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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： （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）问，由于滑动变阻器接入电阻为零，所以欧姆表测的是电压表的电阻，为12.0KΩ，而电压表显示的是自身两端的电压，为4.00V。第（5）问，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻不需要计算，直接利用欧姆表的中值电阻等于内电阻，由（b）图可知，由于档位在×lk，欧姆中间的数据为15，所以中值电阻为15.0KΩ，所以欧姆表1K档位的内电阻为15.0KΩ。利用第（4）问的数据，电压表两端的电压为4.00V，电压表内阻为12.0KΩ，所以电路的电流I=4.00V/12.0KΩ，而欧姆表内外电路的总电阻为R=15.0KΩ+12.0KΩ=27.0KΩ，根据闭合电路欧姆定律，电动势为：E=IR=9.0V。需要特别注意的是电源的内阻忽略不计。 【答案】 （1）短接；（2）1；（3）15.0，3.60；（4）12.0；（5）9.0，15.0． 【独家点评】 本题在第（1）（2）问考查基本操作，属于容易题目，第（3）问考查读数，涉及到估读，属于基础题，在第（4）和（5）问，需要理解欧姆表+电压表组合电路的巧妙设计，即欧姆表测的是外部电路电阻，而电压表可视为显示自身两端电压的电阻，同时在计算的时候，暗含欧姆表的内阻的寻找，这是本题的难点，具有较强的区分度。设问层层递进，不失为一道好题， 特别提醒：本题涉及到估读的方法，请以你的老师讲解的为主，因为每个地区的估读的标准不一致。 |
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