高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电路中的能量转化精品课时训练

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电路中的能量转化精品课时训练，文件包含专题多用电表的原理故障分析+电学黑箱分层作业原卷版docx、专题多用电表的原理故障分析+电学黑箱分层作业解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共59页， 欢迎下载使用。

欧姆表内部结构与测量原理
1．（2018·四川·成都七中高二期中）如图甲是多用电表内部结构示意图，图乙是刻度盘，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．作电流表时1比2量程大，作电压表时6比5量程小
C．当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零
D．如图乙所示的指针位置，若选择的电阻×10档，读数为180；若选择的直流电压10V档，读数为6.20V
【答案】C
【详解】AC．当选择开关与3、4相连时，多用电表是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零。内置电源的正极应与黑表笔相连，电源的负极应与红表笔相连，所以A为红表笔，B为黑表笔。故A错误；C正确；
B．当选择开关与1、2相连时，多用电表是电流表，接1时并联电阻较小，电流表的量程较大；当选择开关与5、6相连时，多用电表是电压表，接6时串联电阻较大，电压表的量程较大。故B错误；
D．如图乙所示的指针位置，若选择的电阻×10档，读数为180；若选择直流电压10V档，最小分度为0.2V，根据读数规则可知，指针读数为4.60V。故D错误。
故选C。
2．某同学设计的多用电表只有两个挡位，其内部电路如图所示，已知电流表G的满偏电流为、内阻为，，换挡开关S连着接线柱B。
（1）当开关S与1相接时就改装成为______（选填“电流表”或“电压表”），量程为_______ （结果保留两位有效数字）。
（2）在如图所示的电路中，接线柱A应该与_______（选填“红”或“黑”）表笔相连。
（3）该同学用此多用电表的“×10”挡位粗略测量一定值电阻时指针偏转较小，接下来该同学按照如下操作完成测量：
a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔；
b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔；
c．将选择开关旋到“×1”挡；
d．将选择开关旋到“×100”挡；
e．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值，断开两表笔。
以上实验步骤中正确的操作及顺序是______（填写步骤前的字母）。
（4）若此欧姆表中值电阻为，则该多用电表内部所使用的电池的电动势为______V，作为欧姆表使用时其内部总电阻为______。
【答案】 电流表 2.0mA 红 daeb 1.5 750
【详解】（1）[1]根据图片可知，开关S与1相接时测量的仍然是电流；
[2]开关S与1相接时，电流表G与R1并联，则有
代入数据解得
（2）[3]当用欧姆表测电阻时，电源和表头构成回路，根据电源正、负极连接方式，黑表笔与电源正极相连，故接线柱A应该是与红表笔相连；
（3）[4]指针偏转较小，说明指针指在示数较大处，为使指针指在刻度盘中央附近，应换用“×100”挡，再欧姆调零，测量，整理器材，则实验步骤中正确的操作及顺序是daeb；
（4）[5][6]根据题意可知，多用电表作为欧姆表使用时的内阻等于中值电阻，为，当测量的电阻为时，多用电表的电流为满偏电流的一半，则根据欧姆定律可得
3．（2022·湖南·雅礼中学高二期中）小明同学打算将一只量程为250μA的灵敏电流计（内阻未知，约为几百欧）改装成多用电表，他设计的改装电路如图乙所示。图乙中G为灵敏电流计，、、、和是定值电阻，是滑动变阻器。实验室中还有两个备用滑动变阻器，分别为滑动变阻器（0~1000Ω）、滑动变阻器（0~10000Ω）。
（1）用图甲所示电路测量灵敏电流计G的内阻，先将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合，缓慢减小的阻值，直到G的指针满偏；然后闭合，保持滑动变阻器的阻值不变，逐渐调节电阻箱R的阻值，使G的指针偏到最大值的，此时电阻箱R的读数为960Ω，则灵敏电流计G的内阻为______Ω；若图甲电路中干电池的电动势为1.5V，则滑动变阻器选______（填“”或“”）。
（2）图乙中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（3）若图乙中多用电表的5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡（表盘正中间的刻度为“15”）。则______Ω，______Ω，图乙中电源电动势E=______V。
【答案】 480 R8 红 160 840 1.5
【详解】（1）[1]由题意可知，调节电阻箱R的阻值，使G的指针偏到最大值的，通过电阻箱的电流为最大值的，可知电阻箱的阻值等于电流计电阻的2倍，因此时电阻箱R的读数为960Ω，可知电流计的内阻为rg=480Ω；
[2]本实验误差来自于闭合S2电阻箱并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。若图甲电路中干电池的电动势为1.5V，毫安表G的满偏电流为250μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于，故滑动变阻器应选用最大阻值为10kΩ的R8。
（2）[3]图乙中的A端与内置电源的负极连接，则与红色表笔相连接。
（3）[4][5]当选择开关接2时，为直流电流1mA档，则
此时电流表内阻
改装后的电流表满偏电流IG=1mA。
当选择开关接4时为直流电压1V挡，则
[6]欧姆×100Ω挡，表盘正中间的刻度为“15”，则欧姆档内阻
根据
可得
E=1.5V
4．（2022·广东·广州市天河外国语学校高二期中）某物理兴趣小组要组装一个简易的欧姆表，他们设计了如图甲所示的电路，通过控制单刀多掷开关S，可使欧姆表具有“ × 1”、“ × 10”和“ × 100”三个倍率挡，并使改装后的刻度盘正中央的刻度对应电阻刻度的15，提供的器材规格如下：
A．干电池（电动势E = 1.5V，内阻不计）
B．毫安表G（量程为1mA，内阻为99.0Ω）
C．电阻箱R1（0—99.9Ω）
D．电阻箱R2（0—9.99Ω）
E．滑动变阻器R3（0—1500Ω，额定电流0.5A）
F．单刀多掷开关S一个，红、黑表笔各一支，导线若干
（1）该欧姆表的两只表笔中，________（填“A”或“B”）应为红表笔。当开关S接1时，欧姆表的倍率为________（填“ × 1”“ × 10”或“ × 100”）。
（2）将开关S接2时，若为 × 10倍率挡，则电阻箱R1的阻值应调整为________Ω，将开关S接3时，为第三种倍率，则电阻箱R2的阻值应调整为________Ω。
（3）当开关S接2时，经正确操作后，指针如图乙中a所示。为了使测量的结果更准确，应使开关S接________（填“1”或“3”），然后两表笔短接，调节滑动变阻器R3，使毫安表指针指在1.0mA刻度处，再把两表笔接在被测电阻两端，指针如图乙中b所示，则被测电阻的阻值约为________Ω。
【答案】 A × 100 11.0 1.00 3 10
【详解】（1）[1]欧姆表红表笔应与电源的负极相连，由图甲可知A表笔应为红表笔。
[2]开关S接1时，两表笔短接，电流表满偏时回路中的电流为1mA，根据闭合电路欧姆定律得
可知欧姆表的内阻即中值电阻为1500Ω，为 × 100倍率挡。
（2）[3]将开关S接2时，若为 × 10倍率挡，则中值电阻应为150Ω。毫安表G与R1并联后，改装电流表的量程应为
I2= 10mA
[4]将开关S接3时，应为 × 1倍率挡，则中值电阻应为15Ω。毫安表G与R2并联后，改装电流表的量程应为
I2= 100mA
（3）[5][6]开关S接2，即 × 10倍率挡，指针指示如图乙中a所示，可知被测电阻的阻值很小，应换用小倍率挡，即 × 1倍率挡，开关应接3。进行欧姆调零后，根据欧姆表原理
，
可知被测电阻的阻值为
Rx = 10Ω
用多用电表测电路故障
5．（2022·浙江省普陀中学高二期中）如图，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在不能拆开电路的前提下，现使用一多用电表对故障电路进行检测：选择直流电压挡，闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为1.5V；断开开关S，选择欧姆1k挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转。则下列判断可能正确的是（ ）
A．灯泡断路B．导线BF断开C．导线CA断开D．开关接触不良
【答案】A
【详解】“闭合开关S，红、黑表笔分别接在接线柱E、F上，电压表示数为”说明从电源正极到接线柱E是没有断路，从电源负极到接线柱F没有断路；“断开开关S，选择欧姆挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转”说明接线柱E、接线柱F之间也就是小灯泡电阻无穷大，是断路。
故选A。
6．二极管具有单向导电性，当正极接电源正极（正接）时二极管导通（电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略），当负极接电源正极（反接）时二极管截止（阻值很大，电流为零）。为了验证二极管的这一特性，将其接入如图所示电路c、d之间的D处，闭合开关时灯泡不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作
由此可判断（ ）
A．同学1的操作说明导致灯泡不亮的故障在a、b之间
B．同学2的操作说明导致灯泡不亮的故障在b、c之间
C．根据同学1、3的操作即可判断导致灯泡不亮的原因是二极管正、负极接错
D．根据同学2、4的操作即可判断导致灯泡不亮的原因是二极管正、负极接错
【答案】D
【详解】A．同学1的操作结果中，a与b之间、a与c之间的电压为零，a与d之间、a与e之间的电压为6V，说明在c、d之间有断路，故A错误；
B．同学2的操作结果说明a、c之间没有短路也没有断路，d、f之间没有断路，c、d之间有断路，故B错误；
C．同学3的操作说明二极管的正极接在d点，被反接了，同学1的操作结果可以判断c、d之间有断路，但无法判断a、b之间是否有短路，根据1、3同学的操作能确定二极管正、负极接错，但不能排除电路中同时存在灯泡短路导致灯泡不亮的可能，故C错误；
D．同学4的操作结果说明多用电表欧姆挡测的是二极管的反向电阻，电阻很大，结合同学2的操作结果可判断导致灯泡不亮的原因是二极管正、负极接错，故D正确。
故选D。
7．某同学在探究规格为“6V，3W”的小灯泡I—U特性曲线的实验中：
（1）在小灯泡接入电路前，使用多用电表直接测量小灯泡的电阻，则应将选择开关旋至哪个挡进行测量______？
A．直流电压10V B．直流电流5mA C．电阻 × 100 D．电阻 × 1
（2）该同学采用如图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围0 ~ 20Ω，额定电流1.0A），L为待测小灯泡，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（两极间电压8V），S为开关。
①在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于哪一端______？
②在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因可能是哪一条导线没有连接好______？（图甲中的绿色小圆点表示接线点，并用数字标记，请用图甲中的数字说明存在断路的导线，如“2点至3点的导线”）
③排除故障后进行实验，该同学描绘出的小灯泡的I—U特性曲线如图乙所示，则可以看出小灯泡的阻值随着两端电压的增大而怎样变化______？原因是什么__________________？
【答案】 D 左 1点至5点的导线 增大 随电压电流的增加，温度升高，电阻值变大
【详解】（1）[1]小电珠正常发光时电阻为
使用多用电表测电阻时，选择开关旋至欧姆 × 1挡进行测量。
故选D。
（2）①[2]由电路图可知，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最左端；
②[3]闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，可能是1点到5点间的导线没有接好，滑动变阻器实际上被接成了限流接法；
③[4][5]由图乙所示小电珠I—U图像，根据欧姆定律可知，其电阻随工作电压的增大而增大；原因是随电压电流的增加，温度升高，电阻值变大。
8．小姚同学用多用电表做下列探究：
（1）他用多用电表测量一个电阻的阻值，以下是他的主要操作步骤。
a.将“选择开关”置于如图甲所示的位置；
b.将红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；
c.如图乙所示使两笔接触待测电阻的两端；
d.表盘指针如图丙所示，记下读数，实验完毕。
请指出他操作中不合理或遗漏的地方并改正：______（至少写出两点）。
（2）如图丁是该同学实验时所连接的电路。小灯泡L1、L2的规格皆为2.5V、1W，滑动变阻器规格为10Ω、1A。实验中发现L1、L2都不亮后，他采用了多用电表的电压挡检测故障，检测结果如上表所示在检测a、b间电压时，红表笔应按触______（填“a”或“b”）。根据检测结果，可以判定故障是______。
A，灯L1短路 B．灯L2短路 C．cd段断路 D．df段断路
【答案】 见解析 b D
【详解】（1）[1]多用电表使用前检查并视实际情况机械调零；乙图中的手不能接触电阻；实验完毕前应将开关置于OFF档或者交流电压500V档；选择开关应置于×10档，重新欧姆调零再测量。
（2）[2]由于b与电源正极相连，故在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触b。
[3]AB．若灯L1短路，灯L2仍会亮，若灯L2短路，灯L1仍会亮，故AB不符合题意；
C．若cd段断路，测c、d间电压时应有示数，故C不符合题意；
D．若df段断路，导致测ab间、bc间、df间电压时均有示数，而测cd间电压无示数，故D符合题意。
故选D。
9．（2022·四川·石室中学高三阶段练习）某探究性学习小组利用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻，电阻，为了方便读数和作图，给电池串联一个的电阻。
（1）按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一定是______导线断开。
（2）排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图乙。由I1-I2图像得到电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（保留两位小数）
【答案】 aa′ bb′ 1.40##1.41##1.42##1.43 0.54（0.46~0.58）
【详解】（1）[1][2]因为 a、b′间的电压不为零，表明cc′良好，一定是另外两条导线中的一条发生断开；若a、a′间电压不为零，表明cc′和bb′均良好，一定是aa′导线断开；若a、a′间电压为零，一定是aa′良好，bb′断开；
（2）[3][4]将电流表A1和电阻R1串联当成电压表使用，根据闭合电路欧姆定律得
根据部分电路欧姆定律得
解得
根据图像得
解得

电学黑箱问题
10．图中的A、B、C为黑箱（即看不见内部电路结构的一个盒子）上的三个接点，两个接点间最多只能接一个电学元件。为探明内部结构，某同学用多用电表进行了四步测量：
（1）用直流电压挡测量：A、B、C三点间均无电压；
（2）用欧姆挡测量：A、C间正反向电阻完全相同；
（3）用欧姆挡测量：黑表笔接A点、红表笔接B点，有电阻；反接后阻值很大；
（4）用欧姆挡测量：黑表笔接C点、红表笔接B点，有电阻，阻值比第（2）步测得的大；反接后阻值很大。
下列黑箱内部结构图正确的是___________
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】（1）使用直流电压档进行测量，目的是看内部是否有电源，由于A、B、C三点间均无电压，因此黑箱内不存在电源；
（2）使用欧姆档进行测量时注意黑表笔是和内部电源的正级相连的，可知：在测量AC之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明AC之间接有一个定值电阻；
（3）在测量AB之间电阻时，黑表笔接A时电阻很小，接B时电阻很大，说明AB之间有二极管，而且A应该接二极管的正极；
（4）用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，有阻值，阻值比第二步测得的大，说明了BAC之间串联了二极管、电阻两个元件，反接阻值很大，则BC间断路。
故黑箱内元件的连接为A图，故A正确，BCD错误。
故答案为A。
11．某学习小组的同学用如图甲所示的电路来探究电学黑箱内的电学元件，已知该电学黑箱可能有电容器、电感线圈、定值电阻三种电学元件，在接线柱间以如图乙所示的“Z”字连接，且相邻两接线柱间只有一个元件.
(1)小明同学分别将黑箱接线柱AB、BC、CD接入甲电路中，闭合开关S，计算机显示出电流传感器的输出电流随时间变化的图像分别如a、b、c所示，则_____(选填：AB、BC、CD)间接入的是定值电阻．
(2)小聪同学为了进一步精确测量黑箱内定值电阻的阻值，设计了如图丙所示的电路，其中：
A是电流表(量程为0.20mA，内阻约为100Ω)
R是电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
R1是滑动变阻器
R2是保护电阻
E是直流电源(电动势4V，内阻不计)
单刀单掷开关2只，导线若干
①调节电阻箱，使电阻箱接入电路中的阻值为90.7Ω，只闭合S1，调节滑动变阻器，电流表读数为0.15mA；然后保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为186.3Ω时，电流表的读数仍为0.15mA，则黑箱内定值电阻的阻值为_______Ω．
②上述实验中，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都要保证电路安全，则在下面提供的四个电阻中，保护电阻R应选用_________(选填答案番号)
A．200kΩ B．20kΩ C．10kΩ D．20Ω
③下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器是最佳选择________(选填答案番号).
【答案】 C； 95.6； B； C；
【详解】(1).由图a看出，a接入电路时有瞬间的电流，电容器充电过程有短暂的电流，电路稳定后电路中没有电流，说明AB间是电容器；由b图看出，此元件接入电路时，电流逐渐增大，是由于线圈中产生自感电动势的阻碍作用，电流只能逐渐增大，说明BC间是电感线圈；从c图看出，此元件接入电路时电流恒定不变，说明CD是定值电阻；
(2). ①由于电路中的电流不变，根据欧姆定理可知电阻不变，则有，解得黑箱内定值电阻的阻值为
②由闭合电路欧姆定律可知，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都要保证电路安全，保护电阻R应选用，故选B；
③由于电路采用限流式，所以，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器是最佳选择10，故选C．
12．如图1所示的黑箱中有三只完全相同的电学子元件，小明使用多用电表对其进行探测．
（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边的“0”刻度线处，应先调整图2中多用电表的______（选填“A”，“B”或“C”）
（2）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间阻值，测量中发现，每对接点间正反方向阻值均相等，测量记录如表，两表笔分别接a，b时，多用电表的示数如图2所示．请将读数填入表．
（3）设计黑箱中的电路，在图3的方框内画出一种可能的电路．
( )
【答案】 A 5.0
【分析】本题的考点是多用电表的使用．
【详解】（1）电表使用前要机械调零，选A；
（2）根据读数可得示数为5.0Ω
（3）测量中发现，每对接点间正反方向阻值均相等，所以元件中没有二极管，所以可能的情况为
【点睛】黑箱元件判断尤其要注意是否有二极管，而二极管具有单向导通，所以从正反方向阻值判断．
13．某兴趣小组自制了一个多量程的欧姆表，其电路图如图甲所示。其中电池的电动势E = 1.5 V，内阻可忽略不计；表头G量程Ig = 60 μA，内阻Rg = 2 kΩ，表头的表盘如图乙所示。
①开关S1拨至×1k挡，将滑动变阻器R0滑片调到最左端。
②将红、黑表笔短接，此时表头的读数如图乙所示，该读数为________μA。由此可知，滑动变阻器R0的最大阻值为________kΩ（结果保留两位有效数字）。
③调节滑动变阻器R0的滑片位置，使电流表指针满偏。
④将被测电阻Rx接在红、黑表笔之间，此时电表指针指向20 μA处，则该被测电阻的阻值为________kΩ（结果保留两位有效数字）。
⑤根据上述原理，将表头的电流刻度改成与之相对的电阻值刻度，即做成一个欧姆表。
(1)图中R3的阻值为________kΩ（结果保留三位有效数字）。
(2)电池使用一段时间后电动势E减小为1.44 V，改装后的欧姆表仍可以调零。若某次测量结果的读数为50 kΩ，则该被测电阻的真实阻值是________kΩ；若测量结果的读数为25 Ω，则该被测电阻的真实阻值是________Ω。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 49 29 50 2.78 48 24
【详解】②[1][2]将红、黑表笔短接，此时表头的读数为49μA。由此可知，滑动变阻器R0的最大阻值为
；
④[3]当电流表指针满偏时

当电表指针指向20 μA处时
解得
Rx=50kΩ
(1)[4]由以上计算可知当电表指针指向20 μA处时，此时电流计两端电压为
当在“×1k”位置时，对应的待测电阻为50kΩ，可知当在“×100”位置时，对应的待测电阻为
Rx=50×100Ω=5kΩ
此时Rx两端电压为
U=E-UG=1V
则电流为
此时通过R3的电流为
I3=I-IG=200μA-20μA =180μA
则

(2)[5][6]若电池电动势为E=1.5V时，调零后
若电池电动势为E′=1.44V时，调零后
当测量某电阻Rx时，则
联立可得

当Rx测=50kΩ时，带入解得
Rx测=48kΩ
当Rx测=25Ω时，带入解得
Rx测=24Ω
14．多用电表是电学实验中常用的电学工具，其内部的部分电路如图所示，则：
(1)将B和C两端点连接红黑表笔可以测电路的__________（填“电压”或“电流”），转换开关S接__________（填“a”或“b”）的量程更大。
(2)用多用电表探究黑箱内的电路，电路由四个阻值均为的相同电阻构成，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，测得1、2接线柱之间的电阻为，2、3接线柱之间的电阻为，1、3接线柱之间的电阻为。请在虚线框中画出黑箱中电阻连接方式____。
【答案】 电流 a
【详解】(1)[1][2]将B和C两端点连接红黑表笔可以测电路的电流，转换开关S接a时电流计上并联的电阻较小，则量程更大。
(2)[3]根据黑盒子内表现出的外部现象，可判断内部结构如图；
15．某同学设计如图所示的电路，其中实验器材为：
干电池一节（电动势、内阻未知）
电流表A（量程，内阻小于）
电流表（量程，内阻未知）
电流传感器（相当于理想电流表）
电阻箱（）
滑动变阻器（）
三个电学黑箱（每个黑箱内仅一只电学元件，可能是定值电阻、电容器、电感线圈；图中未画出）
开关、；导线若干。
连接好电路，该同学依次完成了下列实验。
（1）探测黑箱元件：
先断开开关、，将调至适当位置，分别将三个黑箱接在、两接线柱间，再闭合，实验分别发现电流传感器的示数随时间按如图甲、乙、丙所示的规律变化，则甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是___________、___________、___________。
（2）测电流表A的内阻：用导线将接线柱与直接短接，先后闭合开关、，调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表的示数满偏，此时电流表A的示数为、电阻箱的示数为，则电流表A的内阻___________。
（3）测量干电池的电动势和内阻：先断开开关、，用导线将接线柱与直接短接，再闭合开关，多次调节电阻箱重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值和电流表的示数。根据所测实验数据绘出的图象，由此求出干电池的电动势___________、内阻___________。（保留2位小数）
【答案】 电容器 定值电阻 电感线圈 1.37 0.45
【详解】(1)[1][2][3]甲图，电流减小到０，最后可看作断路，可判断为电容；
乙图，闭合开关后，电流稳定无变化，为电阻；
丙图，电流变化但不发生突变，最后趋于稳定，为电感；
(2)[4]此时电流表与并联，电流表满偏时
因，则
由欧姆定律可知
(3)[5][6]由闭合电路的欧姆定律
可得
如图，斜率
则感应电动势
与纵坐标交点为-1.2，则有
则
16．如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A，B，C连接，测量结果如下表：
(1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图_______________；
小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：
(2)将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e与____（填“A”或“B”）相连，f与____（填“A”或“B”），A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R1的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1；
(3)将e、f按照正确方式与A、C相连，闭合开关，改变电阻箱R1的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2；
(4)分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为a1，a2；斜率分别为k1，k2，则电源电动势为_____，黑箱内定值电阻阻值为_____，二极管正向电阻值为_____。
【答案】 B A 或
【详解】(1)[1]．由表中数据可知，AC之间只接有电阻；黑表笔接B，红表笔接C时电阻很大，反接时电阻很小，说明BC间只接有二极管，且C接二极管的正极；黑表笔接B，红表笔接A时电阻很大，反接时电阻接近AC间的电阻，说明AB间串联接有二极管和电阻；电路如图；
(2)[2][3]．将电源、电阻箱、开关连接，将e与B相连，f与A连接；
(4)[4][5][6]．在步骤(2)中，由电路的结构可知
即
则
同理在步骤(3)中，由电路的结构可知
即
则
解得
或者
17．（2022·北京·高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________（选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________（填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“”位置
B．将选择开关置于“”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。
A．导线断路
B．滑动变阻器断路
C．导线断路
D．滑动变阻器短路
【答案】 甲 ADCB C
【详解】（1）[1]因为待测电阻约为，而
故为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；
（2）[2]测量过程中应该先选择合适档位，根据题意选择“”档位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“”档，故顺序为ADCB。
（3）[3]闭合电键后，却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中；当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的，试触d时，电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路，故选C。
18．（2014·安徽·高考真题）某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．
（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得到电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为______________V（结果保留两位有效数字）．
（2）为了更准确地测量该电压表的内阻Rv，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：
A．断开开关S，按图2连接好电路；
B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；
C．将电阻箱R0的阻值调到零；
D．闭合开关S；
E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V的位置；
F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V，读出此时电阻箱R０的阻值，此值即为电压表内阻Rv的测量值；
G．断开开关S．
实验中可供选择的实验器材有：
a．待测电压表
b．滑动变阻器：最大阻值2000Ω
c．滑动变阻器：最大阻值10Ω
d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
e．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略
g．开关，导线若干
按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用____（填“b”或“c”），电阻选用_____（填“d”或“e”）．
②电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比，R测____R真（填“＞”或“＜”）；若Rv越大，则 越____（填“大”或“小”）
【答案】 1.0V c d ＞ 小
【详解】(1)[1]电压表的示数即为等效电路的路段电压，由表盘读数可知，现在的欧姆表用的是“”档，故现在的多用表内阻为1500Ω，由闭合电路欧姆定律可得
(2)[2][3]①采用电压表半偏法测量电压表内电阻，要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变，需要使电压表电阻远大于滑动变阻器的电阻，故滑动变阻器选择小电阻，即选择c；电阻箱最大电阻不能小于电压表电阻，电压表内电阻约为3000欧姆，故电阻箱选择d；
[4][5]②由闭合电路欧姆定律可知，随着电阻箱的阻值变大，电源两端的路端电压随之变大，当电阻箱调至使电压表半偏时，此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大，故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的，故有R测＞R真，外电阻越大，干路电流越小，当外电阻变化时，路端电压的变化量越小，故测量误差也越小．
19．（2011·安徽·高考真题）（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程：
①________________________________；
②________________________________；
③________________________________；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。
（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接__________。
（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量_______；当S旋到位置______时，可用来测量电流，其中S旋到位置______时量程较大。
【答案】 断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档 将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω” 再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值 电阻 1、2 1
【分析】（1）选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转角度太大，换用“×100”档后，重新进行欧姆调零，再进行测量。测量值=指示值×倍率。
（2）欧姆表、电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成，根据电表结构选择。
【详解】（1）实验步骤：①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档，②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”；③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值。
（2）较为准确的测量待测电阻阻值，滑动变阻器选用分压式，由于待测电阻阻值较小，所以电流表内接，实物图如下∶
（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，内置电源起作用，可用来测量电阻；当S旋到位置1、2时，表头并联小电阻，可用来测量电流，其中S旋到位置1时，内阻较小量程较大。
【点睛】本题主要考查基本仪器多用电表的结构、原理以及使用方法，也是考试的热点问题。
20．（2017·全国·高考真题）图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G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。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×100 Ω挡。
(1)图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）
【答案】 黑 B 160 880 1.45 mA 1.10×103 Ω 2.90 V
【详解】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)[2]R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，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)[3]换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以
[4]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
新表头的量程是1 mA，所以
(4)[5]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2.5 mA的电流表，则读数为1.45 mA；
[6]若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100 Ω挡，则读数为11.0×100 Ω，即1.10×103 Ω；
[7]若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5 V电压表，则读数为2.90V。
21．（2017·江苏·高考真题）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
（1）提供的实验器材有：电源E1（3 V，内阻不计）、电源E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200 Ω）、滑动变阻器R2（0~500 Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S、导线若干．为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）．
（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）．
（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____．（填写各步骤前的序号）
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω
【答案】 E2 R2 C 不偏转 偏转 ⑤④②③①
【详解】（1）由表格数据知，当温度为30 ℃时，热敏电阻阻值为199.5 Ω，继电器的阻值R0=20 Ω，当电流为15 mA时，E=I(Rt+R0)=3.3 V，所以电源选E2，80 ℃时，热敏电阻阻值Rt=49.1 Ω，则
E2=I(Rt+R0+R)，此时变阻器阻值R=330.9 Ω，所以变阻器选择R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压挡C处；（3）若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入a、c时电流流经电表，故指针偏转；（4）50 ℃时，热敏电阻阻值为108.1 Ω，所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①．
【名师点睛】结合表格中数据，利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值，选择电源和滑动变阻器．明确实验的目的是实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，其中30~80 ℃就是提示的信息，结合表格数据，可知电阻值的取值．
22．（2019·全国·高考真题）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5V，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干．
（1）欧姆表设计
将图（a）中的实物连线组成欧姆表．( )欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”）．
（2）刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为____、____．
（3）校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω．
【答案】 900 R1 45 5 0 35000.0
【详解】（1）连线如图：
根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则，解得R=900Ω；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R1；
（2）在a处， ，解得Rxa=45kΩ；
在b处，则，解得Rxb=5kΩ；
（3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 kΩ处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=35000.0Ω．
操作步骤
现象
1
S闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接a，黑表笔分别接b、c、d、e
示数分别为0、0、6V、6V
2
S闭合，断开导线bc的c端，用c端分别接d、e、f
灯泡均亮
3
S断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接c，黑表笔接d
指针有大角度偏转
4
S断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接d，黑表笔接c
指针有微小偏转
测试点
a、b
c、d
d、f
电压表示数情况
有示数
无示数
有示数
两表笔的接点
多用电表的示数
a，b
________Ω
a，c
10.0Ω
b，c
15.0Ω
红表笔
A
C
C
B
A
B
黑表笔
C
A
B
C
B
A
阻值
有阻值
阻值同AC测量值
很大
很小
很大
接近AC间电阻
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1