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- 2021-05-24 发布
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考点集训(三十六) 第7节 实验:练习使用多用电表
1.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rg=100 Ω,调零电阻最大值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Rx,能准确测量的阻值范围是( )
A.30~80 kΩ
B.3~8 kΩ
C.300~800 Ω
D.30~80 Ω
[解析] 依欧姆表表盘中央刻度值等于欧姆表的总内阻.有Rg== Ω=5×103 Ω=5 kΩ.要使测量值比较准确,必须使指针指在表盘中央刻度附近,所以选B.
[答案] B
2.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).
[解析] (3)设○,G)满偏电流为Ig,当换挡开关与“2”相接时,电流表量程为4Ig=1 mA,则R1与R2串联的支路中电流为3Ig,∴R1+R2== Ω=160 Ω.当换挡开关与“4”相接时,电压表量程为1 V,○,G)表电压Ug=IgRg=250×10-6×480 V=0.12 V,R4两端电压U4=(1-0.12) V=0.88 V,U4=IR4,I=1 mA=1×10-3 A,∴R4=880 Ω.
[答案] (1)黑 (2)B (3)160 880
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(4)1.48 mA 1.10×103 Ω 2.95 V
3.如图所示的黑箱,箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器,箱外有4个接线柱,分别标为1、2、3、4,相邻两个序号间只有一个元件.
(1)若用多用电表确定干电池的位置,应使用多用电表的______(选填下述挡位的序号)进行试测.
A.直流1.5 V挡
B.直流2.5 A挡
C.欧姆挡
(2)试测后,用直流1.5 V电压挡进一步测量,测量结果记录如下:
红表笔位置
1
1
1
黑表笔位置
2
3
4
示数
1.5 V
0
0
确定干电池位置后,去掉干电池,应用多用电表的 ________挡进行测量,结果如下:
红表笔
位置
1
1
1
2
3
4
黑表笔
位置
2
3
4
1
1
1
电阻
情况
电阻
很大
电阻
很大
电阻
很大
先有电阻,然
后变为很大
电阻
较小
电阻
很小
(3)根据以上结果在虚线框内画出电路图.
[解析] 已知电路中有一节干电池,应用电压挡试测,为避免试触时电压表反接损坏电表,应采用较大量程试测.确定好电源的正负极位置后,可以利用1.5 V挡测量.1、2之间直接测量为 1.5 V,说明电压表测量值为电源电动势,去掉电源后,应用欧姆挡检测电路,红表笔接在多用电表内部电源负极,红表笔接1,黑表笔接2、3、4显示电阻很大,说明二极管处于反接状态,黑表笔接1,红表笔接4显示电阻很小,说明二极管处于1、4之间,且处于导通状态,而红表笔接3、黑表笔接1显示电阻较小,说明3、4间有电阻存在,由于电容器的充电和放电,导致红表笔接2、黑表笔接1时先有电阻,然后变为无穷大,说明在2、3间有电容器.
[答案] (1)A (2)欧姆 (3)
4.利用某多用电表完成下列检测:
(1)利用直流电流100 mA挡测量某直流电流大小,指针偏转如图所示(仅画出电压和电流挡的刻度线),则该电流大小为________A,测量时________表笔电势高.
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(2)利用欧姆“×10”挡测量某电阻阻值,指针偏转至接近欧姆挡刻度零刻线,则应重新选用________(选填“×1”“×100”或“×1 k”)挡位来测量该电阻阻值,换挡后测量前应该________________.
(3)电容器经常因为绝缘的介质击穿而损坏,现在利用多用电表的欧姆挡某挡位检查某电容较大的电容器的好坏,用红表笔接触电容器a接线柱、黑表笔接触电容器b接线柱,结果发生指针先偏转一定角度,然后回到刻线最左端无穷大处,表明该电容器是________(选填“好”或“坏”)的.
[解析] (1)由图可知,当选用100 mA挡时,每小格为2 mA,共46格,所以电流大小为92 mA=0.092 A.正常使用多用电表时,“+”接线柱接红表笔,故红表笔电势高.
(2)用“×10”挡时,指针接近欧姆挡零刻度线,说明所测电阻较小,用“×10”挡太大,应换用更小挡位,故用“×1”挡.由欧姆表内部原理构造可知,换挡后,表内所接内阻变化,故应重新短接调零.
(3)将欧姆表红黑表笔分别与电容器a、b两接线柱相接时,发现指针先偏转一定角度,后又回到刻度线最左端电阻无穷大处,说明电容器上原来不带电,与欧姆表内电源连接后被充电,产生瞬间充电电流.因为红表笔接表内电池负极,故与红表笔相接的电容器a端带负电,b端带正电.充电结束后,电阻示数无穷大,说明电容器仍完好,未被击穿;若击穿后,则有电流通过,电阻为有限值.
[答案] (1)0.092 红 (2)“×1” 重新短接调零 (3)好
5.使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一个表头串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势.给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至“×1 Ω”挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:
(1)仪器连线如图甲所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为________(选填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图乙中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为__________Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为________Ω;
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(3)将图甲中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为________mA(保留3位有效数字);
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为__________V(保留3位有效数字).
[解析] (1)由电流表中的电流必须从“+”流进可知,a必须接多用表内的正极,应为黑表笔.
(2)(a)读数为14 Ω,(b)读数为53.0 mA.(c)中电阻箱读数为4.6 Ω.
(3)由(a)可知,多用表中值电阻为15 Ω.由图甲可得E=I(R表+14).若a、b两表笔短接,则有E=ImR表.
∴Im==×53 mA≈102 mA.
(4)E=I(R表+14)≈1.54 V.
[答案] (1)黑 (2)14或14.0 53.0 4.6 (3)102
(4)1.54
6.如图是一个多量程多用电表的简化电路图:电流、电压、电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的挡位.1、2挡位为电流表挡位,其中的大量程是小量程的10倍;3、4挡中电源电动势E2>E1.
(1)关于此多用表,下列说法正确的是________.
A.当转换开关S旋到1比旋到2的量程大
B.当转换开关S旋到4比旋到3的倍率大
C.当转换开关S旋到5比旋到6的量程大
D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔
(2)已知表头G的满偏电流为100 μA,内阻为900 Ω,图中的电源E2的电动势为3.5 V,当把转换开关S旋到位置4.在A、B之间接3 500 Ω的电阻时,表头G刚好半偏,该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误,则R1=________ Ω,R2=________ Ω.
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[解析] (1)作欧姆表时,电动势越大,满偏电流Ig一定,欧姆表内阻越大,中值电阻越大,所以倍率越大.
(2)设小量程电流为I,则大量程电流为10I.
I=100×10-6+ ①
10I=100×10-6+ ②
①÷②得R1+R2=10R1,∴R2=9R1
旋至4为欧姆表,调零后,满偏,接上3 500 Ω后半偏,说明欧姆表总内阻(Rg、R1、R2、R的等效电阻)为3 500 Ω
=Ig+,=100×10-6+
∴R1=10 Ω,R2=90 Ω
[答案] (1)ABD (2)10 90
7.将一个满偏电流为Ig=100 μA,内阻rg=100 Ω的灵敏电流表改装为欧姆表,滑动变阻器电阻最大值R=20 kΩ,电源电动势E=1.5 V,内阻r未知.求:
(1)电流表的0处和满偏电流处刻上多大电阻值?中间刻度处应刻上多大电阻值?
(2)在表上满偏电流的和处应刻上多大电阻值?
(3)请将上面的结果在图中相应位置标上电阻值,并说明欧姆表的刻度与电流表刻度相比有什么特点?
[解析] (1)依Ig=,∴Rg+r+R== Ω=15 kΩ
=,∴R中=15 kΩ
(2)同理,依=,=,得R1=45 kΩ,R2=5 kΩ.
[答案] (1)∞ 0 15 kΩ
(2)45 kΩ和5 kΩ
(3)有关数据如图所示.电流表、电压表的刻度是均匀的,但欧姆表的刻度是不均匀的.
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