题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
欧姆挡的刻度不是线性的:中值电阻等于该挡调零后的欧姆内阻,即 R中 = E/Ig;指针半偏时被测电阻恰好等于 R中。理解这一点,电池老化带来的读数偏差就能算出来,而不是只背「要重新调零」。
自编示意表头满偏电流 Ig = 100 μA、电池电动势 E = 1.50 V;老化后 E′ = 1.35 V。器件参数均为自编示意,不代表真实型号。
二、逐题精讲
题1
题1 求中值电阻与半偏电流,并写出欧姆刻度关系式。
解析
调零后欧姆内阻 R中 = E/Ig = 1.50/(100×10⁻⁶) = 15.0 kΩ。被测 Rx = R中 时电流为满偏的一半,即 50.0 μA,指针正落刻度中点,故称中值电阻。
欧姆刻度关系为 Rx = R中·(Ig/I − 1)。由 I = E/(R中 + Rx) 与 R中 = E/Ig 联立即得,说明刻度只由 R中 标定。
答案 R中=15.0 kΩ,半偏电流 50.0 μA;Rx = R中·(Ig/I − 1)。
采分点 R中 2 分、半偏电流 1 分、刻度式 2 分、联立说明 1 分。
易错点 把中值电阻当成表头内阻,或以为半偏时 Rx 是 R中 的两倍。
题2
题2 电池老化到 1.35 V 后重新调零,仍用旧刻度测一只真实 15.0 kΩ 电阻,读数是多少、偏高多少?
解析
重新调零后 R中′ = E′/Ig = 1.35/(100×10⁻⁶) = 13.5 kΩ。此时回路电流 I = 1.35/(13.5 kΩ + 15.0 kΩ) = 47.37 μA。
旧刻度按 R中 = 15.0 kΩ 标定,代入得 Rx读 = 15.0×(100/47.37 − 1) = 16.67 kΩ,比真实 15.0 kΩ 偏高 11.1%。偏差来自「刻度未随 R中′ 重标」,不是被测电阻变了。
答案 读得 16.67 kΩ,偏高 11.1%;根因是重新调零改了内阻却没改刻度。
采分点 新内阻 1 分、电流 2 分、旧刻度回代 2 分、偏差 1 分、根因 1 分。
易错点 写成「重新调零后读数就准了」,忽略刻度仍是旧的。
三、规律小结与对照表
| 状态 | 电池电动势 | 欧姆内阻 R中 | 测 15.0 kΩ 时电流 |
|---|---|---|---|
| 新电池 | 1.50 V | 15.0 kΩ | 50.0 μA |
| 老化后重新调零 | 1.35 V | 13.5 kΩ | 47.37 μA |
| 旧刻度示值 | — | 仍按 15.0 kΩ | 16.67 kΩ |
| 偏差 | — | — | 偏高 11.1% |
小结:R中 = E/Ig 是欧姆挡的标尺;重新调零只把内阻改成 R中′,不重标刻度就会系统性偏高,读数偏差按旧刻度式回代。
四、自测清单
- 能写出 R中=E/Ig
- 能说明半偏时 Rx=R中
- 能算老化后的新内阻
- 能联立求回路电流
- 能按旧刻度回代示值
- 能指出偏差来自刻度未重标