电学实验灵活性比较强,最能考查考生对课本实验的熟悉程度和对实验的迁移、举一反三的能力,所以受到高考命题的青睐。正好昨天我们的群里一位同学咨询一道高考电学实验题目,于是李老师索性拿这个题目来深刻分析。
【题文(2013年全国一卷)】
某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:
多用电表;
电压表:量程5V,内阻十几千欧;
滑动变阻器:最大阻值5kΩ
导线若干.
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔______,调零点.
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和______(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V.
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为______kΩ.
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为______V,电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为______kΩ.
【老师独家解析】
本题欧姆表与电压表和电阻组合,在当年高考中第一次出现,平时根本就没有出现过,这种组合到底是什么鬼?且听李老师慢慢分析。
第一二问主要考查欧姆表的基本操作和基本特点,属于高考送分题。
欧姆表使用前一定要欧姆调零,即红黑表笔短接后,调节调零旋钮,使指针指在右端的零刻度;
在欧姆表内部,电流从黑表笔流出电表,故红表笔接触1。这个电流的特点毫无疑问要记住。
后三问就要考查电路的特点了。我们知道,欧姆表内部存在电源,其测量功能之一是测外电路电阻,本题外电路是滑动变阻器+电压表的组合,而实际的电压表可以视为一个可以显示自身电压的大电阻,所以欧姆表测量的是滑动变阻器+电压表的总电阻,这是本题的精华所在。第(3)问中,欧姆表读数=倍率×表盘读数=1K×15.0Ω=15.0kΩ。同理在第(4)