电学专题实验——《练习使用欧姆表》专项提升

更新时间：2024-11-04 浏览次数：2 类型：一轮复习

一、典型例题方法赏析

1. (2023高二上·河源月考) 实验室中可以用欧姆表直接测量电阻，如图是欧姆表的简化结构图，其中a、b为两表笔.
1. （1）欧姆表的表盘刻度不均匀，“0”刻度线在表盘侧，“∞”刻度线在表盘侧.（均选填“左”或“右”）.
2. （2）若用欧姆表测量某电压表的阻值，a表笔应与电压表的接线柱相接（选填“正”或“负”）.
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2. (2024高二上·嘉兴期末) 在“练习使用多用电表”的实验中，有小组同学利用欧姆表测量“220V，60W”的白炽灯灯丝电阻。
1. （1）下列操作正确的是____（单选）
  
  A . 测量前对多用电表进行机械调零，然后选择欧姆挡“×10”档后直接测量 B . 读数时发现指针偏转过大，换选更高倍率的挡位再进行测量 C . 测量结束后将多用电表开关旋钮转到OFF位置
2. （2）将选择开关调至欧姆挡“×10”档，并进行正确操作后，指针位置如图所示，则白炽灯的灯丝电阻为Ω。
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3. (2024高三下·深圳模拟) 小张同学想探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响，设计了一个欧姆表，其电路图如图甲所示。
1. （1） A接表笔（选填“红”或“黑”）。
2. （2）已知图甲中电源的电动势为1.5V，微安表的内阻约为 $\text{[math]}$ 、量程 $\text{[math]}$ ，若在AB间接电流传感器，调节 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 使得微安表满偏，此时电流传感器读数为10.00mA，则图甲中滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的规格应选____。
  
  A . 最大电阻 $\text{[math]}$ ，额定电流1A B . 最大电阻 $\text{[math]}$ ，额定电流1A C . 最大电阻 $\text{[math]}$ ，额定电流1A
3. （3）欧姆调零之后，使用该欧姆表测量电阻箱的阻值，发现欧姆表的读数与电阻箱阻值相同。为了探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响，把甲图中的电源换成其它型号的电源，重新欧姆调零后，测量电阻箱的阻值，发现欧姆表的测量值总是偏大。该同学猜想出现上述现象的原因是，更换后的电源电动势更小。
4. （4）为了验证上述猜想，用图甲的电路测量新电源的电动势和内阻：进行欧姆调零后，在表笔AB间接入电流传感器和电阻箱（串联），改变电阻箱的阻值，读出电阻箱阻值R和电流传感器读数I。分析数据后描绘出 $\text{[math]}$ 图像（如图乙所示），则该电源的电动势为V，欧姆表总内阻为 $\text{[math]}$ ，由此验证了小张同学的猜想。通过这种方法测得的电源电动势它的真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。（以上计算结果保留三位有效数字，电流传感器电阻不计）。
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4. (2024高三下·南昌模拟) 如图甲为某同学组装的双倍率欧姆表电路图，该欧姆表的低倍率挡位为“ $\text{[math]}$ ”，高倍率挡位为“ $\text{[math]}$ ”，使用过程中只需控制开关K的断开或闭合，结合可调电阻R的调整，就能实现双倍率测量。
所用器材如下：
A．干电池（电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
B．电流表G（满偏电流 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
C．定值电阻 $\text{[math]}$
D．可调电阻R
E．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。
1. （1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔1是表笔（填“红”或“黑”）；
2. （2）请根据电路图判断，电路中开关K闭合时对应欧姆表的（填“高”或“低”）倍率；
3. （3）使用“ $\text{[math]}$ ”挡位时，两表笔短接电流表指针满偏，可调电阻R的值为Ω；
4. （4）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为1.35V，内阻变为2Ω，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作，测量某待测电阻得到的测量值为300Ω，则该电阻的真实值为Ω。
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二、夯实基础提升能力

5. (2024高三下·广东模拟) 某实验小组欲将电流表G（量程为0~3mA）改装为欧姆表。实验器材如下：
电动势为 $\text{[math]}$ 的干电池1节、滑动变阻器（阻值范围为 $\text{[math]}$ ）。将它们按如图甲所示连接。
（1）将图甲中接线柱（填“P”或“Q”）接红表笔。
（2）将图甲中P、Q两接线柱短接，调节滑动变阻器使电流表G满偏，则欧姆表的内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（3）保持滑动变阻器不动，在P、Q间接入一电阻，电流表示数如图乙所示，此电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。

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6. (2024·兴义模拟) 一只欧姆表表盘的刻度线清晰完整，但刻度值模糊不清。某学习小组为恢复其刻度值，需要测量欧姆表的内阻，请完善下列实验步骤：
1. （1）将选择开关拨至“×10Ω”挡，机械调零后，将欧姆表的红、黑表笔，并调节欧姆调零旋钮，使欧姆表的指针指到表盘的。
2. （2）图甲为连接好的实物电路图，其中a为（填“红”或“黑”）表笔。
3. （3）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电流表和电压表的读数，把数据绘制成如图乙所示的U-I图像，则该欧姆表的内阻为Ω（结果保留整数）。若考虑毫安表内阻影响，则测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。
4. （4）断开开关，取下表盘，则正中央刻度应标记的数值为；占满偏电流值的 $\text{[math]}$ 处的刻度应标记的数值为（两空均保留整数）。
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7. (2024高三下·贵阳模拟) 如图甲所示为某同学组装的双倍率欧姆表电路图，该欧姆表的低倍率挡位为“×10”，高倍率挡位为“×100”，使用过程中只需控制开关K的断开或闭合，结合可调电阻R的调整，就能实现双倍率测量。所用器材如下：
A．干电池（电动势 $\text{[math]}$ ，内阻很小，可忽略不计）
B．电流表G（满偏电流 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
C．定值电阻 $\text{[math]}$
D．可调电阻R
E．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
如图乙所示，欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。
1. （1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔1是（填“红”或“黑”）表笔。
2. （2）请根据电路图判断，电路中开关K断开时对应欧姆表（填“×10”或“×100”）倍率。
3. （3）使用“×100”挡位时，将两表笔短接使电流表指针满偏，此时可调电阻R的值为Ω。
4. （4）定值电阻 $\text{[math]}$ 的值为Ω。（可用分数表示）
5. （5）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为2.9V，内阻增大为2Ω，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作，测量某待测电阻得到的测量值为1800Ω，则该电阻的真实值为Ω。
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8. (2024高三下·湖北模拟) 如图甲为某同学组装的双倍率欧姆表电路图，该欧姆表的低倍率挡位为“ $\text{[math]}$ ”，高倍率挡位为“ $\text{[math]}$ ”，使用过程中只需控制开关K的断开或闭合，结合可调电阻R的调整，就能实现双倍率测量。
所用器材如下：
A．干电池（电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
B．电流表G（满偏电流 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
C．定值电阻 $\text{[math]}$
D．可调电阻R
E．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。
1. （1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔1是表笔（填“红”或“黑”）；
2. （2）请根据电路图判断，电路中开关K闭合时对应欧姆表的（填“高”或“低”）倍率；
3. （3）使用“ $\text{[math]}$ ”挡位时，两表笔短接电流表指针满偏，可调电阻R的值为Ω；
4. （4）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为1.35V，内阻变为2Ω，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作，测量某待测电阻得到的测量值为300Ω，则该电阻的真实值为Ω。
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三、思维提升创新应用

9. (2024高三下·湖北月考) 某实验小组用下列器材设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过调控开关S，可使欧姆表有“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”两种不同的倍率。已知毫安表的量程 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 。干电池组 $\text{[math]}$ ：电动势待测、内阻未知；
1. （1）图甲中，a表笔的颜色是色（选填“黑”或“红”）；
2. （2）已知单刀双掷开关接不同的接线柱时，线路中的最大电流分别为10mA、100mA，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
3. （3）单刀双掷开关S接2时，欧姆表的倍率是（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）
4. （4）单刀双掷开关S接1时，先进行欧姆调零，再在红、黑表笔间接入电阻箱，改变电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ ，测出电流表的示数 $\text{[math]}$ ，画出如图乙所示的 $\text{[math]}$ 图像，图像的斜率为 $\text{[math]}$ ，纵截距为 $\text{[math]}$ ，则干电池组的电动势 $\text{[math]}$ ，该挡位欧姆表的内阻 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。
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10. (2023高三上·绵阳模拟) 某同学欲将内阻为100 Ω、量程为300 μA的电流计G改装成欧姆表，要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的300 μA刻度。
可选用的器材还有：定值电阻R₁（阻值25Ω）；定值电阻R₂（阻值100Ω）；滑动变阻器R（最大阻值1000 Ω）；干电池（E=1.5V．r=2 Ω）；红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。
1. （1）定值电阻应选择（填元件符号）．改装后的欧姆表的中值电阻为Ω。
2. （2）该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量内阻和量程均未知的电压表V的内阻。步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节填图甲中对应元件代号），使电流计G指针指到 μA；再将（填“红”或“黑”）表笔与V表的“+”接线柱相连，另一表笔与V表的“一”接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示，则V表的内阻为Ω，量程为 V。
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11. (2023高二上·龙门月考) 用欧姆表粗测得一圆柱复合材料的电阻约为3kΩ，某实验小组通过以下实验测量其电阻率ρ。
1. （1）该实验小组用刻度尺测量其长度L、螺旋测微器测量其直径D ，某次直径测量结果如图所示：D=mm；
2. （2）实验使用的滑动变阻器的阻值为0~20Ω，请将如图实际测量电路补充完整。
3. （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端（填“a”或“b”）；
4. （4）某次实验时，电压表的示数为U ，电流表的示数为I ，用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率，则表达式为ρ=。
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12. (2024高三下·长沙模拟) 某实验小组设计出一个欧姆表，其内部结构可简化成如图甲所示的电路，其中电源内阻 $\text{[math]}$ 。该小组首先用一个电阻箱测出欧姆表内部电源的电动势E和电流表G的量程 $\text{[math]}$ ，操作如下：
（1）将两表笔断开，调节滑动变阻器使电流表G满偏；
（2）将电阻箱接入两表笔之间，构成闭合回路，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数 $\text{[math]}$ 和对应的电流表G的示数I；
（3）该小组选择合适的 $\text{[math]}$ 坐标，做出了图乙所示的图线，该小组选用的 $\text{[math]}$ 坐标可能为（请填选项前的字母序号）。
A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$
（4）根据图乙和上题选择的坐标，可得出欧姆表内部电源的电动势E=V，电流表G的量程 $\text{[math]}$ A。
（5）该实验小组把图甲中电流表的表盘改装成欧姆表的表盘，通过读取流过电流表G的电流而得到被测电阻的阻值。被测电阻接到两表笔之间时，电流表的指针半偏，则被测电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。

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13. (2024高二下·德阳开学考) 如图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 $\text{[math]}$ 是电池， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是固定电阻， $\text{[math]}$ 是可变电阻。虚线方框内为换挡开关，A端和 $\text{[math]}$ 端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压 $\text{[math]}$ 挡和 $\text{[math]}$ 挡、直流电流 $\text{[math]}$ 挡和 $\text{[math]}$ 挡、欧姆 $\text{[math]}$ 挡。改装多用表表盘如图（b）所示。

（1）测量时，接线柱A接的是（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端与触点“1”相连，则此时多用电表的挡位为挡，若开关B端与触点“5”相连，则此时多用电表的挡位为挡；（挡位填写要求具体到量程）
（2）若开关B端与触点“1”相连，进行相关测量时，多用电表指针指示位置如图（b）所示，则此时多用电表的读数为；
（3）若电池E的电动势为 $\text{[math]}$ ，当把开关B端接到触点“3”，短接A、B表笔进行欧姆调零后，再用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到表头G满偏刻度的 $\text{[math]}$ 处，则该电阻的阻值为 $\text{[math]}$ 。
（4）若电池E由于长时间使用后，电动势由 $\text{[math]}$ 下降到 $\text{[math]}$ ，但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为 $\text{[math]}$ ，则这个待测电阻阻值的真实值为 $\text{[math]}$ 。

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四、直击高考达成素养

14. (2022·湖南) 小梦同学自制了一个两挡位（“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”）的欧姆表，其内部结构如图所示， $\text{[math]}$ 为调零电阻（最大阻值为 $\text{[math]}$ ）， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为定值电阻（ $\text{[math]}$ ），电流计 G 的内阻为 $\text{[math]}$ 。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
1. （1）短接①②，将单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 接通，电流计 G 示数为 $\text{[math]}$ ；保持电阻 $\text{[math]}$ 滑片位置不变，将单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 接通，电流计 G 示数变为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“大于”或“小于”）；
2. （2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；
3. （3）若从“ $\text{[math]}$ ”挡位换成“ $\text{[math]}$ ”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计 G 满偏刻度处）时，调零电阻 $\text{[math]}$ 的滑片应该调节（填“向上”或“向下”）；
4. （4）在“ $\text{[math]}$ ”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻 $\text{[math]}$ ，稳定后电流计 G 的指针偏转到满偏刻度的 $\text{[math]}$ ；取走 $\text{[math]}$ ，在①②间接入待测电阻 $\text{[math]}$ ，稳定后电流计 G 的指针偏转到满偏刻度的 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ Ω。
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