（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 中檔防錯(cuò)8 八、電表讀數(shù)與實(shí)物圖連接易錯(cuò)分析-人教版高三全冊(cè)物理試題

八、電表讀數(shù)與實(shí)物圖連接易錯(cuò)分析(一)電表讀數(shù)1.電壓表和電流表(1)03 V的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V和0.1 A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。(2)對(duì)于015 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1 V。(3)對(duì)于00.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A。2.歐姆表讀數(shù)(1)測(cè)電阻時(shí),電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。(2)測(cè)電壓和電流時(shí),如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等,讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位,若表盤的最小刻度為2、0.2、0.02、0.002等,或5、0.5、0.05、0.005等,讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可,并按二分之一或五分之一估讀,即把最小刻度分成二等份或五等份,觀察判斷指針靠近哪一個(gè)等分線,進(jìn)而估讀到該等分線對(duì)應(yīng)的數(shù)值。(3)注意事項(xiàng)歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤左右0:電阻無限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合?？潭炔痪鶆?左密右疏。歐姆擋是倍率擋,即讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí),應(yīng)先從中等倍率開始試測(cè),指針偏角太小,換大倍率擋;指針偏角太大,換小倍率擋。歐姆表的讀數(shù):待測(cè)電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘以倍率。為了減小讀數(shù)誤差,指針應(yīng)指表盤13到23的部分,即中央刻度附近。典例1圖甲使用00.6 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表A,圖中表針示數(shù)是A;當(dāng)使用03 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表A,圖中表針示數(shù)為A。 圖乙使用較小量程時(shí),每小格表示V,圖中表針的示數(shù)為V。若使用的是較大量程,則這時(shí)表盤刻度每小格表示V,圖中表針示數(shù)為V。 旋鈕式電阻箱如圖所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為 。今欲將接入電路的電阻改為2 087 ,最簡(jiǎn)單的操作方法是。若用兩個(gè)這樣的電阻箱,即可得到的電阻值范圍為。 答案0.020.440.12.200.11.700.58.51987將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0019 998 解析使用00.6 A量程時(shí),刻度盤上的每一小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.44 A;當(dāng)使用03 A量程時(shí),每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A。電壓表使用03 V量程時(shí),每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用015 V量程時(shí),每小格表示0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V。電阻為1 987 。最簡(jiǎn)單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 ,用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 =19 998 ,故用兩個(gè)這樣的電阻箱,可得到的電阻值范圍為019 998 。典例2(2017課標(biāo),23,9分)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)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;表頭的滿偏電流為250 A,內(nèi)阻為480 。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆×100 擋。圖(a)圖(b)(1)圖(a)中的A端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。 (2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。 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(shí),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(shí),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=,R4=。 (4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時(shí)B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為;若此時(shí)B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為;若此時(shí)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(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10×103 2.95 V解析(1)為了確保電表“紅”進(jìn)“黑”出,A端應(yīng)與“黑”色表筆相連接。(2)R6應(yīng)是歐姆擋的歐姆調(diào)零電阻,故B項(xiàng)正確。(3)當(dāng)換擋開關(guān)接2時(shí),為直流電流1 mA擋,滿足IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得R1+R2=160 。當(dāng)換擋開關(guān)接4時(shí),為直流電壓1 V擋,則滿足U=I(R并+R4),R并=120 ,得R4=880 。(4)若B端與“1”相連,則為直流電流2.5 mA擋,由1/5估讀法可得讀數(shù)為1.47 mA。若B端與“3”相連,則為歐姆×100 擋,可得讀數(shù)為1.10×103 。若B端與“5”相連,則為直流電壓5 V擋,可得讀數(shù)為2.95 V。反思總結(jié)電表的讀數(shù)是經(jīng)常出錯(cuò)的點(diǎn),關(guān)鍵是掌握讀數(shù)規(guī)則,分析清楚讀數(shù)原理,避免出錯(cuò)。(二)實(shí)物圖連接1.儀器選擇的一般步驟(1)首先選擇唯一性的器材。(2)粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)。(3)估算回路中電流和電壓的最大值,在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下,結(jié)合已知器材的規(guī)格,確定實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)器材。2.實(shí)物圖連線的基本原則(1)對(duì)限流式電路,一般是從電源的正極開始,把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器以及測(cè)量電路順次連接起來即可。(2)對(duì)分壓式電路,應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動(dòng)變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個(gè),依據(jù)電路中電流的流向?qū)y(cè)量電路部分連接起來即可。典例3為了精確測(cè)量一電阻的阻值Rx,現(xiàn)有以下器材:蓄電池組E,電流表A,電壓表V,滑動(dòng)變阻器R,電阻箱RP,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:a.閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R和RP,使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng),記下兩表示數(shù)分別為I1、U1;b.保持S1閉合、RP阻值不變,閉合S2,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2。(1)按圖甲所示的電路圖連接圖乙所示的實(shí)物圖。(2)被測(cè)電阻的阻值Rx=(用兩電表的示數(shù)表示)。 (3)由于電流表、電壓表都不是理想電表,則被測(cè)電阻的阻值Rx的測(cè)量值真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。 甲乙答案(1)見解析圖(2)U1U2U1I2-U2I1(3)等于解析(1)如圖所示(2)由題意易知RP=U1I1,又RP、Rx并聯(lián)的阻值為R并=U2I2,又1RP+1Rx=1R并,聯(lián)立解得Rx=U1U2U1I2-U2I1。(3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表,則在分析時(shí)應(yīng)考慮電壓表的內(nèi)阻,即在第(2)問的分析中U1I1表示的就是RP和RV并聯(lián)時(shí)的總電阻,結(jié)合后面的分析可知此時(shí)Rx的測(cè)量值仍等于真實(shí)值。典例4(2017課標(biāo),23,9分)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100 A,內(nèi)阻大約為2 500 )的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠?兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20 ,另一個(gè)阻值為2 000 );電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 );電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。圖(a)圖(b)(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線。(2)完成下列填空:R1的阻值為(填“20”或“2 000”)。 為了保護(hù)微安表,開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。 將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)(填“相等”或“不相等”)。 將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 時(shí),在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為(結(jié)果保留到個(gè)位)。 (3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議:。 答案(1)如圖所示(2)20左相等2 550(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程解析本題考查實(shí)物連接、電阻的測(cè)量、器材的選取。(2)R1為分壓電阻,為了有效控制測(cè)量電路,故選20 的小電阻;為了保護(hù)微安表,開始R1的滑片C應(yīng)滑到左端,使微安表示數(shù)為零;當(dāng)B與D的電勢(shì)相等時(shí),IDB=0,S2閉合前后電路的電阻不變,導(dǎo)致微安表的示數(shù)不變;設(shè)R2中電流為I1,Rz中電流為I2,當(dāng)B=D時(shí)URz1=UR2左,URg=UR2右即I2·Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右得Rz1Rg=R2左R2右當(dāng)Rz與微安表對(duì)調(diào)時(shí),有RgRz2=R2左R2右故有Rz1Rg=RgRz2Rg=Rz1·Rz2=2500×2601 =2 550 反思總結(jié)最近兩年高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)物連圖考查較多,難度也較大,易錯(cuò)點(diǎn)集中在:(1)復(fù)雜電路的連接,如2017課標(biāo)卷23題,電路復(fù)雜,難度較大,解答關(guān)鍵在于,分析清楚實(shí)驗(yàn)原理,畫出電路圖,反復(fù)研究,正確連接。 (2)單刀雙擲開關(guān)的連接是實(shí)物圖連接的易錯(cuò)點(diǎn),也是高考的難點(diǎn),解題關(guān)鍵點(diǎn)在于分析清楚單刀雙擲開關(guān)結(jié)構(gòu),明確開關(guān)中間接線柱連接位置。