高中物理人教版 (2019)必修第三冊1 電路中的能量轉(zhuǎn)化精品課時訓練-試卷下載-教習網(wǎng)

歐姆表內(nèi)部結(jié)構與測量原理
1．（2018·四川·成都七中高二期中）如圖甲是多用電表內(nèi)部結(jié)構示意圖，圖乙是刻度盤，通過選擇開關分別與1、2、3、4、5、6相連，以改變電路結(jié)構，分別成為電流表、電壓表和歐姆表，下列說法正確的是（）
A．A是黑表筆、B是紅表筆
B．作電流表時1比2量程大，作電壓表時6比5量程小
C．當選擇開關與3或4相連是歐姆表，測量電阻之前需歐姆調(diào)零
D．如圖乙所示的指針位置，若選擇的電阻×10檔，讀數(shù)為180；若選擇的直流電壓10V檔，讀數(shù)為6.20V
【答案】C
【詳解】AC．當選擇開關與3、4相連時，多用電表是歐姆表，測量電阻之前需歐姆調(diào)零。內(nèi)置電源的正極應與黑表筆相連，電源的負極應與紅表筆相連，所以A為紅表筆，B為黑表筆。故A錯誤；C正確；
B．當選擇開關與1、2相連時，多用電表是電流表，接1時并聯(lián)電阻較小，電流表的量程較大；當選擇開關與5、6相連時，多用電表是電壓表，接6時串聯(lián)電阻較大，電壓表的量程較大。故B錯誤；
D．如圖乙所示的指針位置，若選擇的電阻×10檔，讀數(shù)為180；若選擇直流電壓10V檔，最小分度為0.2V，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可知，指針讀數(shù)為4.60V。故D錯誤。
故選C。
2．某同學設計的多用電表只有兩個擋位，其內(nèi)部電路如圖所示，已知電流表G的滿偏電流為、內(nèi)阻為，，換擋開關S連著接線柱B。
（1）當開關S與1相接時就改裝成為______（選填“電流表”或“電壓表”），量程為_______ （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（2）在如圖所示的電路中，接線柱A應該與_______（選填“紅”或“黑”）表筆相連。
（3）該同學用此多用電表的“×10”擋位粗略測量一定值電阻時指針偏轉(zhuǎn)較小，接下來該同學按照如下操作完成測量：
a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕，使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，然后斷開兩表筆；
b．旋轉(zhuǎn)選擇開關至交流電壓最大量程處（或“OFF”擋），并拔出兩表筆；
c．將選擇開關旋到“×1”擋；
d．將選擇開關旋到“×100”擋；
e．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出阻值，斷開兩表筆。
以上實驗步驟中正確的操作及順序是______（填寫步驟前的字母）。
（4）若此歐姆表中值電阻為，則該多用電表內(nèi)部所使用的電池的電動勢為______V，作為歐姆表使用時其內(nèi)部總電阻為______。
【答案】電流表 2.0mA 紅 daeb 1.5 750
【詳解】（1）[1]根據(jù)圖片可知，開關S與1相接時測量的仍然是電流；
[2]開關S與1相接時，電流表G與R1并聯(lián)，則有
代入數(shù)據(jù)解得
（2）[3]當用歐姆表測電阻時，電源和表頭構成回路，根據(jù)電源正、負極連接方式，黑表筆與電源正極相連，故接線柱A應該是與紅表筆相連；
（3）[4]指針偏轉(zhuǎn)較小，說明指針指在示數(shù)較大處，為使指針指在刻度盤中央附近，應換用“×100”擋，再歐姆調(diào)零，測量，整理器材，則實驗步驟中正確的操作及順序是daeb；
（4）[5][6]根據(jù)題意可知，多用電表作為歐姆表使用時的內(nèi)阻等于中值電阻，為，當測量的電阻為時，多用電表的電流為滿偏電流的一半，則根據(jù)歐姆定律可得
3．（2022·湖南·雅禮中學高二期中）小明同學打算將一只量程為250μA的靈敏電流計（內(nèi)阻未知，約為幾百歐）改裝成多用電表，他設計的改裝電路如圖乙所示。圖乙中G為靈敏電流計，、、、和是定值電阻，是滑動變阻器。實驗室中還有兩個備用滑動變阻器，分別為滑動變阻器（0~1000Ω）、滑動變阻器（0~10000Ω）。
（1）用圖甲所示電路測量靈敏電流計G的內(nèi)阻，先將滑動變阻器的阻值調(diào)至最大，閉合，緩慢減小的阻值，直到G的指針滿偏；然后閉合，保持滑動變阻器的阻值不變，逐漸調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使G的指針偏到最大值的，此時電阻箱R的讀數(shù)為960Ω，則靈敏電流計G的內(nèi)阻為______Ω；若圖甲電路中干電池的電動勢為1.5V，則滑動變阻器選______（填“”或“”）。
（2）圖乙中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。
（3）若圖乙中多用電表的5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋（表盤正中間的刻度為“15”）。則______Ω，______Ω，圖乙中電源電動勢E=______V。
【答案】 480 R8 紅 160 840 1.5
【詳解】（1）[1]由題意可知，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使G的指針偏到最大值的，通過電阻箱的電流為最大值的，可知電阻箱的阻值等于電流計電阻的2倍，因此時電阻箱R的讀數(shù)為960Ω，可知電流計的內(nèi)阻為rg=480Ω；
[2]本實驗誤差來自于閉合S2電阻箱并入電路后，干路電流會發(fā)生變化，為使干路電流變化較小，應使干路中滑動變阻器進入電路的阻值盡量大，為使電流表能夠滿偏，相應的電源電動勢應較大。若圖甲電路中干電池的電動勢為1.5V，毫安表G的滿偏電流為250μA，則干路中滑動變阻器進入電路的最小阻值約大于，故滑動變阻器應選用最大阻值為10kΩ的R8。
（2）[3]圖乙中的A端與內(nèi)置電源的負極連接，則與紅色表筆相連接。
（3）[4][5]當選擇開關接2時，為直流電流1mA檔，則
此時電流表內(nèi)阻
改裝后的電流表滿偏電流IG=1mA。
當選擇開關接4時為直流電壓1V擋，則
[6]歐姆×100Ω擋，表盤正中間的刻度為“15”，則歐姆檔內(nèi)阻
根據(jù)
可得
E=1.5V
4．（2022·廣東·廣州市天河外國語學校高二期中）某物理興趣小組要組裝一個簡易的歐姆表，他們設計了如圖甲所示的電路，通過控制單刀多擲開關S，可使歐姆表具有“ × 1”、“ × 10”和“ × 100”三個倍率擋，并使改裝后的刻度盤正中央的刻度對應電阻刻度的15，提供的器材規(guī)格如下：
A．干電池（電動勢E = 1.5V，內(nèi)阻不計）
B．毫安表G（量程為1mA，內(nèi)阻為99.0Ω）
C．電阻箱R1（0—99.9Ω）
D．電阻箱R2（0—9.99Ω）
E．滑動變阻器R3（0—1500Ω，額定電流0.5A）
F．單刀多擲開關S一個，紅、黑表筆各一支，導線若干
（1）該歐姆表的兩只表筆中，________（填“A”或“B”）應為紅表筆。當開關S接1時，歐姆表的倍率為________（填“ × 1”“ × 10”或“ × 100”）。
（2）將開關S接2時，若為 × 10倍率擋，則電阻箱R1的阻值應調(diào)整為________Ω，將開關S接3時，為第三種倍率，則電阻箱R2的阻值應調(diào)整為________Ω。
（3）當開關S接2時，經(jīng)正確操作后，指針如圖乙中a所示。為了使測量的結(jié)果更準確，應使開關S接________（填“1”或“3”），然后兩表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使毫安表指針指在1.0mA刻度處，再把兩表筆接在被測電阻兩端，指針如圖乙中b所示，則被測電阻的阻值約為________Ω。
【答案】 A × 100 11.0 1.00 3 10
【詳解】（1）[1]歐姆表紅表筆應與電源的負極相連，由圖甲可知A表筆應為紅表筆。
[2]開關S接1時，兩表筆短接，電流表滿偏時回路中的電流為1mA，根據(jù)閉合電路歐姆定律得
可知歐姆表的內(nèi)阻即中值電阻為1500Ω，為 × 100倍率擋。
（2）[3]將開關S接2時，若為 × 10倍率擋，則中值電阻應為150Ω。毫安表G與R1并聯(lián)后，改裝電流表的量程應為
I2= 10mA
[4]將開關S接3時，應為 × 1倍率擋，則中值電阻應為15Ω。毫安表G與R2并聯(lián)后，改裝電流表的量程應為
I2= 100mA
（3）[5][6]開關S接2，即 × 10倍率擋，指針指示如圖乙中a所示，可知被測電阻的阻值很小，應換用小倍率擋，即 × 1倍率擋，開關應接3。進行歐姆調(diào)零后，根據(jù)歐姆表原理
，
可知被測電阻的阻值為
Rx = 10Ω
用多用電表測電路故障
5．（2022·浙江省普陀中學高二期中）如圖，電池、開關和燈泡組成串聯(lián)電路。當閉合開關時，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。在不能拆開電路的前提下，現(xiàn)使用一多用電表對故障電路進行檢測：選擇直流電壓擋，閉合開關S，紅、黑表筆分別接在接線柱E、F上，電壓表示數(shù)為1.5V；斷開開關S，選擇歐姆1k擋，紅、黑表筆分別同時接E、F，指針不偏轉(zhuǎn)。則下列判斷可能正確的是（）
A．燈泡斷路B．導線BF斷開C．導線CA斷開D．開關接觸不良
【答案】A
【詳解】“閉合開關S，紅、黑表筆分別接在接線柱E、F上，電壓表示數(shù)為”說明從電源正極到接線柱E是沒有斷路，從電源負極到接線柱F沒有斷路；“斷開開關S，選擇歐姆擋，紅、黑表筆分別同時接E、F，指針不偏轉(zhuǎn)”說明接線柱E、接線柱F之間也就是小燈泡電阻無窮大，是斷路。
故選A。
6．二極管具有單向?qū)щ娦裕斦龢O接電源正極（正接）時二極管導通（電流可以通過二極管，且二極管的阻值很小，可忽略），當負極接電源正極（反接）時二極管截止（阻值很大，電流為零）。為了驗證二極管的這一特性，將其接入如圖所示電路c、d之間的D處，閉合開關時燈泡不亮。經(jīng)初步檢查各接線均牢固正確，為了確定電路故障的位置，四位同學各自進行了以下操作
由此可判斷（）
A．同學1的操作說明導致燈泡不亮的故障在a、b之間
B．同學2的操作說明導致燈泡不亮的故障在b、c之間
C．根據(jù)同學1、3的操作即可判斷導致燈泡不亮的原因是二極管正、負極接錯
D．根據(jù)同學2、4的操作即可判斷導致燈泡不亮的原因是二極管正、負極接錯
【答案】D
【詳解】A．同學1的操作結(jié)果中，a與b之間、a與c之間的電壓為零，a與d之間、a與e之間的電壓為6V，說明在c、d之間有斷路，故A錯誤；
B．同學2的操作結(jié)果說明a、c之間沒有短路也沒有斷路，d、f之間沒有斷路，c、d之間有斷路，故B錯誤；
C．同學3的操作說明二極管的正極接在d點，被反接了，同學1的操作結(jié)果可以判斷c、d之間有斷路，但無法判斷a、b之間是否有短路，根據(jù)1、3同學的操作能確定二極管正、負極接錯，但不能排除電路中同時存在燈泡短路導致燈泡不亮的可能，故C錯誤；
D．同學4的操作結(jié)果說明多用電表歐姆擋測的是二極管的反向電阻，電阻很大，結(jié)合同學2的操作結(jié)果可判斷導致燈泡不亮的原因是二極管正、負極接錯，故D正確。
故選D。
7．某同學在探究規(guī)格為“6V，3W”的小燈泡I—U特性曲線的實驗中：
（1）在小燈泡接入電路前，使用多用電表直接測量小燈泡的電阻，則應將選擇開關旋至哪個擋進行測量______？
A．直流電壓10V B．直流電流5mA C．電阻 × 100 D．電阻 × 1
（2）該同學采用如圖甲所示的電路進行測量。圖中R為滑動變阻器（阻值范圍0 ~ 20Ω，額定電流1.0A），L為待測小燈泡，V為電壓表（量程6V，內(nèi)阻20kΩ），A為電流表（量程0.6A，內(nèi)阻1Ω），E為電源（兩極間電壓8V），S為開關。
①在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于哪一端______？
②在實驗過程中，已知各元器件均無故障，但閉合開關S后，無論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因可能是哪一條導線沒有連接好______？（圖甲中的綠色小圓點表示接線點，并用數(shù)字標記，請用圖甲中的數(shù)字說明存在斷路的導線，如“2點至3點的導線”）
③排除故障后進行實驗，該同學描繪出的小燈泡的I—U特性曲線如圖乙所示，則可以看出小燈泡的阻值隨著兩端電壓的增大而怎樣變化______？原因是什么__________________？
【答案】 D 左 1點至5點的導線增大隨電壓電流的增加，溫度升高，電阻值變大
【詳解】（1）[1]小電珠正常發(fā)光時電阻為
使用多用電表測電阻時，選擇開關旋至歐姆 × 1擋進行測量。
故選D。
（2）①[2]由電路圖可知，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最左端；
②[3]閉合開關S后，無論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，可能是1點到5點間的導線沒有接好，滑動變阻器實際上被接成了限流接法；
③[4][5]由圖乙所示小電珠I—U圖像，根據(jù)歐姆定律可知，其電阻隨工作電壓的增大而增大；原因是隨電壓電流的增加，溫度升高，電阻值變大。
8．小姚同學用多用電表做下列探究：
（1）他用多用電表測量一個電阻的阻值，以下是他的主要操作步驟。
a.將“選擇開關”置于如圖甲所示的位置；
b.將紅黑表筆短接，轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕，進行歐姆調(diào)零；
c.如圖乙所示使兩筆接觸待測電阻的兩端；
d.表盤指針如圖丙所示，記下讀數(shù)，實驗完畢。
請指出他操作中不合理或遺漏的地方并改正：______（至少寫出兩點）。
（2）如圖丁是該同學實驗時所連接的電路。小燈泡L1、L2的規(guī)格皆為2.5V、1W，滑動變阻器規(guī)格為10Ω、1A。實驗中發(fā)現(xiàn)L1、L2都不亮后，他采用了多用電表的電壓擋檢測故障，檢測結(jié)果如上表所示在檢測a、b間電壓時，紅表筆應按觸______（填“a”或“b”）。根據(jù)檢測結(jié)果，可以判定故障是______。
A，燈L1短路 B．燈L2短路 C．cd段斷路 D．df段斷路
【答案】見解析 b D
【詳解】（1）[1]多用電表使用前檢查并視實際情況機械調(diào)零；乙圖中的手不能接觸電阻；實驗完畢前應將開關置于OFF檔或者交流電壓500V檔；選擇開關應置于×10檔，重新歐姆調(diào)零再測量。
（2）[2]由于b與電源正極相連，故在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應接觸b。
[3]AB．若燈L1短路，燈L2仍會亮，若燈L2短路，燈L1仍會亮，故AB不符合題意；
C．若cd段斷路，測c、d間電壓時應有示數(shù)，故C不符合題意；
D．若df段斷路，導致測ab間、bc間、df間電壓時均有示數(shù)，而測cd間電壓無示數(shù)，故D符合題意。
故選D。
9．（2022·四川·石室中學高三階段練習）某探究性學習小組利用如圖甲所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻，電阻，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個的電阻。
（1）按圖示電路進行連接后，發(fā)現(xiàn)aa′、bb′和cc′三條導線中，混進了一條內(nèi)部斷開的導線。為了確定哪一條導線內(nèi)部是斷開的，將開關S閉合，用多用電表的電壓擋測量a、b′間電壓，讀數(shù)不為零，再測量a、a′間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是______導線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是______導線斷開。
（2）排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙。由I1-I2圖像得到電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）
【答案】 aa′ bb′ 1.40##1.41##1.42##1.43 0.54（0.46~0.58）
【詳解】（1）[1][2]因為 a、b′間的電壓不為零，表明cc′良好，一定是另外兩條導線中的一條發(fā)生斷開；若a、a′間電壓不為零，表明cc′和bb′均良好，一定是aa′導線斷開；若a、a′間電壓為零，一定是aa′良好，bb′斷開；
（2）[3][4]將電流表A1和電阻R1串聯(lián)當成電壓表使用，根據(jù)閉合電路歐姆定律得
根據(jù)部分電路歐姆定律得
解得
根據(jù)圖像得
解得

電學黑箱問題
10．圖中的A、B、C為黑箱（即看不見內(nèi)部電路結(jié)構的一個盒子）上的三個接點，兩個接點間最多只能接一個電學元件。為探明內(nèi)部結(jié)構，某同學用多用電表進行了四步測量：
（1）用直流電壓擋測量：A、B、C三點間均無電壓；
（2）用歐姆擋測量：A、C間正反向電阻完全相同；
（3）用歐姆擋測量：黑表筆接A點、紅表筆接B點，有電阻；反接后阻值很大；
（4）用歐姆擋測量：黑表筆接C點、紅表筆接B點，有電阻，阻值比第（2）步測得的大；反接后阻值很大。
下列黑箱內(nèi)部結(jié)構圖正確的是___________
A． B． C． D．
【答案】A
【詳解】（1）使用直流電壓檔進行測量，目的是看內(nèi)部是否有電源，由于A、B、C三點間均無電壓，因此黑箱內(nèi)不存在電源；
（2）使用歐姆檔進行測量時注意黑表筆是和內(nèi)部電源的正級相連的，可知：在測量AC之間的電阻時，對兩個接線柱進行正反測量，其阻值相同，說明AC之間接有一個定值電阻；
（3）在測量AB之間電阻時，黑表筆接A時電阻很小，接B時電阻很大，說明AB之間有二極管，而且A應該接二極管的正極；
（4）用歐姆擋測量，黑表筆接C點，紅表筆接B點，有阻值，阻值比第二步測得的大，說明了BAC之間串聯(lián)了二極管、電阻兩個元件，反接阻值很大，則BC間斷路。
故黑箱內(nèi)元件的連接為A圖，故A正確，BCD錯誤。
故答案為A。
11．某學習小組的同學用如圖甲所示的電路來探究電學黑箱內(nèi)的電學元件，已知該電學黑箱可能有電容器、電感線圈、定值電阻三種電學元件，在接線柱間以如圖乙所示的“Z”字連接，且相鄰兩接線柱間只有一個元件.
(1)小明同學分別將黑箱接線柱AB、BC、CD接入甲電路中，閉合開關S，計算機顯示出電流傳感器的輸出電流隨時間變化的圖像分別如a、b、c所示，則_____(選填：AB、BC、CD)間接入的是定值電阻．
(2)小聰同學為了進一步精確測量黑箱內(nèi)定值電阻的阻值，設計了如圖丙所示的電路，其中：
A是電流表(量程為0.20mA，內(nèi)阻約為100Ω)
R是電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)
R1是滑動變阻器
R2是保護電阻
E是直流電源(電動勢4V，內(nèi)阻不計)
單刀單擲開關2只，導線若干
①調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱接入電路中的阻值為90.7Ω，只閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表讀數(shù)為0.15mA；然后保持滑動變阻器的滑片位置不動，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱，當電阻箱的阻值為186.3Ω時，電流表的讀數(shù)仍為0.15mA，則黑箱內(nèi)定值電阻的阻值為_______Ω．
②上述實驗中，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，都要保證電路安全，則在下面提供的四個電阻中，保護電阻R應選用_________(選填答案番號)
A．200kΩ B．20kΩ C．10kΩ D．20Ω
③下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用，既要滿足上述實驗要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器是最佳選擇________(選填答案番號).
【答案】 C； 95.6； B； C；
【詳解】(1).由圖a看出，a接入電路時有瞬間的電流，電容器充電過程有短暫的電流，電路穩(wěn)定后電路中沒有電流，說明AB間是電容器；由b圖看出，此元件接入電路時，電流逐漸增大，是由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢的阻礙作用，電流只能逐漸增大，說明BC間是電感線圈；從c圖看出，此元件接入電路時電流恒定不變，說明CD是定值電阻；
(2). ①由于電路中的電流不變，根據(jù)歐姆定理可知電阻不變，則有，解得黑箱內(nèi)定值電阻的阻值為
②由閉合電路歐姆定律可知，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，都要保證電路安全，保護電阻R應選用，故選B；
③由于電路采用限流式，所以，既要滿足上述實驗要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器是最佳選擇10，故選C．
12．如圖1所示的黑箱中有三只完全相同的電學子元件，小明使用多用電表對其進行探測．
（1）在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊的“0”刻度線處，應先調(diào)整圖2中多用電表的______（選填“A”，“B”或“C”）
（2）在判定黑箱中無電源后，將選擇開關旋至“×1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點間阻值，測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點間正反方向阻值均相等，測量記錄如表，兩表筆分別接a，b時，多用電表的示數(shù)如圖2所示．請將讀數(shù)填入表．
（3）設計黑箱中的電路，在圖3的方框內(nèi)畫出一種可能的電路．
( )
【答案】 A 5.0
【分析】本題的考點是多用電表的使用．
【詳解】（1）電表使用前要機械調(diào)零，選A；
（2）根據(jù)讀數(shù)可得示數(shù)為5.0Ω
（3）測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點間正反方向阻值均相等，所以元件中沒有二極管，所以可能的情況為
【點睛】黑箱元件判斷尤其要注意是否有二極管，而二極管具有單向?qū)ǎ詮恼捶较蜃柚蹬袛啵?br>13．某興趣小組自制了一個多量程的歐姆表，其電路圖如圖甲所示。其中電池的電動勢E = 1.5 V，內(nèi)阻可忽略不計；表頭G量程Ig = 60 μA，內(nèi)阻Rg = 2 kΩ，表頭的表盤如圖乙所示。
①開關S1撥至×1k擋，將滑動變阻器R0滑片調(diào)到最左端。
②將紅、黑表筆短接，此時表頭的讀數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為________μA。由此可知，滑動變阻器R0的最大阻值為________kΩ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
③調(diào)節(jié)滑動變阻器R0的滑片位置，使電流表指針滿偏。
④將被測電阻Rx接在紅、黑表筆之間，此時電表指針指向20 μA處，則該被測電阻的阻值為________kΩ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
⑤根據(jù)上述原理，將表頭的電流刻度改成與之相對的電阻值刻度，即做成一個歐姆表。
(1)圖中R3的阻值為________kΩ（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
(2)電池使用一段時間后電動勢E減小為1.44 V，改裝后的歐姆表仍可以調(diào)零。若某次測量結(jié)果的讀數(shù)為50 kΩ，則該被測電阻的真實阻值是________kΩ；若測量結(jié)果的讀數(shù)為25 Ω，則該被測電阻的真實阻值是________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 49 29 50 2.78 48 24
【詳解】②[1][2]將紅、黑表筆短接，此時表頭的讀數(shù)為49μA。由此可知，滑動變阻器R0的最大阻值為
；
④[3]當電流表指針滿偏時

當電表指針指向20 μA處時
解得
Rx=50kΩ
(1)[4]由以上計算可知當電表指針指向20 μA處時，此時電流計兩端電壓為
當在“×1k”位置時，對應的待測電阻為50kΩ，可知當在“×100”位置時，對應的待測電阻為
Rx=50×100Ω=5kΩ
此時Rx兩端電壓為
U=E-UG=1V
則電流為
此時通過R3的電流為
I3=I-IG=200μA-20μA =180μA
則

(2)[5][6]若電池電動勢為E=1.5V時，調(diào)零后
若電池電動勢為E′=1.44V時，調(diào)零后
當測量某電阻Rx時，則
聯(lián)立可得

當Rx測=50kΩ時，帶入解得
Rx測=48kΩ
當Rx測=25Ω時，帶入解得
Rx測=24Ω
14．多用電表是電學實驗中常用的電學工具，其內(nèi)部的部分電路如圖所示，則：
(1)將B和C兩端點連接紅黑表筆可以測電路的__________（填“電壓”或“電流”），轉(zhuǎn)換開關S接__________（填“a”或“b”）的量程更大。
(2)用多用電表探究黑箱內(nèi)的電路，電路由四個阻值均為的相同電阻構成，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3，測得1、2接線柱之間的電阻為，2、3接線柱之間的電阻為，1、3接線柱之間的電阻為。請在虛線框中畫出黑箱中電阻連接方式____。
【答案】電流 a
【詳解】(1)[1][2]將B和C兩端點連接紅黑表筆可以測電路的電流，轉(zhuǎn)換開關S接a時電流計上并聯(lián)的電阻較小，則量程更大。
(2)[3]根據(jù)黑盒子內(nèi)表現(xiàn)出的外部現(xiàn)象，可判斷內(nèi)部結(jié)構如圖；
15．某同學設計如圖所示的電路，其中實驗器材為：
干電池一節(jié)（電動勢、內(nèi)阻未知）
電流表A（量程，內(nèi)阻小于）
電流表（量程，內(nèi)阻未知）
電流傳感器（相當于理想電流表）
電阻箱（）
滑動變阻器（）
三個電學黑箱（每個黑箱內(nèi)僅一只電學元件，可能是定值電阻、電容器、電感線圈；圖中未畫出）
開關、；導線若干。
連接好電路，該同學依次完成了下列實驗。
（1）探測黑箱元件：
先斷開開關、，將調(diào)至適當位置，分別將三個黑箱接在、兩接線柱間，再閉合，實驗分別發(fā)現(xiàn)電流傳感器的示數(shù)隨時間按如圖甲、乙、丙所示的規(guī)律變化，則甲、乙、丙對應的三個電學黑箱里分別是___________、___________、___________。
（2）測電流表A的內(nèi)阻：用導線將接線柱與直接短接，先后閉合開關、，調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器，使電流表的示數(shù)滿偏，此時電流表A的示數(shù)為、電阻箱的示數(shù)為，則電流表A的內(nèi)阻___________。
（3）測量干電池的電動勢和內(nèi)阻：先斷開開關、，用導線將接線柱與直接短接，再閉合開關，多次調(diào)節(jié)電阻箱重新實驗，并記錄多組電阻箱R1的阻值和電流表的示數(shù)。根據(jù)所測實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此求出干電池的電動勢___________、內(nèi)阻___________。（保留2位小數(shù)）
【答案】電容器定值電阻電感線圈 1.37 0.45
【詳解】(1)[1][2][3]甲圖，電流減小到０，最后可看作斷路，可判斷為電容；
乙圖，閉合開關后，電流穩(wěn)定無變化，為電阻；
丙圖，電流變化但不發(fā)生突變，最后趨于穩(wěn)定，為電感；
(2)[4]此時電流表與并聯(lián)，電流表滿偏時
因，則
由歐姆定律可知
(3)[5][6]由閉合電路的歐姆定律
可得
如圖，斜率
則感應電動勢
與縱坐標交點為-1.2，則有
則
16．如圖所示，電學實驗室的“黑盒子”表面有A、B、C三個接線柱，盒內(nèi)總共有兩個電學元件（一只定值電阻和一只半導體二極管），每兩個接線柱之間最多連接一個元件。為了探明盒內(nèi)元件的連接方式，小華同學用多用電表進行了如下探測：用多用電表歐姆擋進行測量，把紅黑表筆分別與接線柱A，B，C連接，測量結(jié)果如下表：
(1)在虛線框中畫出黑箱內(nèi)的電路結(jié)構圖_______________；
小華為了精確測量黑箱內(nèi)二極管的正向電阻值和定值電阻阻值，又進行了如下實驗：
(2)將電源（電動勢未知，內(nèi)阻不計）、電阻箱、開關連接如圖，將e與____（填“A”或“B”）相連，f與____（填“A”或“B”），A、B之間再接入一個電壓表，閉合開關，改變電阻箱R1的大小，讀出多組對應的電壓表讀數(shù)，記錄為U1；
(3)將e、f按照正確方式與A、C相連，閉合開關，改變電阻箱R1的大小，讀出對應的電壓表讀數(shù)，記錄為U2；
(4)分別作出和圖像，發(fā)現(xiàn)兩圖像均為直線，若直線縱截距分別為a1，a2；斜率分別為k1，k2，則電源電動勢為_____，黑箱內(nèi)定值電阻阻值為_____，二極管正向電阻值為_____。
【答案】 B A 或
【詳解】(1)[1]．由表中數(shù)據(jù)可知，AC之間只接有電阻；黑表筆接B，紅表筆接C時電阻很大，反接時電阻很小，說明BC間只接有二極管，且C接二極管的正極；黑表筆接B，紅表筆接A時電阻很大，反接時電阻接近AC間的電阻，說明AB間串聯(lián)接有二極管和電阻；電路如圖；
(2)[2][3]．將電源、電阻箱、開關連接，將e與B相連，f與A連接；
(4)[4][5][6]．在步驟(2)中，由電路的結(jié)構可知
即
則
同理在步驟(3)中，由電路的結(jié)構可知
即
則
解得
或者
17．（2022·北京·高考真題）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。
（1）用電壓表（內(nèi)阻約為）和電流表（內(nèi)阻約為）測量一個電阻的阻值（約為）。要求盡量減小實驗誤差，應該選擇的測量電路是圖1中的______________（選填“甲”或“乙”）。
（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為______________（填各實驗步驟前的字母）。
A．將選擇開關置于“”位置
B．將選擇開關置于“”位置
C．將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開
D．將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”
（3）圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d 時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則______________（選填選項前的字母）。
A．導線斷路
B．滑動變阻器斷路
C．導線斷路
D．滑動變阻器短路
【答案】甲 ADCB C
【詳解】（1）[1]因為待測電阻約為，而
故為了減小誤差應該采用電流表的外接法，即選用甲圖；
（2）[2]測量過程中應該先選擇合適檔位，根據(jù)題意選擇“”檔位，然后進行歐姆調(diào)零，再進行測量，測量完成后要將開關置于“”檔，故順序為ADCB。
（3）[3]閉合電鍵后，卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)始終為零，可能是電路中出現(xiàn)斷路，電壓表的示數(shù)不變化，說明電壓表串聯(lián)在電路中；當試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的，試觸d時，電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路，故選C。
18．（2014·安徽·高考真題）某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進行了如下實驗．
（1）他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得到電壓表的內(nèi)阻為3.00×103Ω，此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了．已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應為______________V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（2）為了更準確地測量該電壓表的內(nèi)阻Rv，該同學設計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：
A．斷開開關S，按圖2連接好電路；
B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；
C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；
D．閉合開關S；
E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；
F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V，讀出此時電阻箱R０的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻Rv的測量值；
G．斷開開關S．
實驗中可供選擇的實驗器材有：
a．待測電壓表
b．滑動變阻器：最大阻值2000Ω
c．滑動變阻器：最大阻值10Ω
d．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
e．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
f．電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略
g．開關，導線若干
按照這位同學設計的實驗方法，回答下列問題：
①要使測量更精確，除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外，還應從提供的滑動變阻器中選用____（填“b”或“c”），電阻選用_____（填“d”或“e”）．
②電壓表內(nèi)阻的測量值R測和真實值R真相比，R測____R真（填“＞”或“＜”）；若Rv越大，則越____（填“大”或“小”）
【答案】 1.0V c d ＞小
【詳解】(1)[1]電壓表的示數(shù)即為等效電路的路段電壓，由表盤讀數(shù)可知，現(xiàn)在的歐姆表用的是“”檔，故現(xiàn)在的多用表內(nèi)阻為1500Ω，由閉合電路歐姆定律可得
(2)[2][3]①采用電壓表半偏法測量電壓表內(nèi)電阻，要保證電壓表與電阻箱的總電壓保持不變，需要使電壓表電阻遠大于滑動變阻器的電阻，故滑動變阻器選擇小電阻，即選擇c；電阻箱最大電阻不能小于電壓表電阻，電壓表內(nèi)電阻約為3000歐姆，故電阻箱選擇d；
[4][5]②由閉合電路歐姆定律可知，隨著電阻箱的阻值變大，電源兩端的路端電壓隨之變大，當電阻箱調(diào)至使電壓表半偏時，此時電壓表與變阻箱兩端的總電壓比變阻箱阻值為0時要大，故此時變阻箱的實際分壓是大于電壓表的，故有R測＞R真，外電阻越大，干路電流越小，當外電阻變化時，路端電壓的變化量越小，故測量誤差也越?。?br>19．（2011·安徽·高考真題）（1）某同學實用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關旋到“×1k”擋位，測量時針偏轉(zhuǎn)如圖（a）所示。請你簡述接下來的測量過程：
①________________________________；
②________________________________；
③________________________________；
④測量結(jié)束后，將選擇開關旋到“OFF”擋。
（2）接下來采用“伏安法”較準確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖（b）所示。其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實驗電路的連接__________。
（3）圖（c）是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置3時，可用來測量_______；當S旋到位置______時，可用來測量電流，其中S旋到位置______時量程較大。
【答案】斷開待測電阻，將選擇開關旋到“×100”檔將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω” 再接入待測電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測電阻阻值電阻 1、2 1
【分析】（1）選擇開關旋到“×1k”擋位，測量時指針偏轉(zhuǎn)角度太大，換用“×100”檔后，重新進行歐姆調(diào)零，再進行測量。測量值=指示值×倍率。
（2）歐姆表、電壓表、電流表都是由小量程電流表改裝而成，根據(jù)電表結(jié)構選擇。
【詳解】（1）實驗步驟：①斷開待測電阻，將選擇開關旋到“×100”檔，②將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω”；③再接入待測電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測電阻阻值。
（2）較為準確的測量待測電阻阻值，滑動變阻器選用分壓式，由于待測電阻阻值較小，所以電流表內(nèi)接，實物圖如下∶
（3）圖（c）是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置3時，內(nèi)置電源起作用，可用來測量電阻；當S旋到位置1、2時，表頭并聯(lián)小電阻，可用來測量電流，其中S旋到位置1時，內(nèi)阻較小量程較大。
【點睛】本題主要考查基本儀器多用電表的結(jié)構、原理以及使用方法，也是考試的熱點問題。
20．（2017·全國·高考真題）圖a為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100 Ω擋。
(1)圖a中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。
(2)關于R6的使用，下列說法正確的是_______（填正確答案標號）。
A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。
(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖b所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_______；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為___________。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
【答案】黑 B 160 880 1.45 mA 1.10×103 Ω 2.90 V
【詳解】(1)[1]與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。
(2)[2]R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。
(3)[3]換擋開關接2時，是量程較小的電流表，所以
[4]換擋開關接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內(nèi)阻
新表頭的量程是1 mA，所以
(4)[5]某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端與“1”相連，則多用電表是量程為2.5 mA的電流表，則讀數(shù)為1.45 mA；
[6]若此時B端與“3”相連接，多用電表是歐姆×100 Ω擋，則讀數(shù)為11.0×100 Ω，即1.10×103 Ω；
[7]若此時B端與“5”相連接，多用電表是量程為5 V電壓表，則讀數(shù)為2.90V。
21．（2017·江蘇·高考真題）某同學通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖11–1圖所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控．繼電器的電阻約為20 Ω，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關系如下表所示
（1）提供的實驗器材有：電源E1（3 V，內(nèi)阻不計）、電源E2（6 V，內(nèi)阻不計）、滑動變阻器R1（0~200 Ω）、滑動變阻器R2（0~500 Ω）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0~999.9 Ω）、開關S、導線若干．為使該裝置實現(xiàn)對30~80 ℃之間任一溫度的控制，電源E應選用______（選填“E1”或“E2”），滑動變阻器R應選用______（選填“R1”或“R2”）．
（2）實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作．某同學為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應將如圖11–2圖所示的選擇開關旋至______（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（3）合上開關S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查，在題11–1圖中，若只有b、c間斷路，則應發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針______（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），接入a、c時指針______（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）．
（4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時被吸合，下列操作步驟正確順序是_____．（填寫各步驟前的序號）
①將熱敏電阻接入電路
②觀察到繼電器的銜鐵被吸合
③斷開開關，將電阻箱從電路中移除
④合上開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值
⑤斷開開關，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 Ω
【答案】 E2 R2 C 不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) ⑤④②③①
【詳解】（1）由表格數(shù)據(jù)知，當溫度為30 ℃時，熱敏電阻阻值為199.5 Ω，繼電器的阻值R0=20 Ω，當電流為15 mA時，E=I(Rt+R0)=3.3 V，所以電源選E2，80 ℃時，熱敏電阻阻值Rt=49.1 Ω，則
E2=I(Rt+R0+R)，此時變阻器阻值R=330.9 Ω，所以變阻器選擇R2；（2）多用電表做電壓表測量電壓，旋鈕旋至直流電壓擋C處；（3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時，整個回路斷路，電表指針不偏轉(zhuǎn)，接入a、c時電流流經(jīng)電表，故指針偏轉(zhuǎn)；（4）50 ℃時，熱敏電阻阻值為108.1 Ω，所以應將電阻箱阻值調(diào)至108.1 Ω，調(diào)節(jié)變阻器，使銜鐵吸合，再將電阻箱換成熱敏電阻，故順序為⑤④②③①．
【名師點睛】結(jié)合表格中數(shù)據(jù)，利用歐姆定律估算電動勢和電阻的數(shù)值，選擇電源和滑動變阻器．明確實驗的目的是實現(xiàn)對30~80 ℃之間任一溫度的控制，其中30~80 ℃就是提示的信息，結(jié)合表格數(shù)據(jù)，可知電阻值的取值．
22．（2019·全國·高考真題）某同學欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100uA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應電流表表盤的50uA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動變阻器R1（最大阻值1500Ω），滑動變阻器R2（最大阻值500Ω），電阻箱（0~99999.9Ω），干電池（E=1.5V，r=1.5Ω），紅、黑表筆和導線若干．
（1）歐姆表設計
將圖（a）中的實物連線組成歐姆表．( )歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應為____Ω：滑動變阻器選____（填“R1”或“R2”）．
（2）刻度歐姆表表盤
通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖（b）所示．表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為____、____．
（3）校準
紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向___kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值，完成校準數(shù)據(jù)測量．若校準某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為_______Ω．
【答案】 900 R1 45 5 0 35000.0
【詳解】（1）連線如圖：
根據(jù)歐姆表的改裝原理，當電流計滿偏時，則，解得R=900Ω；為了滑動變阻器的安全，則滑動變阻器選擇R1；
（2）在a處，，解得Rxa=45kΩ；
在b處，則，解得Rxb=5kΩ；
（3）校準：紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指到0 kΩ處；由圖可知，電阻箱接入的電阻為：R=35000.0Ω．
操作步驟
現(xiàn)象
1
S閉合，多用電表調(diào)至電壓擋，紅表筆接a，黑表筆分別接b、c、d、e
示數(shù)分別為0、0、6V、6V
2
S閉合，斷開導線bc的c端，用c端分別接d、e、f
燈泡均亮
3
S斷開，多用電表調(diào)至歐姆擋，紅表筆接c，黑表筆接d
指針有大角度偏轉(zhuǎn)
4
S斷開，多用電表調(diào)至歐姆擋，紅表筆接d，黑表筆接c
指針有微小偏轉(zhuǎn)
測試點
a、b
c、d
d、f
電壓表示數(shù)情況
有示數(shù)
無示數(shù)
有示數(shù)
兩表筆的接點
多用電表的示數(shù)
a，b
________Ω
a，c
10.0Ω
b，c
15.0Ω
紅表筆
A
C
C
B
A
B
黑表筆
C
A
B
C
B
A
阻值
有阻值
阻值同AC測量值
很大
很小
很大
接近AC間電阻
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1

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