《(課標版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 中檔防錯8 八、電表讀數(shù)與實物圖連接易錯分析-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 中檔防錯8 八、電表讀數(shù)與實物圖連接易錯分析-人教版高三全冊物理試題(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、八、電表讀數(shù)與實物圖連接易錯分析
(一)電表讀數(shù)
1.電壓表和電流表
(1)0~3 V的電壓表和0~3 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,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位。
(2)對于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V。
(3)對于0~0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“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)測電阻時,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、2)測電壓和電流時,如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等,讀數(shù)時應(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等分線,進而估讀到該等分線對應(yīng)的數(shù)值。
(3)注意事項
歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤
①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。
②刻度不均勻:左密右疏。
③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
3、范圍擋。在不知道待測電阻的估計值時,應(yīng)先從中等倍率開始試測,指針偏角太小,換大倍率擋;指針偏角太大,換小倍率擋。
④歐姆表的讀數(shù):待測電阻的阻值應(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 ①圖甲使用0~0.6 A量程時,對應(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0~3 A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A,圖中表針示數(shù)為 A。?
②圖乙使用較小量程時,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,則這時表盤刻度每小格表示 V,圖中表針示數(shù)為 V。?
③旋鈕
4、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 Ω。今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω,最簡單的操作方法是 。若用兩個這樣的電阻箱,即可得到的電阻值范圍為 。?
答案 ①0.02 0.44 0.1 2.20?、?.1 1.70 0.5 8.5 ③1987 將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0 0~19 998 Ω
解析?、偈褂?~0.6 A量程時,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0~3 A量程時,每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A。
②電壓表使用0~3
5、 V量程時,每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用0~15 V量程時,每小格表示0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V。
③電阻為1 987 Ω。最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0。每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω,故用兩個這樣的電阻箱,可得到的電阻值范圍為0~19 998 Ω。
典例2 (2017課標Ⅲ,23,9分)圖(a)為某同學(xué)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;表頭的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻
6、為480 Ω。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個擋位,5個擋位為: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 Ω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
7、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 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V
解析 (1)為了確保電表“紅”進“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項正確。
(3)當(dāng)換擋開關(guān)接2時,為直流電流1 mA擋,滿足IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得R
8、1+R2=160 Ω。
當(dāng)換擋開關(guān)接4時,為直流電壓1 V擋,則滿足U=I(R并+R4),R并=120 Ω,得R4=880 Ω。
(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 Ω擋,可得讀數(shù)為1.10×103 Ω。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)常出錯的點,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。
(二)實物圖連接
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
9、)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,確定實驗電路和實驗器材。
2.實物圖連線的基本原則
(1)對限流式電路,一般是從電源的正極開始,把電源、開關(guān)、滑動變阻器以及測量電路順次連接起來即可。
(2)對分壓式電路,應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個,依據(jù)電路中電流的流向?qū)y量電路部分連接起來即可。
典例3 為了精確測量一電阻的阻值Rx,現(xiàn)有以下器材:蓄電池組E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,電阻箱RP,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的
10、電路,實驗的主要步驟如下:
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物圖。
(2)被測電阻的阻值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,則被測電阻的阻值Rx的測量值 真實值(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=U1I
11、1,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)時的總電阻,結(jié)合后面的分析可知此時Rx的測量值仍等于真實值。
典例4 (2017課標Ⅱ,23,9分)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100 μA,內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻??墒褂玫钠鞑挠?兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20 Ω,另一個阻值為2 000 Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω);電源E(電動勢約為
12、1.5 V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。
圖(a)
圖(b)
(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線。
(2)完成下列填空:
①R1的阻值為 Ω(填“20”或“2 000”)。?
②為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的 端(填“左”或“右”)對應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。?
③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,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 (填“相等”或“
13、不相等”)。?
④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為 Ω(結(jié)果保留到個位)。?
(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議: 。?
答案 (1)如圖所示 (2)①20?、谧蟆、巯嗟?
④2 550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程
解析 本題考查實物連接、電阻的測量、器材的選取。
(2)①R1為分壓電阻,為了有效控制測量電路,故選20 Ω的小電阻;
②為了保護微安表,開始R1的滑片C應(yīng)滑到左端,使微安表示數(shù)為零;
③當(dāng)B與D的電勢相等時,
14、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;
④設(shè)R2中電流為I1,Rz中電流為I2,當(dāng)φB=φD時
URz1=UR2左,URg=UR2右
即I2·Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右
得Rz1Rg=R2左R2右
當(dāng)Rz與微安表對調(diào)時,有RgRz2=R2左R2右
故有Rz1Rg=RgRz2
Rg=Rz1·Rz2=2500×2601 Ω=2 550 Ω
反思總結(jié)
最近兩年高考電學(xué)實驗中實物連圖考查較多,難度也較大,易錯點集中在:
(1)復(fù)雜電路的連接,如2017課標卷Ⅱ23題,電路復(fù)雜,難度較大,解答關(guān)鍵在于,分析清楚實驗原理,畫出電路圖,反復(fù)研究,正確連接。
(2)單刀雙擲開關(guān)的連接是實物圖連接的易錯點,也是高考的難點,解題關(guān)鍵點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。