2020高三物理一轮复习 10.8 实验：用多用电表探索黑箱内的电学元件、传感器的简单应用练习题

专题11.3 实验十二传感器的简单使用1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．1．实验目的(1)了解常见传感器元件的作用。

(2)探究热敏电阻、光敏电阻的特性。

2．实验原理传感器将感受到的非电学量(力、热、光、声等)，转换成便于测量的电学量。

3．实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。

4．实验过程(1)研究热敏电阻的特性①按如图所示连接好实物。

②将热水分几次注入烧杯中，测量每次水的温度、热敏电阻的阻值。

③总结：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。

(2)研究光敏电阻的特性①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示正确连接，多用电表置于“×100”挡。

②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值。

③打开电源，让小灯泡发光，调节灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察光敏电阻的变化情况。

④用黑纸遮光时，观察光敏电阻的变化情况。

⑤总结：光照增强光敏电阻阻值变小，光照减弱光敏电阻阻值变大。

考点一热敏电阻的特性与应用【典例1】（重庆巴蜀中学2019届模拟）利用负温度系数热敏电阻(温度越高，电阻越小)制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。

(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)。

(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。

如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(选填“左”或“右”)侧。

甲乙(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。

听课手册实验十二传感器的简单应用一、实验目的1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性.2.了解传感器的简单应用.二、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等.三、实验原理1.闭合电路的欧姆定律.2.应用多用电表的“欧姆挡”进行测量和观察.四、实验步骤(一)研究热敏电阻的热敏特性图S12-11.按图S12-1所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理.2.把多用电表置于“欧姆挡”,并选择适当的量程测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数.3.向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值.4.将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录.(二)研究光敏电阻的光敏特性图S12-21.将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图S12-2所示连接好电路,其中多用电表置于“欧姆挡”.2.先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据.3.打开光源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.4.用手掌(或黑纸)遮光时观察表盘指针显示的电阻值,并记录.五、数据处理(一)研究热敏电阻的热敏特性在图S12-3的坐标系中粗略画出热敏电图S12-3阻的阻值随温度变化的图线.实验结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大,半导体热敏电阻也可以用作温度传感器.(二)研究光敏电阻的光敏特性根据记录数据分析光敏电阻的特性.实验结论:光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.六、注意事项1.在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温,温度测量存在误差.2.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上的小孔改变射到光敏电阻上的光强度,电阻值改变不明显易造成误差.3.欧姆表每次换挡后都要重新调零,测电阻时读数存在误差.热点一热敏电阻的理解及应用例1[2018·全国卷Ⅰ]某实验小组利用如图S12-4甲所示的电路探究在25~80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性.所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T,其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表V(量程150 mV):定值电阻R0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1000 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~999.9 Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2.实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 ℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数.逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2-t数据见下表.回答下列问题:(1)在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到(选填“a”或“b”)端;(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2-t曲线;(3)由图乙可得到R T在25~80 ℃范围内的温度特性.当t=44.0 ℃时,可得R T= Ω;(4)将R T握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,该读数为Ω,则手心温度为℃.图S12-4变式题[2017·江苏卷]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S12-5所示,继电器与热敏电阻R t、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20 Ω,热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示.图S12-5(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R t、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S12-6所示的选择开关旋至(选填“A”“B”“C”或“D”).图S12-6(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查.在图中,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,下列操作步骤的正确顺序是(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热点二光敏电阻传感器的应用例2为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表:(1)根据表中数据,请在图S12-7的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.图S12-7(2)如图S12-8所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)图S12-8提供的器材如下:光敏电阻R(符号);直流电源E(电动势3 V,内阻不计);定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);开关S及导线若干.变式题一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ,当供电电压等于24 V时能正常工作,否则不产生臭氧.现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置,要求它在有光照时能产生臭氧,在黑暗时不产生臭氧,拟用一个光敏电阻R1对它进行控制,R1的阻值在有光照时为100 Ω,黑暗时为1000 Ω,允许通过的最大电流为3 mA;电源E的电压为36 V,内阻不计;另有一个滑动变阻器R2,阻值为0~100 Ω,允许通过的最大电流为0.4 A;还有一个开关S和导线若干.臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图S12-9所示.图S12-9设计一个满足上述要求的电路图,图中各元件要标上字母代号,其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在虚线框内).热点三力学传感器的理解及应用传感器的一般应用模式:由敏感元件、转换器件和转换电路三个部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理.(如图S12-10所示)图S12-10工作过程:敏感元件将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量,如下.非电学物理量敏感元件转换器件转换电路电学量输出例3某学生为了测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图S12-11所示.测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.请完成对该物体质量的测量:(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使调节范围尽可能大,在虚线框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.图S12-11变式题材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图S12-12甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力作用下的电阻值R F.请按要求完成下列问题.图S12-12(1)设计一个可以测量处于压力作用下的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所加压力已给出,待测压力大小为0.4×102 N~0.8×102N,不考虑压力对电路其他部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下:A.压敏电阻(无压力时阻值R0=6000 Ω);B.滑动变阻器R(总阻值约为200 Ω);C.电流表A(量程0~2.5 mA,内阻约为30 Ω);D.电压表V(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ)E.直流电源E(电动势为3 V,内阻很小);F.开关S,导线若干.(2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为V.(3)此时压敏电阻的阻值为Ω;结合图甲可知待测压力的大小F= N.(结果均保留两位有效数字)1.(多选)[2018·聊城模拟]如图S12-13所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻.当照射光强度增大时()图S12-13A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大2.如图S12-14所示为某电容传声器结构示意图,膜片和极板组成一个电容器,当人对着传声器讲话时,膜片会振动.若某次膜片振动时,膜片与极板距离减小,则在此过程中()图S12-14A.膜片与极板所组成的电容器的电容变小B.极板的带电荷量增大C.膜片与极板间的电场强度变小D.电阻R中无电流通过3.(多选)传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件.如图S12-15所示,图乙、图丙中是两种常见的电容式传感器的示意图,现将图乙、图丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏),下列实验现象中正确的是()图S12-15A.当乙传感器接入电路进行实验时,若F变小,则电流表指针向右偏转B.当乙传感器接入电路进行实验时,若F变大,则电流表指针向右偏转C.当丙传感器接入电路进行实验时,若导电溶液深度h变大,则电流表指针向左偏转D.当丙传感器接入电路进行实验时,若导电溶液深度h变小,则电流表指针向左偏转4.[2016·全国卷Ⅰ]现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节,已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成图S12-16中待调节的报警系统原理电路图的连线.图S12-16(2)电路中应选用滑动变阻器(选填“R1”或“R2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为Ω;滑动变阻器的滑片应置于(选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是.②将开关向(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.5.某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图S12-17所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应,已知R x的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:图S12-17A.电源E(电动势3 V,内阻约为1 Ω)B.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻r1=5 Ω)C.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻r2≈1 Ω)D.定值电阻R0=5 ΩE.开关S,导线若干(1)为了比较准确地测量电阻R x的阻值,请完成虚线框内电路图的设计.(2)在电阻R x上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得R x= .(用字母表示)(3)改变力的大小,得到不同的R x值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的R x值,最后绘成的图像如图S12-18所示.除观察到电阻R x的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是.当F竖直向下时,可得R x与所受压力F的数值关系是R x= .图S12-18。

2020年高考物理专题精准突破专题实验：练习使用多用电表【专题诠释】一、实验原理1．表盘多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．外形如图所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．另外，还有欧姆调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔．由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度．2．挡位如图所示，多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．(1)当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于并联阻值的大小不同，量程也不同，1的量程较大．(2)当S 接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，4的倍率比3的倍率高．(3)当S 接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，6的量程比5的量程大．3．欧姆表内部构造和原理(1)欧姆表内部电路简化如图．(2)多用电表测电阻阻值的原理：闭合电路欧姆定律．①红黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有I g ＝E R g ＋R ＋r； ②当红黑表笔之间接有未知电阻R x 时，有I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x，故每一个未知电阻都对应一个电流值I .我们在刻度盘上直接算出I 对应的R x 的值，所测电阻R x 即可从表盘上直接读出．③由于I 与R 是非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处．当R x ＝R g ＋R ＋r 时，I ＝I g 2，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻． 4．二极管的单向导电性(1)晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．(2)晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．二、实验过程1．准备(1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程．(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．2．测量(1)测电压：按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．(2)测电流：按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．(3)测电阻①调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度．②选择开关置于“Ω”挡的“×1”，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表针指向欧姆零点，然后断开表笔，再使指针指向∞.③将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较．④选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零．⑤再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较．⑥测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．(4)探索黑箱内的电学元件．三、数据处理1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积．指针示数的读数一般读两位有效数字．2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01 等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可．四、误差分析1．系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池．(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值．2．偶然误差(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点．(2)读数时易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．(3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近．五、注意事项(1)忌不调零就使用多用电表．(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联．(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极红测试笔插孔流入，从负极黑测试笔插孔流出．(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．(5)忌用直流电挡位测交流电．(6)忌不进行欧姆表调零，或换欧姆挡量程后不调零，就用多用表测电阻．(7)忌把电阻同其他电路连在一起进行测量．(8)忌只看读数不乘倍率．(9)忌把电池装在多用电表内长期不用．(10)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡．【高考领航】【2019·全国卷Ⅰ·23】某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线．(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)A ．18 mAB ．21 mAC ．25 mAD ．28 mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A ．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 ΩB ．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 ΩC ．R 值计算错误，接入的电阻偏小D ．R 值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k ＝________.【答案】 (1)连线如图所示(2)C (3)AC (4)9979【解析】 (1)量程为250 μA 的微安表改装成量程为20 mA 的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线．(2)当标准毫安表示数为16.0 mA 时，对应的微安表读数为160 μA ，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是25 mA ，选项C 正确．(3)根据I g R g ＝(I －I g )R 得：I ＝I g R g R＋I g 出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1 200 Ω，或者并联的电阻R 计算错误，接入的电阻偏小，选项A 、C 正确．(4)设微安表的满偏电压为U ，则对并联的电阻R 有U ＝(25－0.25)×10－3RU ＝(20－0.25)×10－3kR解得k ＝9979. 【2019·全国卷Ⅲ·23】某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 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15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度．可选用的器材还有：定值电阻R 0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R 1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E ＝1.5 V ，r ＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计将图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“R 1”或“R 2”)．(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所示，则电阻箱接入的阻值为________ Ω.【答案】 (1)如图所示 900 R 1(2)45 5 (3)0 35 000.0【解析】 (1)由题知当两表笔间接入15 kΩ的电阻时，电流表示数为50 μA ，由闭合电路欧姆定律有I g 2＝E R g ＋r ＋R x ＋R 0＋R，代入数据解得R ＝900 Ω，所以滑动变阻器选择R 1.(2)欧姆表的内阻R g ′＝R g ＋r ＋R 0＋R ＝15 kΩ，当电流为25 μA 时，有I g 4＝E R g ′＋R x ′，可得R x ′＝45 kΩ；当电流为75 μA 时，有3I g 4＝E R g ′＋R x ″，可得R x ″＝5 kΩ. (3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0 kΩ处．题图中电阻箱读数为35 000.0 Ω.【最新考向解码】例1.(2019·辽宁大连二模)如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝1 Ω，灵敏电流计满偏电流I g ＝10 mA ，内阻r g ＝90 Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。

实验10 多用电表的使用一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法；2．会用多用电表测电压、电流及电阻；3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件．二、实验器材多用电表，干电池，____________，定值电阻(标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的各一个)，小螺丝刀，______________．考点一 多用电表的原理和读数1.欧姆表原理欧姆表是依据闭合电路的欧姆定律制成的，电路构造如图S10­1所示．图S10­1当红、黑表笔短接并调节调零电阻R 使指针满偏时，有I g ＝E r ＋R g ＋R ＝E R 中① 当表笔间接入待测电阻R x 时，有I x ＝E R 中＋R x ② 由①②式得I x ＝R 中R x ＋R 中I g ③ 当R x ＝R 中时，I x ＝12I g ，指针指在表盘刻度中心，故称R 中为欧姆表的中值电阻，也是欧姆表的内阻．由②式可知每一个R x 都有一个对应的电流值I x ，如果在刻度盘上直接标出与I x 对应的R x 的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端时，就可以从表盘上直接读出它的阻值．由I x ＝R 中R x ＋R 中I g 知电流和电阻为非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻的零刻度在电流满刻度处．2．用多用电表测电阻的步骤：(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度．(2)将选择开关置于欧姆挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞.(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较．(4)选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零．(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较．(6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．S10­2所示电路，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：图S10­2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．回答下列问题：(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S10­2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S10­3甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.甲乙图S10­3(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.(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S10­4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.图S10­4如图S10­5甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：图S10­5(1)调节________，使电表指针停在________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．(2)将选择开关旋转到欧姆挡的________(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)位置．(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________ Ω.(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．■ 注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入黑出”．(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．(3)读数时注意乘以相应挡位的倍率．(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆．(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．(6)测电阻时每换一挡必须重新进行欧姆调零．(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡．长期不用，应把表内电池取出．考点二用多用电表探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数2 [2012·江苏卷] 如图S10­6甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．甲乙图S10­6(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)．(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应______(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．(3)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，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路．两表笔接的接点多用电表的示数a、b ________Ωa、c 10.0 Ωb、c 15.0 Ω式题[2012·全国卷] 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式．(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为________Ω.考点三数据处理与误差分析1.由于欧姆表表盘刻度不均匀(左密右疏)，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指在中央附近，读数需要估读到最小刻度下一位；2．读数时易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．3 [2013·新课标全国卷Ⅱ] 某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图S10­7(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”)．(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．(4)定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.(结果取3位有效数字)(a) (b)图S10­7某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只电阻的阻值(几千欧)．A．电流计：满偏电流为1 mA，内阻为20 ΩB．电流计：满偏电流为0.6 A，内阻为5 ΩC．电动势15 V、内阻5 Ω的直流电源D．电动势3 V、内阻3 Ω的直流电源E．最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器F．最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．Ｋ(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)．考点四同类实验拓展与创新多用电表当作欧姆表使用时内有电源，往往会应用闭合电路的欧姆定律、电动势和内阻的测定等知识，往往涉及的变形有：(1)与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋UR Vr，通过计算得到E；(2)与电流表串联形成闭合电路，则E＝I(R A＋r)，通过计算得到E.4 [2014·安徽卷] 某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验．(1)他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图S10­8甲所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．甲 乙图S10­8(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V ，该同学设计了图乙所示的电路图，实验步骤如下：A ．断开开关S ，按图乙连接好电路；B ．把滑动变阻器R 的滑片P 滑到b 端；C ．将电阻箱R 0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3 V 位置；F ．保持滑动变阻器R 的滑片P 位置不变，调节电阻箱R 0的阻值，使电压表指针指到1.5 V 位置，读出此时电阻箱R 0的阻值，此值即为电压表内阻R V 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2000 Ωc ．滑动变阻器：最大阻值10 Ωd ．电阻箱：最大阻值9999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωe ．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωf ．电池组：电动势约6 V ，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________(选填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(选填“d”或“e”)．②电压表内阻R V 的测量值R 测和真实值R 真相比，R 测________R 真(选填“>”或“<”)；若R V 越大，则|R 测－R 真|R 真越________(填“大”或“小”)． 式题 在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图S10­9甲为电表的电路图．已知选用的电流表内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝10 mA ，当选择开关接3时为量程为250 V 的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出．图S10­9(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________．(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红、黑表笔________，调节R1的阻值使电表指针满偏；②将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙所示，则C处刻度应为________Ω.③计算得到多用电表内电源的电动势为________V．(保留两位有效数字)④调零后，将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所在位置，则待测电阻的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)1．如图S10­10所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则：图S10­10(1)所测电阻的阻值为________Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA.(3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________ V.2．[2015·宁夏银川一模] 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学连接了如图S10­11甲所示的实物电路图．闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零．图S10­11(1)他借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到“×1”挡，再进行________调零；又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱，此时多用电表的表盘如图乙所示，说明小灯泡正常，此时灯丝的电阻为________ Ω.(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触②、③接线柱，闭合开关，发现电压表的示数约等于电源的电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了________(选填“断路”或“短路”)．(3)故障排除后，为了使电流表的示数从零开始，要在________接线柱间(选填“①、④”或“③、④”)再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最________端(选填“左”和“右”)．3．[2015·山西太原联考] 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图S10­12甲所示，若选择开关拨至“×1 Ω”挡，则测量的结果为________；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为________．图S10­12(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为E，内阻为r，R0为调零电阻，R g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x关系图像如图丙所示，则该图像对应的函数关系式为___________________________________________________________.(3)下列根据图丙中I­R x图线做出的解释或判断中正确的是( )A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使R x＝0时电路中的电流I＝I gC．R x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D．测量中，当R x的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧4．(1)如图S10­13所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极．图S10­13为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：①用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻；②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压；③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流．你认为以上测量中不妥的有_____________________(填序号)，理由是______________________________________________________________________________.(2)若他用多用电表测某电阻丝的电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”(选填“×100”或“×1”)倍率的挡位；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图S10­14所示，则此段电阻丝的电阻为________Ω.图S10­145．某照明电路出现故障，其电路如图S10­15所示，该电路用标称值为12 V的蓄电池作为电源，导线及其接触处完好．维修人员使用已调好的多用电表“直流50 V”挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．图S10­15(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图S10­16所示，读数为________V，说明题中________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．图S10­16(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图S10­16相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．实验10 多用电表的使用【实验器材】晶体二极管电学黑箱【考点互动探究】考点一多用电表的原理和读数例1 (1)短接(2)1(3)15.0 3.60(4)12.0(5)9.00 15.0[解析] (1)多用电表调零时把两表笔短接相当把电路接通．(2)根据流经电压表的电流是从正极流向负极，可判断出电流的方向；再根据对多用电表来说“红进黑出”即电流从红表笔流入，从黑表笔流出，可判断出红表笔接1.(3)根据读数原则，最小刻度是1、0.1、0.01的都要估读一位．图甲中的指针指在15，而10～20间的最小刻度为1，所以读数为15.0；图乙中的电压表的最小刻度为0.1 V，指针指在36格，所以读数为3.60 V.(4)当把滑动变阻器的电阻调为零时，相当于多用电表测的是电压表的电阻，所以多用电表的读数即为电压表的内阻．(5)根据多用电表的原理，其中值电阻等于其内阻，即选“×1k”挡时的内阻为15.0 k Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值调为零，相当于只有多用电表和电压表构成一回路，此时I＝E15.0 kΩ＋12.0 kΩ＝4.00 V12.0 kΩ，可得E＝9.00 V.变式题(1)指针定位螺丝电流(2)“×1”(3)欧姆调零旋钮电阻(4)19.0[解析] 使用多用电表欧姆挡，先机械调零．测量20 Ω的电阻时，要使用“×1”的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0 Ω.考点二用多用电表探索黑箱内的电学元件例2 (1)A(2)短暂(3)5.0 如图所示[解析] (1)在使用多用电表时发现指针不在左边“0”刻度线处，则需要进行机械调零，即调节A；(2)在用直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否有电源时，一个表笔接a，另一个表笔应短暂接b，防止电流过大烧毁电表；(3)每对接点间正、反向电阻相等，说明黑箱中只有电阻，由于选择开关选择的是“×1”挡，因此两表笔分别接a、b时，多用电表的示数从表盘中读出为5.0 Ω，根据表格中数据，可知各接点间的电阻连接如图所示．变式题(1)如图所示(2)0.6[解析] (1)因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1 Ω，连接方式如图所示．(2)将1、3用导线相连后，等效电路如图所示：1、2之间的等效电阻R ＝0.6 Ω.考点三 数据处理与误差分析例3 (1)连线如图所示(2)电流 电压(3)黑(4)1.00 880[解析] (1)根据电路图连接实物图，注意两表笔与表头的正负接线柱．(2)根据“串联分压，并联分流”可知，当S 断开时，多用电表测量电压；当S 闭合时，多用电表测量电流．(3)电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出．从电路图中表头和表笔的接法可知电流从表笔A 流出，所以A 为黑表笔．(4)当S 断开时为电压表，此时R 2＝ 1 V 10－3 A－120 Ω＝880 Ω ；当S 闭合时为电流表，此时R 1＝10－3A ×()120 Ω＋880 Ω1 A －10－3 A ≈1.00 Ω. 变式题 (1)ADE 如图所示 (2)2977 (3)6000(4)准确[解析] (1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即I ＝E R ＋R g ＋r，调节滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器的阻值最大时，电流应小于电流表的满偏电流I g ，综合考虑应选A 、D 、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示．(2)欧姆表调零时，由闭合电路的欧姆定律得E ＝I g (r ＋R g ＋R )，代入数据解得：R ＝2977 Ω.(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I (R ＋R g ＋r ＋R x )，由题意得I ＝I g 3，代入数据解得R x ＝6000 Ω.(4)由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．考点四 同类实验拓展与创新例4 (1)1.0 (2)①c d ②> 小[解析] (1)已知电压表的内阻R V ＝3.0×103 Ω，由于欧姆表的内阻等于中值电阻，所以欧姆表的内阻r ＝1.5×103 Ω，根据分压关系可得电压表示数为1.0 V.(2)①根据分压电路的滑动变阻器的阻值小，测量支路的电阻变化对其所分得的电压影响小，因此滑动变阻器选择c ，由于电压表的内阻约为3.0×103 Ω，故电阻箱选择d.②由于电阻箱串联接入测量支路，测量支路电阻增加，造成测量支路的电压大于 3.0 V ，电阻箱两端的电压大于1.5 V ，因此R 测>R 真．R V 越大，测量支路电阻越大，测量支路的电压越接近3.0 V ，电阻箱的电压越接近1.5 V ，因此R 测越接近R 真，相对误差越小．变式题 (1)6.80 mA 170 V (2)①短接②150 ③1.5 ④71[解析] (1)选择开关接1时测电流，其分度值为0.2 mA ，示数为6.80 mA ；选择开关接3时测电压，其分度值为5 V ，其示数为170 V.(2)①选挡后，进行欧姆调零，即红、黑表笔短接，调节R 1的阻值使电表指针满偏； ②由图丙可知，电阻箱示数为0×1000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω； ③由图乙可知，指针指在C 处时，电流表示数为5 mA ＝0.005 A ，C 处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势E ＝IR 总＝0.005×300 V＝1.5 V ；④由闭合电路的欧姆定律有I ＝ER ＋R 内，即6.80 mA ＝ 1.5 V R ＋150 Ω，解得R ＝71 Ω. 【教师备用习题】1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，某同学连接的电路如图所示．闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E )．(1)若电流表示数为零、电压表示数为E ，则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)．(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”“直流电压10 V ”或“直流电流2.5 mA”)，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a 接线柱，把另一支表笔依次接b 、c 、d 接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________．[答案] (1)待测金属丝(2)直流电压10 V 红0 E E[解析] (1)电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数为E，说明电压表两端与电源相连，因而待测金属丝断路．(2)判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入，因而红表笔应与a接线柱相连，当只有滑动变阻器断路时，黑表笔接b时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c、d时，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势E.2．[2013·海南卷]某同学将量程为200 μA、内阻为500 Ω的表头改装成量程为1 mA 和10 mA的双量程电流表．设计电路如图甲所示．定值电阻R1＝500 Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱．回答下列问题：(1)按图甲所示在图乙中将实物连线．甲乙丙(2)表笔a的颜色为________(填“红”或“黑”)色．(3)将开关S置于“1”挡时，量程为________ mA.(4)电路中电阻的阻值R2＝________ Ω，R3＝________ Ω(结果取3位有效数字)．(5)利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如图丙所示，则所测量电流的值为________ mA.[答案] (1)见解析图(2)黑(3)10 (4)225 25.0 (5)0.780或0.78[解析] (1)实物连线如图所示．(2)红表笔接电源的正极，电流由红表笔流入，由电路图甲可看出表头右侧为正极，故表笔a为黑表笔．(3)将开关S置于“1”挡时，表头跟R1、R2串联后再跟R3并联，将开关S置于“2”挡时，表头跟R1串联后再跟R2、R3并联，故前者的量程较大，故开关S置于“1”挡时，量程为10 mA.(4)由(3)的分析，结合欧姆定律可知开关S置于“1”挡时，有I g(R g＋R1＋R2)＝(I1－I g)R3，开关S置于“2”挡时，I g(R g＋R1)＝(I2－I g)·(R2＋R3)，代入已知数据可得R2＝225Ω，R 3＝25.0 Ω. (5)S 置于“2”挡时，量程为1 mA ，表头示数为156 μA ，故所测量电流的值为 156200×1 mA ＝0.780 mA.3．用电阻箱R 、定值电阻R 0、多用电表电流挡、开关和导线测一节干电池的电动势E 和内阻r ，如图甲．(1)若电阻箱电阻在几十欧以内选取，R 0＝4.5 Ω，则多用电表选择开关应旋转至直流电流的________(填“1 mA”“10 mA ”或“100 mA”)挡(已知在该电流挡多用电表的内阻r g ＝3.0 Ω)．(2)多次调节电阻箱，并从多用电表上读得相应的电流值，获取多组R 和I 的数据，作出了如图乙所示的1I­R 图线．图线横轴截距的绝对值表示________；由该图线可得干电池的电动势E 测＝________V(计算结果保留三位有效数字)．(3)本实验的误差主要来源于________(填“测量误差”或“电表内阻”)．[答案] (1)100 mA (2)定值电阻R 0、电表内阻R g 和电源内阻r 之和 1.40(1.36～1.46)(3)测量误差[解析] (1)因电池电动势约为1.5 V ，回路总电阻为几十欧，故回路中电流大约为几十毫安，应选“100 mA ”挡．(2)由E ＝I (r ＋R 0＋R g ＋R )得1I ＝r ＋R 0＋R g E ＋1E R ，可见当1I＝0时，R ＝－(r ＋R 0＋R g )，图线横轴截距的绝对值表示定值电阻R 0、电表内阻R g 和电源内阻r 之和，图线斜率表示1E，得E ＝1.40 V.(3)本实验的误差主要来源于测量误差．4．某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1k ”挡内部电池的电动势E .(1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整．(2)请将下面的实验步骤补充完整：a ．插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1k ”位置，将红、黑表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”．b．按照电路图连接好电路．c．接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图所示．多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.d．断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到________位置．(3)由以上信息可得多用电表“×1k”挡内部电池的电动势为________V．(保留两位有效数字)[答案] (1)电路连接见解析图(2)a.短接c．22.0 242或243或244 d．OFF或交流电压最高挡(3)9.0[解析] (1)根据电路图，连接实物图，注意红、黑表笔的正、负接法．如图所示．(2)a.根据欧姆表的使用方法可知，选挡后应将红、黑表笔短接进行欧姆调零；c.欧姆表的读数为R＝22.0×1 kΩ＝22.0 kΩ，微安表的读数为242 μA或243 μA或244 μA.(3)根据闭合电路欧姆定律可得E＝I(R＋R0)，I表示微安表的示数、R表示多用电表的读数、R0表示多用电表的内阻，代入数据有E＝242×10－6×(22＋15)×103V＝8.954 V≈9.0 V.5．(1)用多用电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻，选用“×1”挡，测量结果如图甲所示，则测得的电阻为________ Ω.甲(2)为描绘该元件的U­I图线，提供了如下器材：A．电流表A(量程0.6 A，内阻约0.9 Ω)B．电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)C．滑动变阻器R1(10 Ω，2 A)D．滑动变阻器R2(1000 Ω，1 A)E．电源E(电动势6 V，内阻约0.1 Ω)F．开关S及导线若干①实验中滑动变阻器应该选择________(填写器材序号即可)，以保证实验过程中调节方便；。