专题39 练习使用多用电表（练）-2019年高考物理一轮复习讲练测 18页

‎ ‎ 第39讲 练习使用多用电表—练 ‎1．如图所示为多量程多用电表的示意图。‎ ‎（1）测量某电阻时，用欧姆挡“×100”挡时，发现指针偏转角度过小，他应该换用欧姆挡________挡（填“×10”或“×1 k”），换挡后在测量前要先进行________；若接通3、4时分别对应“×10”、“×100”挡，则E' =_______ E。‎ ‎（2）表头G的标记值为10 mA、10 Ω，据此改装的多用表测电流时的读数总比标准电流表的读数偏大，则表头G内阻的真实值_______（填“大于”或“小于”）10 Ω。‎ ‎（3）现提供以下实验器材：‎ A．多用表表头G，标记值为10 mA、10 Ω；‎ B．电阻箱R（0～999.9 Ω）；‎ C．滑动变阻器R1(0～200 Ω，额定电流1 A)；‎ D．滑动变阻器R2(0～2 kΩ，额定电流1 A)；‎ E．直流电源E1(电动势为1.5 V，内阻很小)；‎ F．直流电源E2(电动势为12 V，内阻很小)；‎ G．开关S1、S2，导线若干 请在所给的方框中，用上述器材设计一个用半偏法较准确地测量表头G内阻的实验电路图，并在电路图中标明所选择器材的物理量符号____________________。‎ ‎【答案】 ×1k 欧姆调零 10 小于 ‎ ‎.‎ ‎【点睛】明确电压表、电流表与欧姆表的改装原理；对于电表的改装一定要注意明确电表原理同时应熟练掌握串并联电路特点及欧姆定律，同时还要灵活运用控制变量思想结合欧姆定律是进行误差分析的关键．‎ ‎2．实际的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，一兴趣小组同学对某型号二极管，作了如下研究：‎ ‎（1）用多用电表的欧姆档粗测二极管的正向电阻。‎ ‎①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率，多用电表的表盘如图所示，则电阻为____________Ω；‎ ‎②多用电表的红表笔应与二极管的_________极相连（选填“正”或“负”）‎ ‎（2）用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1.5V电压时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：‎ 电压表（量程1.5V，内阻约2000Ω）‎ 电压表（量程6V，内阻约4000Ω）‎ 电流表A1（量程0.6A，内阻约10Ω）‎ 电流表A2（量程40mA，内阻约0.1Ω）‎ 滑动变阻器R1（总电阻约为10Ω）‎ 滑动变阻器R2（总电阻约为100Ω）‎ 电源E（电动势2V，内阻不计）‎ 电键S，导线若干 ‎①为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表___________、电流表__________、滑动变阻器_____________；（填写所选器材的符号）；‎ ‎②在虚线方框中画出实验电路原理图；_______‎ ‎③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图所示，现将阻值为50Ω的定值电阻与该二极管串联，并与一电动势为2V，内阻不计的电源组成闭合电路，二极管上的电压为正向电压，则回路中的电流强度为________mA。‎ ‎【答案】 130； 负； V1， A2， R1 电路图如图所示，此问只考察电流表的内接与滑动变阻器的分压接法，都对得2分，错一处即不得分；器材选取不做要求； 15mA 电路图如下：‎ 将50Ω的定值电阻与电源等效为一个电动势为2V，内阻为50Ω新电源。在灯泡的I－U图上作出新电源的I－U图线，‎ 交点纵坐标即为电路中的电流，此时电流为15mA。‎ ‎3．某兴趣小组对市场中电线进行调查，‎ ‎（1）如图1所示，采用绕线法测得该电线直径为____________mm；‎ ‎（2）取长度为100m的电线，欲测其电阻：‎ ‎①先用多用电表进行粗略测量，将多用表选择开关置于“×10”档并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图2所示。为了使测量值更准确，“选择开关”应置于______（填“×1”、“×100”或“×1K”），并两表笔短接，调节图3中___（“A”或“B”） 重新调零后进行测量。‎ ‎②再用伏安法测量其电阻，并设计图4电路，则电压表的另一端应接______（填“a”或“b”），测量得电压表示数为4.50V，而电流表读数如图5所示，则所测的电阻为_________Ω。‎ ‎【答案】 （1）1.25 （2）①×1 B ②a 1.80Ω 点睛：根据10根导线直径的总长度，再求出单匝线圈的直径；根据欧姆表偏转角度，选择倍率档；根据给出的电阻值分析判断应采用的电流表接法；分析电表量程得出最小分度，即可读出电流值；根据欧姆定律，计算电阻值。‎ ‎4．图(a)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G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B 端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。‎ ‎(1)图(a)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_________(填正确答案标号)。‎ 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)根据题给条件可得R1 = ________Ω， R2 = ________Ω，R4 = _________Ω。‎ ‎(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为______________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_____________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为______________。(结果均保留3为有效数字)‎ ‎【答案】 黑;B;64;96;880; ; ;2.95V;‎ ‎【解析】‎ 接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；‎ 根据串联电路规律可知，‎ ‎(4) 若与1连接，则量程为2.5mA，读数为1.48mA；‎ 若与3连接，则为欧姆档×100Ω挡，读数为11×100=1100Ω=1.10kΩ；‎ 若与5连接，则量程为5V；故读数为2.95V（2.91-2.97均可）‎ 故本题答案是：(1). 黑； (2). B (3). 160； (4). 880； (5). 1.48mA； (6). 1.10kΩ； (7). 2.95V 点睛：掌握万用表的内部结构并会利用串并联电阻计算万用表内部各电阻值。‎ ‎5．要测量一个量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：‎ A．待测电压表V(量程3 V，内阻未知)‎ B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)‎ C．定值电阻R(阻值2 kΩ，额定电流50 mA)‎ D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)‎ E．多用电表 F．开关K1、K2，导线若干 有一同学利用上面所给器材，进行如下实验：‎ ‎(1)首先，用多用电表进行粗测，选用“×100”挡且操作方法正确．若这时刻度盘上的指针位置如图①所示，则测量的结果是___________．‎ ‎(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图②、③所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是___________．‎ ‎(3)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：___________________________；用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV＝___________.‎ ‎【答案】 (1)3 000 Ω (2) ③ （3）闭合K1读出电压表示数U1，再闭合K2，读出电压表示数U2 ‎ 故有 ‎1．为测量某金属丝的电阻率，某同学设计了如图a所示的实验电路。请完成下列实验相关内容：‎ ‎(1)为粗测金属丝的总电阻值，该同学用如图b所示的多用电表在连接好的电路上进行测量：‎ ‎①机械调零后将选择开关拨到“×1Ω”挡；‎ ‎②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使_________________________________；‎ ‎③__________________________________________，将红表笔接在P，黑表笔接在Q，多用电表指针指示如图c，则金属丝总电阻值________ 。‎ ‎(2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图d所示，则金属丝直径d= _______mm。‎ ‎(3)闭合开关S，保持电流表示数不变，改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中电阻丝长度L的数据。在R-L图线上描点连线，作出R、L的图线如图e。‎ ‎(4)根据测得金属丝的直径d及R-L图线，求得金属丝的电阻率__________。（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 使指针指在0Ω处 （或使指针指在右端零刻度处、使指针指在电流满偏的位置） 断开开关S，取下线夹 （或断开开关S，将线夹夹到Q端） 5.0（填写5的也给分） 0.360 (0.358～0.362均算对) 均给分)‎ ‎（4）电流表的示数不变，则电路中总电阻为定值，设为k，则 ，解得 ，由图像可得： ，解得 ‎2．某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路，通过控制电键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= l.5V，内阻r=1.0Ω B．电流表 G :满偏电流Ig= 1mA,内阻Rg =150Ω C．定值电阻R1= 1200Ω D．电阻箱R2和R3:最大阻值都为999. 9Ω E.电阻箱R4:最大阻值9999Ω F.电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干 ‎(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当电键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 ，欧姆表的倍率是_________(选填“×1” 、“×10”)。‎ ‎(2)闭合电键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所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_____________Ω.‎ ‎【答案】 149Ω 1500Ω ×10 14Ω 150Ω 100Ω ‎【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可知：‎ 欧姆表的内阻为： ，‎ 则R2=R丙-R1-Rg-r=1500-1200-150-1=149Ω，‎ 中值电阻应为1500Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为×1，则中性电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×10”．‎ ‎（2）为了得到“×1”倍率，应让满偏时对应的电阻为150Ω；‎ 故待测电阻为：R测=2500-1500=1000Ω；‎ 故对应的刻度应为100．‎ 点睛：本题考查多用电表的原理，要注意明确多用电表的基本原理为闭合电路欧姆定律，同时注意串并联电路的规律的正确应用。‎ ‎3．某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=200μA，定值电阻R1=2.5Ω，R2=22.5Ω，电源电动势E=1.5V，则该多用表 ‎（1）A接线柱应该是与___________（填“红”或“黑”）表笔连接；‎ ‎（2）当选择开关接___________（填“a”或“b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；‎ ‎（3）若选a档测量电阻，则原表盘100μA，对应的电阻刻度值应当为_______Ω；原表盘50μA的刻度，对应的电阻刻度值应当为______Ω。‎ ‎【答案】 黑 b 150Ω 450Ω ‎；当表盘时，此时干路电流为，由于，解得。‎ ‎【点睛】本题主要考查：利用电阻的串并联关系，来解决电流表的扩量程的相关问题；熟悉欧姆表的工作原理，利用回路欧姆定律解决相关问题。‎ ‎4．如图（a）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1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。‎ ‎（1）图（a）中的B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_______（填正确答案标号）。‎ 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．使用电压挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘左端电压为“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 D． 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 ‎（3）换挡开关接1时，对应的档位是_________ ，换挡开关接3时，对应的档位是______‎ A．直流电压1 V挡 B．直流电压5 V挡 C．直流电流1 mA挡 D． 直流电流2.5 mA挡 E. 欧姆×100 Ω挡 ‎（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________（结果保留3位有效数字）；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________。‎ ‎【答案】 红； D; D; E; 1.46—1.48mA; ;‎ ‎【点睛】本题考查了多用电表读数以及内部原理，要注意明确串并联电路的规律应用，同时掌握读数原则，对多用电表读数时，要先确定电表测的是什么量，然后根据选择开关位置确定电表分度值，最后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直。‎ ‎5．在如图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V，0.3 A”.闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮.‎ ‎(1)用多用电表的直流电压挡检查故障 ‎①量程应该选（____）‎ A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V ‎②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障可能是（_____）‎ A． B灯丝断路 B． A灯丝断路 C． d、e间断路 D． B灯被短路 ‎(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻.测量前，将电路中的开关S断开，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡.某次测量结果如图所示，测得灯泡电阻为________Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通.将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在图乙所指位置上，则通过灯泡的电流是________mA．‎ ‎【答案】 B B 7 175‎ 点睛：电路故障一般有短路和断路两种情况，在已知发生断路的情况下，若电压表无示数，说明电压表之间不含电源的部分没有断路，若电压表有示数，则说明电压表之间不含电源的部分一定有断路发生。‎ ‎1．某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R1 （阻值范围0999.9）；电阻箱R2 （阻值范围099 999.9）；导线若干。‎ 要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________。‎ ‎（2）电阻箱的阻值 _____________;R2=____________ （保留到个位）‎ ‎【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）‎ ‎【答案】 （1）如图所示 ‎（2）100 2 910‎ ‎【解析】（1）R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示;‎ ‎（2）100 2 910‎ 点睛：利用串并联的关系求解改装电表时需要串联的电阻或者并联的电阻大小。‎ ‎2．【2017·新课标Ⅲ卷】（9分）图（a）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1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。‎ ‎（1）图（a）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_______（填正确答案标号）。‎ 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）根据题给条件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。‎ ‎（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字）‎ ‎【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或1.48 mA） 1 100 Ω 2.95V ‎【名师点睛】会规范使用多用电表，能正确读出多用电表的示数，是解决本题的关键。在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和器材的正确使用方法，多用电表的读数，重点是分清测量的物理量不同，读数方法不同。‎ ‎3．【2017·江苏卷】（10分）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11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、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．继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示 ‎（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Rt，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11–2图所示的选择开关旋至 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）．‎ ‎（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1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 ‎【答案】（1）E2 R2 （2）C （3）不偏转 偏转 （4）⑤④②③①‎ ‎【解析】（1）由表格数据知，当温度为30 ℃时，热敏电阻阻值为199.5 Ω，继电器的阻值R0=20 Ω，当电流为15 mA时，E=I（Rt+R0）=3.3 V，所以电源选E2，80 ℃时，热敏电阻阻值Rt=49.1 Ω，则 E2=I（Rt+R0+R），此时变阻器阻值R=330.9 Ω，所以变阻器选择R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压挡C处；（3）若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入a、c时电流流经电表，故指针偏转；（4）50 ℃时，热敏电阻阻值为108.1 Ω，所以应将电阻箱阻值调至108.1 Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①．‎ ‎【名师点睛】结合表格中数据，利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值，选择电源和滑动变阻器．明确实验的目的是实现对30~80 ℃之间任一温度的控制，其中30~80 ℃就是提示的信息，结合表格数据，可知电阻值的取值．‎ ‎4．【2016·上海卷】（6分）在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中 ‎（1）（多选题）用多用表测电流或电阻的过程中 ‎（A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 ‎（B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 ‎（C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测 ‎（D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测 ‎（2）测量时多用表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10 V”挡，其读数为 Ｖ；若选择开关处于“×10”挡，其读数为 200 Ω（选填:“大于”，“等于”或“小于”）。‎ ‎【答案】（1）AD （2）5.4；小于 ‎【方法技巧】会规范使用多用电表，能正确读出多用电表的示数，是解决本题的关键，在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和正确使用。‎ ‎ ‎