2019年高考物理双基突破:专题14-电学中仪器的使用及基本电路的选择(精讲)

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资源描述

1、 突破一 电流表、电压表的读数及使用1两种电表的电路结构及读数方法电流表 电压表符号参数 量程:00.6 A,03 A 内阻:小于 1 量程:03 V,015 V 内阻:3 k ,15 k电路结构读数方法视线垂直于刻度盘表面,一般都需估读,03 A 量程下的精确度是 0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。对于 00. 6 A 量程的电流表,精确度是 0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读” ,即读到最小刻度的一半 0.01 A。视线垂直于刻度盘表面,一般都需估读,03 V 量程下的精确度是 0.1 V,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。对于0

2、15 V 量程的电压表,精确度是 0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V2两种电表的使用技巧(1)机械零点的调整:在不通电时,指针应指在零刻线的位置。(2)选择适当量程:估算电路中的电流或电压,指针应偏转到满刻度的 以上。若 无法估算电路中的13电流和电压,则应先选用较大的量程,再逐步减小量程。(3)正确接入电路:电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,两种表都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。(4)正确读数:根据所选量程的准确度,正确读出有效数字和单位。电表 所选量程 测量值03 V015 V03 A00.6 A(5)注意内阻:电流表和电压表一方面作为仪器使

3、用,同时又是被测电路中的一个电阻,实验中没有特别要求时,一般不考虑它们的内阻对电路的影响,但有些测量中,不能忽视它们的内阻对被测电路的影响,如伏安法测电阻等。【题 1】分别读出下表中的电压表和电流表的示数,并填在表格中。【答案】2.14 V 10.7 V 0.80 A 0.16 A【题 2】图甲是学生实验用的两个量程的电流表刻度盘,当用“”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是_A,对应刻度盘上每一小格代表 _A,图中表针示数为 _A。当使用电流表“”和“3”两个接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表_A ,图中表针示数为_A 。图乙为学生实验 用的有两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,

4、测量电压最大值不得超过_V,每小格表示_V;图中指针示数为 _V。若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示 _V;图中指针示数为_V。【答案】0.6 0.02 0.48 0.1 2.40 3.0 0.1 1.70 0.5 8.5【解析】电流表和电压表的读数(1)若刻度盘上每一小格为:1,0.1,0.001时,需估读到最小刻度值的下一位。(2)若刻度盘上每一小格为:0.2,0.02,0.5,0.05时,只需估读到最小刻度值的位数。 【题 6】现在要测量一段电阻丝的电阻率 ,其阻值 Rx0.5 ,允许通过的最大电流为 0.5 A。现有如下器材可供选择:电流表 A(量程 0.6 A,内阻约为 0.

5、6 )电压表 V(量程 3 V,内阻约为 3 k)待测的电阻丝 Rx(阻值约为 0.5 ) 标准电阻 R0(阻值 5 )滑动变阻器 R1(5 ,2 A) 滑动变阻器 R2(200 ,1.5 A)直流电源 E(E6 V,内阻不计) 开关 S、导线若干(1)图甲为四位同学分别设计的“测量部分”的电路,你认为合理的是_。(2)实验中滑动变阻器应该选择_(选填“R 1”或“R 2”) ,并采用_ _接法。(3)根据你在(1) 、 (2)中的选择,在图乙上完成实验电路的连接。(4)某次测量中,电压表示数为 U 时,电流表示数为 I,则计算待测电阻丝的电阻率的表达式为_。 (5)用螺旋测微器测量电阻丝的直

6、径,其中某一次测量结果如丙图所示,其读数应为_。【答案】(1)C (2)R 1 分压 (3)见解析图 (4) ( ) (5)1.205 mm(1.203 D24L 0RIUmm1.207 mm 均正确)(2)滑动变阻器若选用 R2 限流接法,电流调控范围小,操作不便,所以应选择 R1,并采用分压接法。(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法,实物连线如图所示。(4)待测电阻 Rx R 0,由电阻定律有 Rx ,联立解得 ( ) 。UI LS LD24 D24L 0RIU(5)螺旋测微器的读数为 1 mm0.0120.5 mm1 .205 mm。 【题 7】某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要

7、测量圆柱体的尺寸和电阻。(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度为_ cm,直径为_ mm。(2)按图(c)连接电路后,实验操作如下:(a)将滑动变阻器 R1 的阻值置于最_处(填“大”或“小” ) ;将 S2 拨向接点 1,闭合 S1,调节 R1,使电流表示数为 I0;(b)将电阻箱 R2 的阻值调至最_(填“大”或“小” ) ,将 S2 拨向接点 2;保持 R1 不变,调节R2,使电流表示数仍为 I0,此时 R2 阻值为 1 280 ;(3)由此可知,圆柱体的电阻为_ 。【答案】 (1)5.01 5.315 (2) (a)大 (

8、b)大 (3)1 280(2) (a)为了保护电流表,在接通电路之前,要使电路中的总电阻尽可能大,然后慢慢减小电路中的电阻 。(b)为使电路电流较小,使电流表示数逐渐变大,电阻箱阻值也应先调至最大。(3)将 S1 闭合,S 2 拨向接点 1 时,其等效电路图如图甲所示。【题 8】某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材。A待测小灯泡,额定功率 6 W,额定电流 0.5 A;B电流表,量程 00.6 A,内阻 0.1 ;C电压表,量程 05 V,内阻约 5 k;D电压表,量程 015 V,内阻约 15 k;E滑动变阻器,最大阻值 50

9、;F滑动变阻器,最大阻值 1 k;G直流电源,电动势 15 V,内阻可忽略;H开关一个,导线若干实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流。(1)实验中为较准确测量、方便调节,电压表应选用_,滑动变阻器应选用_(填写仪器符号) 。(2)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的 IU 关系图线。由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温 度的升高而_(填“增大” “减小”或“不变” ) ;当小灯泡两端所加电压为 6 V 时,其灯丝电阻值约为_。 (保留两位有效数字)(4)若不考虑电表内阻的影响,得到的是

10、上面的 I U 关系图线。但由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比上面的 IU 关系图线位置偏_(选填 “高”或“低” ) 。【答案】 (1)D E (2)见解析图 (3)增大 15 (4)高(2)滑动变阻器用分压接法,同时因灯泡内阻较小,故电流表采用外接法。原理图如图所示:(3)由题图所示图像可知,随灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻增大;由题图所示图像可知,灯泡两端电压为 6 V 时,通过灯泡的电流为 0.40 A,则灯泡电阻R 15 。UI 60.40(4)因为采用电流表外接法,由于电压表的分流,使电流表示数偏大,则测量值的 IU 图像中电流应偏大,故图像偏高。

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