2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 6 实验九 练习使用多用电表随堂检测巩固落实 5页

‎6 实验九 练习使用多用电表 ‎1．(2018·南京、盐城、连云港三市高三模拟)有一只量程为0～3 V的电压表，内阻约为5～8 kΩ，某同学要精确地测量该电压表的内阻，设计的测量电路如图甲所示，其中R2为最大电阻9 999 Ω的电阻箱，R1为滑动变阻器，电源电动势为4．5 V，内阻很小．实验步骤如下：‎ ‎①按电路图连接电路；‎ ‎②闭合S2；‎ ‎③将滑动变阻器滑片调至最左端；‎ ‎④闭合S1；‎ ‎⑤调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎⑥再打开S2，调节电阻箱，调至电压表半偏，并记下电阻箱的读数，并认为此时电阻箱的电阻为该电压表的内阻．‎ ‎(1)乙图电阻箱的读数为________kΩ．‎ ‎(2)实验室中有两个滑动变阻器：a．最大阻值为20 Ω，额定电流为‎1 A；b．最大阻值为10 kΩ，额定电流为20 mA．为了能精确测量电压表内阻，实验中应选择________滑动变阻器(选填变阻器前的字母代号)．‎ ‎(3)实验中S2从闭合到断开(断开S2之前，电阻箱置于9 999 Ω)，断开后A、B两点的电压UAB________(选填“>”“<”或“＝”)3 V．‎ ‎(4)实验中由于电路设计所存在的实验误差(系统误差)，导致测量值________(选填“>”“<”或“＝”)真实值．‎ 解析：(1)乙图电阻箱的读数为7×1 000 Ω＋5×100 Ω＝7 500 Ω＝7．5 kΩ．‎ ‎(2)由于实验采用滑动变阻器分压接法，滑动变阻器采用最大阻值为20 Ω，额定电流为‎1 A的a．‎ ‎(3)实验中S2从闭合到断开，断开后A、B两点的电阻增大，所以A、B两点的电压UAB>3 V．‎ ‎(4)实验中由于电路设计所存在的实验误差(系统误差)，S2从闭合到断开，再调至电压表半偏，电阻箱两端电压将大于1．5 V，电阻箱阻值大于电压表内阻，所以测量值大于真实值．‎ 5‎ 答案：(1)7．5　(2)a　(3)>　(4)>‎ ‎2．某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω 的表头按图甲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)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．‎ ‎(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”)．‎ ‎(3)表笔A应为________色(选填“红”或“黑”)．‎ ‎(4)定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω．(结果取3位有效数字)‎ 解析：(2)开关S闭合时，电阻R1与电流表并联，多用电表用于测量电流；开关S断开时，电阻R2与电流表串联，多用电表用于测量电压．‎ ‎(3)根据电流应从电流表或电压表的正接线柱进，从负接线柱出，即从表笔A出，表笔A应为黑色，表笔B应为红色．‎ ‎(4)开关S断开时，由串联电路知识知，Ig(R2＋Rg)＝U，解得R2＝880 Ω；开关S闭合时，由并联电路知识知，Ig(R2＋Rg)＝(I－Ig)R1，解得R1≈1．00 Ω．‎ 答案：(1)连线如图所示　(2)电流　电压　(3)黑 ‎(4)1．00　880‎ ‎3．现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：‎ 多用电表(仅可使用欧姆挡)；‎ 一个电池组E(电动势6 V)；‎ 一个滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流‎1 A)；‎ 5‎ 两个相同的电流表G(内阻Rg＝1 000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA)；‎ 两个标准电阻(R1＝29 000 Ω，R2＝0．1 Ω)；‎ 一个电键S、导线若干．‎ ‎(1)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×‎10”‎挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________(填字母代号)．‎ A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C．如需进一步测量可换“×‎1”‎挡，调零后测量 D．如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量 ‎(2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．‎ 解析：(1)用欧姆表粗测该电阻时，发现指针偏角非常大，说明欧姆表的读数非常小，因此，这个电阻的阻值很小，A正确；为了使欧姆表读数误差更小些，应换“×1”挡，调零后再测量，C正确．‎ ‎(2)要求测量电路的能耗较小，因此，应使用滑动变阻器的限流接法．可供选择的器材中无电压表，需用电流表G和R1串联改装成电压表．由于电流表G的量程太小，所以，需用R2和G并联改装成量程较大的电流表．由于未知电阻阻值较小，故电路采用“外接法”．综合考虑，电路图如图所示．‎ 答案：(1)AC　(2)见解析图 ‎4．某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”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；‎ 5‎ 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“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．‎ ‎(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“‎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乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．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．‎ ‎(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，如图丁所示．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“×1 k”挡内部电路的总电阻为____________kΩ．‎ 解析：(1)欧姆表调零：将红表笔和黑表笔短接，使指针指电阻0刻度．‎ ‎(2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“＋”接线柱流入、“－”接线柱流出，而黑表笔连接多用电表内电池的正极，所以多用电表的红表笔和“－”端相连，黑表笔连接“＋”端．‎ ‎(3)多用电表和电压表的读数分别为15．0 kΩ和3．60 V．‎ 5‎ ‎(4)由题图甲可知多用电表欧姆“×1 k”挡直接测量电压表的内阻RV，所以RV＝12．0 kΩ．‎ ‎(5)设多用电表内电池的电动势为E，多用电表电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为Rg，依题给条件由欧姆定律得：E＝(15．0＋Rg)，E＝(12．0＋Rg)，‎ 又RV＝12．0 kΩ，解得：E＝9．00 V，Rg＝15．0 kΩ．‎ 答案：(1)短接　(2)1　(3)15．0　3．60‎ ‎(4)12．0　(5)9．00　15．0‎ 5‎