【物理】2020届一轮复习人教版实验练习使用多用电表课时作业 5页

‎1．(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99999.9 Ω)；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R1＝________ Ω；R2＝________ Ω。(保留到个位)‎ 答案　(1)见解析图　(2)100　2910‎ 解析　‎ ‎(1)R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的电流表，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)改装电流表需要并联一个电阻，要改装成1 mA的电流表需要并联的电阻R1＝＝ Ω＝100 Ω，要改装成3 V电压表，需要再串联电阻，串联电阻的阻值为R2＝＝ Ω＝2910 Ω。‎ ‎2．(2017·全国卷Ⅲ)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”连接的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”连接的，则读数为________；若此时B端是与“5”连接的，则读数为________。(结果均保留三位有效数字)‎ 答案　(1)黑　(2)B　(3)160　880‎ ‎(4)1.47 mA　1.10 kΩ　2.95 V 解析　(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接。‎ ‎(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；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，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误。‎ ‎(3)根据题给条件可知：当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1 mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，＝＝，解得R1＋R2＝160 Ω。‎ 当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 Ω，两端电压为IgRg＝0.12 V，则R4两端电压为0.88 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4电阻为880 Ω。‎ ‎(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5 mA，读数为1.47 mA。‎ 若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100 Ω＝1.10 kΩ。‎ 若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为2.95 V。‎ ‎3．(2015·全国卷Ⅰ)图a为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。由题给条件和数据，可以求出R1＝________ Ω，R2＝________ Ω。‎ ‎(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 Ω和1000 Ω，滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3000 Ω。则R0应选用阻值为________ Ω的电阻，R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器。‎ ‎(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图b的电路可以判断出损坏的电阻。图b中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图a虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连。判断依据是：____________________________________________________________。‎ 答案　(1)15' 35' (2)300' 3000‎ ‎(3)c' 闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1‎ ‎；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2‎ 解析　(1)由并联电路各支路两端电压相等有：使用a和b两个接线柱时1 mA×100 Ω＝(3－1) mA×(R1＋R2)；使用a和c两个接线柱时1 mA×(100 Ω＋R2)＝(10－1)mA×R1，联立可得R1＝15 Ω，R2＝35 Ω。‎ ‎(2)由题意知校准时电路中电流的范围为0.5 mA≤I≤3.0 mA，则由闭合电路欧姆定律知电路中总电阻R总＝满足500 Ω≤R总≤3000 Ω，而两电表的总电阻RA＝150 Ω＋≈183 Ω，故R0＋R应满足317 Ω≤R0＋R≤2817 Ω，可知R0只能选用300 Ω的，R只能选用3000 Ω的。‎ ‎(3)在图b电路中，当d接c时，若R1损坏则毫安表仍接入电路而有示数，若R2损坏则毫安表不接入电路而无示数，故可由毫安表有无示数来判断损坏的电阻；当d接b时，无论R1还是R2损坏，对毫安表示数的影响相同，从而不能进行判定。‎ ‎4. (2019·武汉部分学校调研)双刀双掷开关常用于改变电流或电压方向、交换电学元件位置。某同学在实验室中自制了一个电流、电压两用电表，电路如图所示，S是双刀双掷开关，a、b、c、d、e、f为接线柱，双刀双掷开关的触刀掷向a、b，e与a接通，f与b接通；掷向c、d，e与c接通，f与d接通。灵敏电流表G的量程是0.001 A，内阻是100 Ω；电阻R1的阻值为9900 Ω，R2的阻值为1.01 Ω。‎ ‎(1)触刀掷向a、b时，此表用做________，量程为________。‎ ‎(2)触刀掷向c、d时，此表用做________，量程为________。‎ 答案　(1)电压表　10 V　(2)电流表　0.1 A 解析　(1)双刀双掷开关的触刀掷向a、b时，电路为灵敏电流表串联阻值为9900 Ω的定值电阻R1，此表用做电压表，量程为U＝Ig(rg＋R1)＝0.001×(100＋9900) V＝10 V。‎ ‎(2)双刀双掷开关的触刀掷向c、d时，电路为灵敏电流表并联阻值为1.01 Ω的定值电阻R2，此表用做电流表，量程为I＝Ig＋＝0.001 A＋ A＝0.1 A。‎ ‎5．(2018·厦门第二次质量检测)某实验小组在练习使用多用电表，他们正确连接好电路，如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R＝15 Ω，电流表量程为50 mA。操作步骤如下：‎ ‎①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。‎ ‎②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转。‎ ‎③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示。‎ ‎④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)图丙中的多用表读数为________ Ω，图丁中的电流表读数为________ mA。‎ ‎(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________点(填“c”或“e”)。‎ ‎(3)电路的故障可能是________。‎ A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．保护电阻R短路 D．保护电阻R断路 ‎(4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E＝________ V。(结果保留三位有效数字)‎ 答案　(1)24　38.0　(2)e　(3)B　(4)1.48‎ 解析　(1)倍率采用“×1”，故读数为24×1 Ω＝24 Ω，电流表量程为50 mA，所以分度值为1 mA，读数为38.0 mA。‎ ‎(2)因为用多用电表测电阻时，电流方向为红进黑出，即红表笔是流进欧姆表的，而电路中电流表在e端为负极，即电流经过电流表的方向为d→e，所以红表笔接e端。‎ ‎(3)多用电表欧姆挡的指针不偏转，说明指在电阻值无穷大的刻度处，所以a、c间断路，而b、c间正常，所以只有灯泡断路，B正确。‎ ‎(4)根据操作③可知电表指针正好指在中间刻度，即根据中值电阻规律可知欧姆挡电路内阻为r＝15 Ω，根据操作④可知E＝(24＋15)×0.038 V≈1.48 V。‎