高考物理一轮复习 第9章 恒定电流 微专题50 实验练习使用多用电表
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2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题测试:实验:练习使用多用电表一、单选题1.平安同学先用多用电表的欧姆表“ 10”档测量,发现指针偏转角度很大而读数很小。
为了减小测量误差,他再次进行测量前应该进行的操作步骤顺序是()①将红表笔和黑表笔接触②把选择开关旋转到“×100”位置③把选择开关旋转到“×1”位置④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点A. ③①④B. ②①④C. ③④①D. ②④①2.如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。
虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。
关于此多用电表,下列说法中正确的是()A. 当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔B. 当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔C. 当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是红表笔D. 当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔3.如图为多用电表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻R g=100Ω,调零电阻的最大值R0=50kΩ,电池电动势E=1.5V,电源内阻不计。
将两表笔短接调零后,用它测量电阻R x,当电流计指针只在满刻度的一半时,Rx的阻值是()A. 25kΩB. 5kΩC. 50kΩD. 50Ω二、多选题4.如图是一个多量程多用电表的简化电路图,图中E是电池,G为表头,虚线方框内为换挡开关,A端和B 端分别与两表笔相连。
下列说法正确的是()A. 该多用电表的A端应接黑表笔B. 换挡开关旋至3处为欧姆挡,电阻值为读数乘以倍率C. 换挡开关旋至1、2处为电流挡,换挡开关旋至2处量程较大D. 换挡开关旋至4、5处为电压挡,换挡开关旋至5处量程较小三、填空题5.为了测量电阻,现取一只已经完成机械调零的多用电表,如图所示,请根据下列步骤完成电阻测量①将K旋转到电阻挡“ ”的位置。
第1页 共14页 第2页 共14页2023-2024学年高二上物理:11.5实验:练习使用多用电表一.选择题(共6小题)1.图为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA ,内阻R g =100Ω,调零电阻的最大值R 0=50k Ω,电池电动势E =1.5V ,两表笔短接调零后,用它测量电阻R x ,当电流计指针指在满刻度的13时,则R x 的阻值是( )A .100ΩB .1k ΩC .10k ΩD .100k Ω2.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成的,下列说法正确的是( ) ①甲表是安培表,R 增大时量程增大 ②甲表是安培表,R 增大时量程减小 ③乙表是伏特表,R 增大时量程增大 ④乙表是伏特表,R 增大时量程减小。
A .①③B .①④C .②③D .②④3.用多用电表探测如图所示的黑箱发现:用直流电压挡测量,E 、G 两点间和F 、G 两点间均有电压,E 、F 两点间无电压;用欧姆表测量,黑表笔接E 点,红表笔接F 点,阻值很小,但反接阻值很大.那么该黑箱内元件的接法可能是选项图中的( )A .B .C .4.在如图所示的电路中,只有一处导线发生断路,已知电池和两个定值电阻完好。
现要求用多用电表对该电路的故障进行探究,一同学将两表笔正确地插入插孔后,将红表笔接触图中的a 点,然后黑表笔分别接触b 、c 两点。
已知电源的电压为U =6V ,两个定值电阻的阻值分别为R 1=100Ω、R 2=5Ω。
为了能完成上述操作应选择的合理挡位是( )A .直流电压挡10VB .直流电流挡0.5AC .直流电压挡5VD .欧姆挡5.如图所示,把一个量程为5mA 的电流表表头改装成欧姆表“×1”挡,表头的内阻是50Ω,电池的电动势是1.5V ,内阻为10Ω。
经过欧姆调零之后测电阻,当欧姆表指针指到满偏的一半位置时,被测电阻的阻值是( )A .60ΩB .150ΩC .300ΩD .600Ω6.关于指针式多用电表的使用,下列说法正确的是( )A .测电阻时,指针偏转至靠近刻度盘最右端,需要将倍率调换到更高倍率挡B .测电阻时,为保证接触良好,可以用手直接将表笔和电阻捏紧C .欧姆表换挡后,不需要重新进行欧姆调零,即可直接测电阻D .测电流时,电流从红表笔流入多用电表,黑表笔流出 二.多选题(共3小题)。
2020高考物理实验专题:练习使用多用电表(含答案)1.如图为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,300 μA电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色,按正确使用方法测量电阻R x 的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x为________kΩ。
若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x,其测量结果与原结果相比将__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
答案红5变大2.用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件__________,使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件______,使指针对准电阻的__________(填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按__________的顺序进行操作,再完成读数测量。
(填选项字母) A.将K旋转到电阻挡“× 1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC3.图甲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 1 V挡和5 V挡,直流电流 1mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
练习使用多用电表基础检测1.(2021山东潍坊二模)在“练习使用多用电表测电阻”的实验中.(1)在正确调试后,选用“×10”挡测量一定值电阻的阻值,发现指针偏转角度极小,正确的判断和做法是________.A.被测电阻值很大B.被测电阻值很小C.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×1”挡,重新欧姆调零后再测量D.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×100”挡,重新欧姆调零后再测量(2)调换合适挡位后,按正确的实验操作再次测量该定值电阻,指针停在如图所示位置,则该电阻的测量值为________Ω,此挡位时欧姆表的内阻为________Ω.(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述电阻,其测量结果与原结果相比将________(填“变大”“变小”或“不变”).2.某物理兴趣小组的同学利用实验室提供的器材组装了一个“欧姆表”,并用其测量一个未知电阻的阻值.实验室提供的器材如下:A.新的干电池一节:电动势为1.5 V,其内阻可忽略;B.灵敏电流计一个:量程为0~1 mA,内阻20 Ω;C.可变电阻P:阻值范围为100~2 500 Ω;D.红、黑表笔各一个;E.待测电阻一只.(1)请在如图所示虚线框内补全所需的器材.(2)测量电阻前,先进行欧姆调零.将可变电阻P的阻值调节为R=________Ω,此时电流计指针指到________.(3)把待测电阻接入两表笔间,指针正好指在0.6 mA刻度处,则该电阻的阻值为________Ω.3.在“练习使用多用电表”的实验中,请回答下列问题:(1)甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220 V 100 W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中合理的操作顺序为________(填写选项前的字母).A.将选择开关旋转到“×1 k”的位置B.将选择开关旋转到“×10”的位置C.用两表笔与白炽灯连接好并读数D.将两表笔短接,进行欧姆调零(2)若甲同学为了减小测量误差,按正确的实验操作,用多用电表电阻挡测量标有“220 V100 W”的白炽灯时指针停在图(a)所示的位置,则此白炽灯电阻的测量值为________Ω.图(a)(3)乙同学发现该多用电表“直流50 V”挡损坏了,但“直流10 V”挡能正常使用.打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了,如图(b)所示.若表头A的满偏电流为 1 mA,则应用________kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50 V”挡.图(b)4.如图所示,黑箱中有A、B、C三个接线柱,已知每两个接线柱间最多只有一个电器元件(可能有电源、定值电阻、二极管).用多用电表对黑箱进行如下检测:①将选择开关置于OFF挡;②将选择开关调到欧姆挡合适倍率,进行欧姆调零;③将选择开关调到直流电压挡位,两表笔分别检测任意两个接线柱,均无示数;④用两表笔进行检测,红黑表笔的位置和测量结果如下表.(2)黑箱内的电器元件应该有____________________________ _________________________.(3)在图中画出电器元件的连接图.5.(2021河南适应性测试)某实验小组的同学利用不同方法测量一定值电阻R的阻值.(1)图甲为实验室中一多用电表的简化电路图,当转换开关S旋到位置1或2时,可用来测量________(填“电流”或“电压”);当S旋到位置3或4时,对应不同倍率的欧姆表,如果3、4对应的电源电动势E>E′,则位置________(填“3”或“4”)对应的欧姆表倍率大.某同学用此多用电表测量该定值电阻的阻值时,先把选择开关旋到电阻“×10”挡,欧姆调零后,测量时指针偏转如图乙所示,则该电阻的阻值是________Ω.乙(2)接下来,该同学采用“伏安法”测量该电阻的阻值,实验室提供的器材如下:A.电源E(电动势为5 V,内阻约为1 Ω)B.电压表V(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)C.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω)D.电流表A2(量程0~30 mA,内阻约为10 Ω)E.滑动变阻器R1(0~10 Ω)F.滑动变阻器R2(0~5 kΩ)G.开关S,导线若干①为了较准确地测量该电阻的阻值,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填器材前面的字母代号)②在虚线框内画出实验电路图.6.(2021江苏五校联考)在“练习使用多用电表”的实验中:(1)如图所示为一正在测量中的多用电表表盘.甲同学利用多用电表的直流50 mA挡测量电流,则读数为________mA.(2)乙同学利用多用电表测量某一只电阻时,他用电阻“×100”挡测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为________(填写选项前的字母).A.将选择开关旋转到电阻挡“×1 k”的位置B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0”Ω(3)丙同学想设计一个实验,测量多用电表电阻“×1”挡的内部总电阻和内部电源的电动势.指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成.给定的器材有:待测多用电表,量程为0~100 mA的电流表,最大电阻为20 Ω的滑动变阻器,鳄鱼夹,开关,导线若干.实验过程如下:①实验前将多用电表调至“×1 Ω”挡,将红、黑表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在电阻的零刻度.②用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图甲的两接线柱上,请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整.③调节滑动变阻器,读出多用电表示数R、毫安表示数I,求出电流倒数1I,记录在下面的表格中,请根据表格数据在图乙的坐标系中描点作图.④请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为________V,内部总电阻为________Ω.(结果均保留三位有效数字)⑤电流表存在一定的内阻,这对实验结果________(填“有影响”或“无影响”).7.(1)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻的测量:①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线.②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”).④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤.并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准(2)如图所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω;若测的是直流电流,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为________mA;若测的是直流电压,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为________V.8. (2021山东泰安一模)如图所示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是最大阻值为20 kΩ的可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为600 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个挡位分别为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×1 kΩ挡.(1)图中的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)要想使用直流电压1 V挡,选择开关B应与________相连(填选择开关对应的数字).(4)根据题给条件可得R1+R2=________Ω.(5)将选择开关与“3”相连,把红、黑表笔插入A、B并短接,滑动R6的滑片到最上端a处,表头G的指针指在表盘电流125 μA处;滑动R6的滑片到最下端b处,表头G的指针指在表盘电流250 μA 处,则电池的电动势E=________V.9.如图所示是某同学连接的实验电路实物图.(1)若L1、L2灯都不亮,他应用多用电表的直流电压挡进行检查,那么选择开关应置于________量程.A.直流电压2.5 V B.直流电压10 VC.直流电压50 V D.直流250 V(2)该同学测试结果如下表所示,在测试a、b间电压时,红表笔应接触________(填“a”或“b”).根据测试结果,可以判定出故障是________.A.灯L1L2短路C.cd段断路D.df段断路(3)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如下表所示,那么进一步检查出现的故障是________.1B.灯L2断路C.灯L1、L2都断路D.de间导线断路10.“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,每两个接线柱之间只可连接一个元件.为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测.第一步:用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针均不发生偏转.第二步:用电阻“×100 Ω”挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图甲所示.(1)第一步测量结果表明盒内________.(2)图乙给出了图甲中①和②的欧姆表指针所处的位置,其对应的电阻是________Ω;图丙给出了图甲③中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是________Ω.(3)请在图丁的接线柱间,用电路符号画出盒内的元件及连接情况.(4)一个小灯泡与3 V电池组的连接情况如图戊所示,如果把图戊中e、f两端用导线直接相连,小灯泡可正常发光.欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连,使小灯泡仍几乎正常发光,那么e端应连接到________接线柱,f端应连接到________接线柱.答案1. (1)AD(2)1 400 1 500(3)变大2. (1)(2)1 480满偏位置(或“1 mA”)(3)1 0003. (1)BDC(2)140(3)404. (1)③②④①(2)二极管、定值电阻(3)如图所示5. (1)电流3130(2)①D E②6. (1)21.0(20.8~21.2均可) (2)ADC(不可以改变顺序)(3)②将多用电表视为电源处理,根据测量电源的电动势和内电阻的实验原理可知电路结构,注意多用电表内部电源的正极与黑表笔相连;同时滑动变阻器采用限流接法;测量电路如图所示.③根据描点法可得出对应的图象如图所示④1.5015.0⑤无影响7. (1)①S③T0刻线④ADC(2)1 7004623.08. (1)红(2)B(3)4(4)200(5)209. (1)B(2)a D(3)D10. (1)不存在电源(2)1 200500(3)(4)c a。
实验:练习使用多用电表[方法点拨] (1)欧姆表工作原理是解题关键.(2)多用电表电流挡、电压挡与欧姆挡共用一个表头,使用电流电压挡时要保证流过表头的电流方向与欧姆挡一样.即“红进黑出”.1.某物理兴趣小组设计了如图1a所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率.所用器材如下:A.干电池:电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ΩB.电流表:满偏电流I g=1 mA,内阻R g=150 ΩC.定值电阻R1=1 200 ΩD.电阻箱R2和R3:最大阻值都为9 999 ΩE.电阻箱R4:最大阻值为9 999 ΩF.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干图1(1)该实验小组按图a正确连接好电路.当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内,则R内=________Ω,欧姆表是________(选填“×1”或“×10”)倍率.(2)闭合开关S.第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示位置时,对应的欧姆表的刻度值为________Ω.2.在练习使用多用电表时,某同学将选择开关拨至欧姆“×10”挡,欧姆表的内部结构可简化成图2甲中虚线框内的电路,其中定值电阻R0与电流表G的内阻之比R0∶R g=1∶4,电流表G的量程已知,故能正确读出流过电流表G的电流值.欧姆表已经进行了必要的调零.该同学想用一个电阻箱R x较精确地测出该倍率下电路中电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内,他的操作步骤是:a.将欧姆表与电阻箱R x连成图甲所示的闭合回路;b.改变电阻箱阻值,记下电阻箱示数R x和与之对应的电流表G的示数I G;c.将记录的各组R x、I G的数据描点在图乙中,得到II G-R x图线,如图乙所示;d.根据图乙作得的1I G-R x图线,求出电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内.图甲中,a表笔和b表笔的颜色分别是______和______,电源的电动势E为____________V,欧姆表总内阻R内为________Ω.电流表G的量程是________A.图23.多用电表在科研和生活中有着广泛的用途.例如探测黑箱内的电学元件,如图3甲所示,是黑箱上的三个接线柱,两个接线柱之间最多只能接一个元件;黑箱内所接的元件不超过两个,某实验小组进行了以下操作,步骤是:①用直流电压挡测量,A、B、C三点间均无电压;②改用欧姆挡测量,A、C间正、反接阻值不变;③用欧姆挡测量,黑表笔接A,红表笔接B时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大;④用欧姆挡测量,黑表笔接C、红表笔接B时测得阻值比黑表笔接A、红表笔接B时测得的阻值大.图3(1)上述第①步实验操作中说明了__________________.(2)多用电表在调至欧姆挡,正式测量电阻前需要进行的实验操作是________________.(3)该小组选择了“×100”挡正确操作后,第②步实验操作测得的示数如图乙,则阻值为________Ω.(4)请在图甲中画出该黑箱内的元件及正确的接法.(5)该实验小组选择了多用电表的某个功能挡和电阻箱来测量电源的电动势和内阻,作出R-1图象如图丙所示(图中单位均采用国际单位制中的单位),则该电源的电动势E=________V,I内阻r=________Ω.实验中测量的电动势________电源真实的电动势(选填“大于”“小于”或“等于”).4.学生实验小组利用图4a所示的电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程 5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.请回答下列问题:图4(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”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,使多用电表的示数如图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12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________ kΩ.图5(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5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“×1k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ.答案精析1.(1)149.5 1 500 ×10 (2)14.5 150 100解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知,I g =E R g +R 1+R 2+r ,解得R 2=149.5 Ω,欧姆表内阻R 内=EI g=1 500 Ω.闭合S 后,R 3与电流表并联,可等效为大量程的电流表,而电源电动势不变,欧姆表的内阻减小,故未闭合S 时,欧姆表的倍率较大,为“×10”倍率.(2)闭合S 后,欧姆表倍率变为原来的110,满偏电流变为原来的10倍,其内阻也减小为原来的110,即150 Ω,由并联分流规律可知,R 3的阻值为电流表支路电阻的19,即R 3=R g +R 19=150 Ω.由闭合电路欧姆定律可得:R 2=150 Ω-r -R g +R 110=14.5 Ω.当电流表读数为0.6 mA =0.6I g 时,电路总电阻是欧姆表内阻的10.6,即此时电路总电阻为250 Ω,又欧姆表内阻为150 Ω,所以待测电阻R 4=100 Ω.2.黑色 红色 9 180 0.01解析 由题图甲可知,a 与电源正极相连,b 与电源负极相连,则a 表笔是黑色的,b 表笔是红色的.在闭合电路中,总电流为I =5I G ,电源电动势为E =5I G (r +R x +R +R 并),整理得1I G=5E R x +r +R +R 并E ,由题图乙可知,图象的斜率k =5E =Δ1I G ΔR x =300-100360-0V -1,可得电动势为E =9 V .题图乙的截距为b =5r +R +R 并E =100 A -1,解得R 内=r +R +R 并=180 Ω.流过电源的最大电流为I =E R 内=9180A =0.05 A ,则电流表的量程为I g =0.01 A. 3.(1)黑箱内无电源 (2)先短接表笔欧姆调零(3)2 200 (4)如图所示(5)1.5 2.5 等于解析 利用电压挡测量无电压说明黑箱内无电源,A 、C 接线柱间正、反接时阻值不变,说明A 、C 接线柱间只是电阻,A 、B 接线柱间正、反接时阻值变化较大,说明其间有二极管,导通方向为A 到B .第(5)问中利用代入法写表达式,即选用电流挡得出R =1IE -r ,所以与纵轴的截距为r ,斜率为E .利用电流表和电阻箱测电源的电动势和内阻的方法中,考虑电流表内阻R A 时的函数式为R =1IE -(r +R A ),可见,电动势的测量值不存在系统误差,而内电阻的测量值r 测=r 真+R A >r 真.4.(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0解析 (1)欧姆表测电阻时,先选挡;然后进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指到欧姆表刻度的0位置;再测量,读数.(2)对于多用电表,有电流“红进黑出”的原则,电压表则要求从“+”接线柱流入,因此红表笔应和1端相连.(3)多用电表欧姆挡的测量值等于表盘上的读数乘以倍率,电阻“×1k”读第一排,读数为15.0×1k=15.0 k Ω;直流电压为5 V ,最小分度值为0.1 V ,估读到分度值下一位,读数为3.60 V .(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为0,多用电表的读数为电压表的内阻.(5)设多用电表内电池的电动势为E ,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为r ,根据闭合电路欧姆定律有 E =3.60 V 12 k Ω×15 k Ω+3.60 V 12 k Ω×r ① E =4.00 V +4.00 V 12 k Ω×r ② 联立①②解得E =9.00 V ,r =15.0 k Ω.。
一轮复习自检:多用电表注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.(2017·辽宁铁岭·高三阶段练习)如图所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度35处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的15处,则该电阻的阻值为()A.4R B.5RC.6R D.16R2.(2022·全国·高三专题练习)如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻r0=100 Ω,调零电阻最大阻值为R=50 kΩ,串联的定值电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻R x的阻值,能准确测量的阻值范围是()A.30~80 kΩB.3~8 kQC.300~800 kΩD.3 000~8 000 kΩ3.(2021·新疆·乌鲁木齐八一中学高三期中)如图所示,用多用电表测量直流电压U 和测电阻R时,若红表笔插入多用电表的“+”插孔,则(____)A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表4.(2022·山东日照·模拟预测)某学习小组为了将电压表改装成可测量电阻的仪器-欧姆表,设计电路如图所示,电压表的量程为3V,其内阻R V=3kΩ,电源的电动势E=6V,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,下列关于该表的说法正确的()A.该欧姆表B表笔为红表笔,表盘刻度是均匀的B.电压表指针指在“3.0V”处,此处刻度应标阻值为“0”C.电压表指针指在“2.0V”处对应的电阻刻度为3kΩD.若该欧姆表使用一段时间后,电源内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将偏大5.(2022·黑龙江·大兴安岭实验中学高三期末)如图所示为欧姆表的原理示意图。
实验:练习使用多用电表
[方法点拨] (1)欧姆表工作原理是解题关键.(2)多用电表电流挡、电压挡与欧姆挡共用一个表头,使用电流电压挡时要保证流过表头的电流方向与欧姆挡一样.即“红进黑出”.1.某物理兴趣小组设计了如图1a所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率.所用器材如下:
A.干电池:电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω
B.电流表:满偏电流I g=1 mA,内阻R g=150 Ω
C.定值电阻R1=1 200 Ω
D.电阻箱R2和R3:最大阻值都为9 999 Ω
E.电阻箱R4:最大阻值为9 999 Ω
F.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干
图1
(1)该实验小组按图a正确连接好电路.当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内,则R内=________Ω,欧姆表是________(选填“×1”或“×10”)倍率.
(2)闭合开关S.
第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;
第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示位置时,对应的欧姆表的刻度值为________Ω.
2.在练习使用多用电表时,某同学将选择开关拨至欧姆“×10”挡,欧姆表的内部结构可简
化成图2甲中虚线框内的电路,其中定值电阻R0与电流表G的内阻之比R0∶R g=1∶4,电流表G的量程已知,故能正确读出流过电流表G的电流值.欧姆表已经进行了必要的调零.该同学想用一个电阻箱R x较精确地测出该倍率下电路中电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内,他的操作步骤是:
a.将欧姆表与电阻箱R x连成图甲所示的闭合回路;
b.改变电阻箱阻值,记下电阻箱示数R x和与之对应的电流表G的示数I G;
c.将记录的各组R x、I G的数据描点在图乙中,得到I
I G
-R x图线,如图乙所示;
d.根据图乙作得的1
I G
-R x图线,求出电源的电动势E和欧姆表的总内阻R内.
图甲中,a表笔和b表笔的颜色分别是______和______,电源的电动势E为____________V,欧姆表总内阻R内为________Ω.电流表G的量程是________A.
图2
3.多用电表在科研和生活中有着广泛的用途.例如探测黑箱内的电学元件,如图3甲所示,是黑箱上的三个接线柱,两个接线柱之间最多只能接一个元件;黑箱内所接的元件不超过两个,某实验小组进行了以下操作,步骤是:
①用直流电压挡测量,A、B、C三点间均无电压;
②改用欧姆挡测量,A、C间正、反接阻值不变;
③用欧姆挡测量,黑表笔接A,红表笔接B时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大;
④用欧姆挡测量,黑表笔接C、红表笔接B时测得阻值比黑表笔接A、红表笔接B时测得的阻值大.
图3
(1)上述第①步实验操作中说明了__________________.
(2)多用电表在调至欧姆挡,正式测量电阻前需要进行的实验操作是________________.
(3)该小组选择了“×100”挡正确操作后,第②步实验操作测得的示数如图乙,则阻值为________Ω.
(4)请在图甲中画出该黑箱内的元件及正确的接法.
(5)该实验小组选择了多用电表的某个功能挡和电阻箱来测量电源的电动势和内阻,作出R-1
图象如图丙所示(图中单位均采用国际单位制中的单位),则该电源的电动势E=________V,I
内阻r=________Ω.实验中测量的电动势________电源真实的电动势(选填“大于”“小于”或“等于”).
4.学生实验小组利用图4a所示的电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程 5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.请回答下列问题:
图4
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”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,使多用电表的示数如图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12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________ kΩ.
图5
(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5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“×1k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ.
答案精析
1.(1)149.5 1 500 ×10 (2)14.5 150 100
解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知,I g =
E R g +R 1+R 2+r ,解得R 2=149.5 Ω,欧姆表内阻R 内=E
I g
=1 500 Ω.闭合S 后,R 3与电流表并联,可等效为大量程的电流表,而电源电动势不变,欧姆表的内阻减小,故未闭合S 时,欧姆表的倍率较大,为“×10”倍率.(2)闭合S 后,欧姆表倍率变为原来的110,满偏电流变为原来的10倍,其内阻也减小为原来的110
,即150 Ω,由并联分流规律可知,R 3的阻值为电流表支路电阻的19,即R 3=R g +R 19
=150 Ω.由闭合电路欧姆定律可得:R 2=150 Ω-r -
R g +R 110=14.5 Ω.当电流表读数为0.6 mA =0.6I g 时,电路总电阻是欧姆表内阻的
10.6,即此时电路总电阻为250 Ω,又欧姆表内阻为150 Ω,所以待测电阻R 4=100 Ω.
2.黑色 红色 9 180 0.01
解析 由题图甲可知,a 与电源正极相连,b 与电源负极相连,则a 表笔是黑色的,b 表笔是
红色的.在闭合电路中,总电流为I =5I G ,电源电动势为E =5I G (r +R x +R +R 并),整理得1I G
=5E R x +r +R +R 并E ,由题图乙可知,图象的斜率k =5E =Δ1I G ΔR x =300-100360-0
V -1,可得电动势为E =9 V .题图乙的截距为b =
r +R +R 并E =100 A -1,解得R 内=r +R +R 并=180 Ω.流过电源的最大电流为I =E R 内=9180
A =0.05 A ,则电流表的量程为I g =0.01 A. 3.(1)黑箱内无电源 (2)先短接表笔欧姆调零
(3)2 200 (4)如图所示
(5)1.5 2.5 等于
解析 利用电压挡测量无电压说明黑箱内无电源,A 、C 接线柱间正、反接时阻值不变,说明A 、C 接线柱间只是电阻,A 、B 接线柱间正、反接时阻值变化较大,说明其间有二极管,导通
方向为A 到B .第(5)问中利用代入法写表达式,即选用电流挡得出R =1I
E -r ,所以与纵轴的截距为r ,斜率为E .利用电流表和电阻箱测电源的电动势和内阻的方法中,考虑电流表内阻R A 时的函数式为R =1I
E -(r +R A ),可见,电动势的测量值不存在系统误差,而内电阻的测量值r 测=r 真+R A >r 真.
4.(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0
解析 (1)欧姆表测电阻时,先选挡;然后进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指到欧姆表刻度的0位置;再测量,读数.(2)对于多用电表,有电流“红进黑出”的原则,电压表则要求从“+”接线柱流入,因此红表笔应和1端相连.(3)多用电表欧姆挡的测量值等于表盘上的读数乘以倍率,电阻“×1k”读第一排,读数为15.0×1k=15.0 k Ω;直流电压为5 V ,最小分度值为0.1 V ,估读到分度值下一位,读数为3.60 V .(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为0,多用电表的读数为电压表的内阻.(5)设多用电表内电池的电动势为E ,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为r ,根据闭合电路欧姆定律有 E =3.60 V 12 k Ω×15 k Ω+3.60 V 12 k Ω
×r ① E =4.00 V +
4.00 V 12 k Ω×r ② 联立①②解得E =9.00 V ,r =1
5.0 k Ω.。