适用条件
Rx≫RA（测大电阻）
RV≫Rx（测小电阻）
4.分压式与限流式的区分
比较项目
限流式接法
分压式接法
电路
电压调节的范围
E～E
0～E
电能损耗
较少
较多
1.（2017·全国卷Ⅲ，23）图1（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。
虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位，5个挡位为：
直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。
图1
（1）图1（a）中的A端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）关于R6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）。
A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
（3）根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。
若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________。
（结果均保留3位有效数字）
解析
（1）与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
（2）R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
（3）换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以
R1＋R2＝＝160Ω；
换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻
r＝＝120Ω，
新表头的量程是1mA，所以
R4＝－r＝Ω－120Ω＝880Ω
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。
若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5mA的电流表，则读数为1.47mA；若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100Ω挡，则读数为11.0×100Ω即1.10×103Ω；若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5V电压表，则读数为2.95V。
答案
（1）黑
（2）B （3）160Ω 880Ω （4）1.47mA
1.10×103Ω 2.95V
2.（2017·全国卷Ⅰ，23）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：
小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表（量程3V，内阻3kΩ）；电流表（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0～9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。
（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图2（a）所示。
图2
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）用另一电源E0（电动势4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W。
（结果均保留2位小数）
解析
（1）电压表量程为3V，要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻RL＝＝Ω＝11.875Ω，所以＜，故电流表用外接法，如图所示。
（2）由I－U图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律R＝ρ知，灯丝的电阻率增大。
（3）当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E＝U＋I（R＋r）得U＝－10I＋4，作出图线①如图所示。
由交点坐标可得U1＝1.78V，I1＝221mA，P1＝U1I1＝0.39W；当滑动变阻器电阻值R＝0时，灯泡消耗的功率最大，由E＝U＋I（R＋r）得I＝－U＋，即I＝－U＋4，作出图线②如图所示。
由交点坐标可得，U2＝3.68V，I2＝0.318A，最大的功率为P2＝U2I2＝1.17W。
答案
（1）见解析
（2）增大 增大 （3）0.39W 1.17W
真题感悟
1.高考考查特点
（1）电流表、电压表、欧姆表、电阻箱等仪器的原理、使用、读数是高考的高频考点。
（2）电阻的测量、伏安特性曲线的描绘和应用及测量电源的电动势和内电阻是高考实验的热点。
（3）电阻的测量主要考查电阻的测量电路设计、控制电路设计、器材的选取与实物连接、实验数据的处理与误差分析等。
（4）电源电动势和内阻的测量重点考查实验设计（实验原理）和实验数据处理，对考生的综合分析能力和应用数学处理物理问题能力。
2.解题时常见误区及提醒
（1）电表的读数，应该根据电表的精度进行估读，而欧姆表读数时应根据表盘上不同部分的精度不同进行估读。
（2）实物线的连接应使开关控制整个电路，连接电表应注意量程选择正确且正、负接线柱不要接错，导线应该接在接线柱上。
基本仪器的使用及读数
1.某实验小组现在要测量一根金属丝的电阻率，该金属丝的横截面是“外方内圆”，实验电路如图乙所示，请完成以下问题。
（1）游标卡尺的结构如图丙所示，要测该金属丝的内径D，如图3甲所示，必须用其中________进行测量（填“A”“B”或“C”），图中的读数为________mm。
图3
（2）用螺旋测微器测金属丝横截面的边长，示数如图4，则边长a＝________mm。
（3）图乙中闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端。
（4）实验中电压表和电流表的示数如图5所示，则金属丝两端的电压U＝________V，流过金属丝的电流I＝________A。
图4 图5
解析
（1）A是测量物体外径的，B是测量物体内径的，C是测量物体深度的，故应用B测量。
该金属丝的内径D＝4mm＋×10mm＝4.20mm。
（2）螺旋测微器主尺的读数为14.500mm，可动刻度与主尺对齐格数为48.0格，读数为0.480mm，则用螺旋测微器测得的金属丝横截面的边长为a＝14.500mm＋0.480mm＝14.980mm。
（3）由电路图可知滑动变阻器的连接方式为分压式，故闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至最左端。
（4）由图5可知，电流表的读数I＝0.42A，电压表的读数U＝2.35V。
答案
（1）B 4.20
（2）14.980 （3）左 （4）2.35 0.42
2.某同学利用如图6所示的电路测量一多用电表电阻“×1k”挡所用电源的电动势E和一电压表的内阻RV（约13kΩ）。
（1）先将多用电表进行机械调零，再将多用电表的选择开关调到电阻“×1k”挡，之后进行欧姆调零。
（2）将图6中多用电表的黑、红表笔分别与________、________端相连。
（填“A”或“B”）
（3）将图6中多用电表的黑、红表笔与电压表正确连接后，调节电阻箱，使多用电表指针位于表盘中央位置，此时电阻箱的阻值为R＝1kΩ，若此时多用电表、电压表的示数分别如图7、图8所示，则电压表的读数为________V，电压表的内阻RV＝________kΩ，多用电表内部电源的电动势E＝________V。
解析
（2）根据多用电表内部电路结构，可知多用电表的黑、红表笔分别与A、B端相连。
（3）多用电表欧姆调零时指针满偏（即欧姆零刻度处），由题图7得多用电表读数为R0＝15kΩ，则电压表的内阻RV＝R0－R＝14kΩ，由题图7得电压表的读数U＝1.40V，多用电表欧姆调零后内部的总电阻设为R1，则E＝IgR1，当多用电表表头半偏时，有E＝（R0＋R1），U＝RV，得E＝2U×＝3.0V。
答案
（2）A B （3）1.40 14 3.0
练后反思
多用电表测电阻的注意事项
（1）改换倍率必须重新进行欧姆调零；
（2）通过选择合适倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小；
（3）测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆部分；
（4）被测元件与电源断开。
实验器材的选择和实验电路的设计
1.要测定一卷阻值约为20Ω的金属漆包线的长度（两端绝缘漆层已去除），实验室提供有下列器材：
A.电流表A：
量程①0～0.6A，内阻约为1Ω；
量程②0～3A，内阻约为0.2Ω
B.电压表V：
量程③0～3V，内阻约为2kΩ；
量程④0～15V，内阻约为10kΩ
C.学生电源E：
电动势为30V，内阻r可以忽略
D.滑动变阻器R1：
阻值范围0～10Ω，额定电流2A
E.滑动变阻器R2：
阻值范围0～500Ω，额定电流0.5A
F.开关S及导线若干
图9
（1）使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图9所示，则漆包线的直径为d＝________mm。
（2）为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程________（选填量程序号），电压表应选择量程________（选填量程序号），滑动变阻器应选择________（选填“R1”或“R2”）。
请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中。
图10
（3）根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图10所示，可求出这卷漆包线的电阻为________Ω（结果保留三位有效数字）。
（4）已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度L＝________（用U、I、d、ρ表示）。
解析
（1）由螺旋测微器的读数规则知d＝0.5mm＋0.330mm＝0.830mm。
（2）电源电动势为30V，则电压表3V量程太小，漆包线的阻值约为20Ω，电流表3A
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