000

R==150000

Ui3

(3)選擇“xioo?！北堵蕰r所用干電池電動勢為

,U,1.00

E="R中=1.0。V+訴15。。V=1.5V。

【高考考點對接】

1.認(rèn)識多用電表

(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等物理量，并且每一種測量項目都有幾個量程。

(2)外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開

關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程。

(3)多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表

指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“一”插孔)。

表盤?

歐

姆

調(diào)

選擇

零

開

關(guān)

旋

鈕

(4)原理圖:

2.用多用電表測量小燈泡的電壓和電流

按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。紅表筆

接電勢高(選填“高”或"低”)的點。

按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。此時電流從紅

表筆流入多用電表。

3.用多用電表測定值電阻的阻值

(1)測量步驟

①估測待測電阻阻值，選擇合適的量程。

②歐姆調(diào)零。

③將被測電阻接在紅、黑表筆之間。

④讀數(shù)：指針示數(shù)乘以倍率。

⑤使用完畢：選擇開關(guān)置于“OFF”擋，長期不用應(yīng)取出電池。

(2)注意事項

①區(qū)分“機(jī)械零點”與“歐姆零點”。機(jī)械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，機(jī)械調(diào)零調(diào)節(jié)的是表盤下邊中間

的指針定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，歐姆調(diào)零調(diào)節(jié)的是歐姆調(diào)零旋鈕。

②使指針指在中值附近，否則換擋。

③測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。

④手不能接觸表筆的金屬桿。

⑤測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開。

4.用多用電表測二極管的正、反向電阻

(1)認(rèn)識二極管：晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成，它的符號如圖所示，左端為正極，右端為負(fù)極。

特點：當(dāng)給二極管加正向電壓時電阻很小，當(dāng)給二極管加反向電壓時電阻很大。

（2）用歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極

將多用電表歐姆調(diào)零之后，若多用電表指針偏角很大，則黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管

的負(fù)極（如圖甲）；若多用電表指針偏角很小，則黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極（如

圖乙）。

【解題能力提升】

兩表筆短接一調(diào)零兩表筆斷路測量電阻尺

00-^a

7+-i

石——1：J----{G)----1；

R

電路圖\r=^\

一?

A黑

黑

紅

a表

表I

表表

筆

筆

筆

紅表筆黑表筆

相當(dāng)于待測電阻兄=0,調(diào)節(jié)待測電阻為1=

E相當(dāng)于待測電阻必

/與兄的R使r+r+R,此時R:R，指針指到某確定

=00,此時7=0,指NQ十Kx

對應(yīng)關(guān)系

指針指在滿偏電流7g處（歐姆針不偏轉(zhuǎn)F

位置，止匕時Rx=^—Rn

表內(nèi)阻&i=Rg+r+R）

表頭電流/=0處，表頭電流/與電阻尺一

表頭電流滿偏/g處，對應(yīng)歐

刻度特點對應(yīng)歐姆表8刻度一對應(yīng)，但不是線性關(guān)

姆表零刻度（最右側(cè)）

（最左側(cè)）系，表盤刻度不均勻

（1）黑表筆與電源的正極連接，紅表筆與電源的負(fù)極連接，電流方向為“紅進(jìn)黑

出”。

兩點說明

（2）當(dāng)多用電表指針指在中央時與一島：*,故中值電阻R中一心。

【跟蹤變式訓(xùn)練】

【變式3-1](2022?湖南卷J2)小夢同學(xué)自制了一個兩擋位的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示,

扁為調(diào)零電阻(最大阻值為Rom),為定值電阻(R+Rom<&<R〃)，電流計G的內(nèi)阻為RG(RS《RG)。

用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：

(1)短接①②，將單刀雙擲開關(guān)S與相接通，電流計G示數(shù)為〃；保持電阻&)滑片位置不變，將單刀雙

擲開關(guān)S與“接通，電流計G示數(shù)變?yōu)?〃，則M選填“大于”或“小于”)；

(2)將單刀雙擲開關(guān)S與"接通，此時歐姆表的擋位為(選填“xl”或“xio”)；

(3)若從“xl”擋位換成“x10”擋位，調(diào)整歐姆零點(歐姆零點在電流計G滿偏刻度處)時，調(diào)零電阻Ro的滑

片應(yīng)該調(diào)節(jié)(選填“向上”或響下")；

(4)在“xio”擋位調(diào)整歐姆零點后，在①②間接入阻值為100Q的定值電阻Ri，穩(wěn)定后電流計G的指針偏

21

轉(zhuǎn)到滿偏刻度的東取走員，在①②間接入待測電阻尺,穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的挑

則&=Qo

【答案】⑴大于(2)x10⑶向上(4)400

【詳解】(1)根據(jù)題意可知凡,〈心，所以開關(guān)撥向加時電路的總電阻小于開關(guān)撥向〃時電路的總電阻,

電源電動勢E不變，根據(jù)-可知/",>/”；

K總

(2)當(dāng)開關(guān)S撥向〃時，全電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測電阻的阻值也更大，所以開

關(guān)S撥向〃時對應(yīng)歐姆表的擋位倍率較大，即xlO；

(3)從“xi”擋位換成“xio”擋位，即開關(guān)S從機(jī)撥向“，全電路電阻增大，干路電流減小，①②短接時，

為了使電流表滿偏，則需要增大通過電流計G所在支路的電流，所以需要將&的滑片向上調(diào)節(jié)；

(4)在“xio”擋位，電路圖結(jié)構(gòu)簡化如圖所示

凡上Rn

Q>H|-p-(G)-￡=>1~1=1—②

----1=1——

當(dāng)①②短接時，全電路的總電阻為

C.RG+RO上&下

R=RN+,-

n%G十N()m

F

通過干路的電流為Z=p

電流計滿偏，根據(jù)并聯(lián)電路中電流之比等于電阻反比可知/%/

1—1(3KG+Ro上

F

當(dāng)①②之間接入&=100。時，全電路總電阻為R+R1，通過干路的電流為/1==1

K~rKi

一,2R）下

電流計偏轉(zhuǎn)了量程的東則有

RG+RO上

解得R=2Ri=200。

F

當(dāng)①②之間接入心時，全電路總電阻為七+R,通過干路的電流為

電流計偏轉(zhuǎn)了量程的g,

則有1—p,解得&-4000。

rJ_r十尺0上

L3，G

【變式3-2】某同學(xué)利用多用電表的歐姆擋測量未知電阻阻值以及判斷二極管的正負(fù)極。

正極負(fù)極

——

乙

(1)他選擇“X100”倍率的歐姆擋按照正確的步驟測量未知電阻時，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很小，如圖甲中虛線

①的位置所示。為了能獲得更準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，他應(yīng)該將倍率調(diào)整到(選填“X10”或“xlk”)的擋

位；并把兩支表筆直接接觸，進(jìn)行“歐姆調(diào)零”，調(diào)整好此擋位的歐姆表后再正確測量上述未知電阻，若

表針指在如圖甲中虛線②的位置，則未知電阻的測量值為Qo

(2)若用已調(diào)好的多用電表歐姆擋“xioo”擋來探測一只完好的二極管的正、負(fù)極(如圖乙所示)。當(dāng)兩表筆

分別接二極管的正、負(fù)極時，發(fā)現(xiàn)表針指在如圖甲中的虛線①的位置，此時紅表筆接觸的是二極管的

極(選填“正”或"負(fù)”)。

【答案】⑴乂心13000(2)正

【詳解】(1)表針偏轉(zhuǎn)角度很小說明所測電阻阻值較大，要換較大擋位“xlk”；

歐姆表的讀數(shù)為指針?biāo)缚潭瘸艘员堵剩晕粗娮璧淖柚禐?3x1kQ=13000Q

(2)二極管具有單向?qū)щ娦?，表針指在如題圖甲中的虛線①的位置，說明此時二極管電阻很大，電流是從

二極管的負(fù)極流向正極，由于黑表筆接歐姆表內(nèi)置電源的正極，紅表筆接內(nèi)置電源負(fù)極，所以此時紅表

筆接觸的是二極管的正極。

【變式3-3]在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A"。合

上開關(guān)S后，無論怎樣移動滑片，A、B燈都不亮。

甲

乙

（1）用多用電表的直流電壓擋檢查故障：

①選擇開關(guān)置于下列量程的擋較為合適；

A.2.5VB.10VC.50VD.250V

②測得c、1間電壓約為5.8V,e、/間電壓為0,則故障（只有一處）是=

A.A燈絲斷開B.B燈絲斷開

C.d、e間連線斷開D.B燈短路

（2）接著用歐姆表的“xl”擋測電阻，歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”，

①測試前，一定要將電路中的開關(guān)S；

②測c、d間和e、/間電阻時，某次測量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為。，此時測量的是

間電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為C,它不等于測量值，原因是

【答案】（1）①B②A（2）①斷開②6e、于12.7溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈

絲溫度高時的電阻（或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻）

【詳解】（1）①因為電源的電動勢大約為6V,要使電壓擋選擇的量程安全以及準(zhǔn)確，則選擇開關(guān)應(yīng)選

擇10V的量程，故B正確。②測得以1間電壓約為5.8V,接近電源電動勢，e、/間電壓為0,可知燈

泡A斷路，故A正確。

（2）①用歐姆表測量電阻時，開關(guān)應(yīng)斷開，使得待測電阻與電源不相連。②歐姆表的讀數(shù)為6x10=60,因

為C、1間斷路，知測量的是e、/間的電阻。根據(jù)R=學(xué)得，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為7?=痣2.7

Qo它不等于測量值，原因是溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻（或測量出的

電阻是常溫下燈絲的電阻）。

題型四測量電阻的其他方法

【典型例題剖析】

【例4】（2021?浙江6月選考」8）小李在實驗室測量一電阻R的阻值。

⑴因電表內(nèi)阻未知，用如圖甲所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開關(guān)S,將

滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)5=1.65V,電流表的示數(shù)

如圖乙所示，其讀數(shù)九=A；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為5=1.75V,Zi=0.33

Ao由此可知應(yīng)采用電流表_______