【物理】2020届一轮复习人教版电表的使用及改装作业 14页

2020 届一轮复习人教版 电表的使用及改装 作业 1．【2016·上海卷】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“10V”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 【考点定位】多用电表的使用 【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。 2．【2016·全国新课标Ⅱ卷】某同学利用图（a）所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表○V 的内阻（内 阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱 R（最大阻值 99 999.9 Ω），滑动变阻器 R1（最大阻值 50 Ω），滑动变阻器 R2（最大阻值 5 kΩ），直流电源 E（电动势 3 V）。开关 1 个，导线若干。 实验步骤如下 ①按电路原理图（a）连接线路； ②将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关 S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“ ”或“ ”）。 （2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。 （3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计 算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。 （4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答 案标号）。 A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA 【答案】（1）R1 （2）连线如下图 （3）2 520 （4）D （2）滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示： 1R 2R 【考点定位】半偏法测电压表的内阻 【名师点睛】此题考查测量电压表内阻以及电表的改装问题；实验是在课本上的 “半偏法”的基础上 略加改编而成的，考查考生对实验原理的理解及迁移运用能力，解题关键是要搞清实验的原理及实验的步 骤；实物图连线也是经常做的题目，比较简单。 3．【2016·海南卷】某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。 （1）已知表头 G 满偏电流为 100 μA，表头上标记的内阻值为 900 Ω。R1、R2 和 R3 是定值电阻。利用 R1 和表头构成 1mA 的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用 a、b 两个接线柱，电压表的量 程为 1 V；若使用 a、c 两个接线柱，电压表的量程为 3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选 R1=_______Ω， R2=_______Ω，R3=_______Ω。 （2）用量程为 3 V，内阻为 2 500 Ω 的标准电压表 对改装表 3 V 挡的不同刻度进行校准。所用电池 的电动势 E 为 5 V；滑动变阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 50 Ω 和 5 kΩ。为方便实验中调节电压， 图中 R 应选用最大阻值为______Ω 的滑动变阻器。 （3）校准时，在闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑动端 P 应靠近_______（填“M”或“N”）端。 （4）若由于表头 G 上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头 G 内阻的真实值_______（填“大于”或“小于”）900 Ω。 【答案】（1）100 910 2 000 （2）50 （3）M （4）大于 （2）电压表与改装电表并联之后，电阻小于 2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值 小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择 50 Ω 的电阻。 （3）在闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑动端 P 应靠近 M 端，使并联部分分压为零，起到保护作用。 （4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头 G 的电流偏小，则实际电阻偏 大，故表头 G 内阻的真实值大于 900 Ω。 【考点定位】把电流表改装成电压表 【名师点睛】本题考查了求电阻阻值、实验器材的选择、电路故障分析，知道电流表的改装原理、分 析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。 4．【安徽卷】（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡 位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程： ① ； ② ； ③ ； ④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。 （2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。 其中电压表内阻约为 5k ，电流表内阻约为 5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。 （3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开 关 S 旋到位置 3 时，可用来测量 ；当 S 旋到位置 时，可用来测量电流，其中 S 旋到位置 时量程较大。 【答案】（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡：②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋 钮”，使指针指向“0Ω”；③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值。 （2）如图所示（3）电阻 1 2 1 （3）当转换开关 S 旋到位置 3 时，电源与两并联电阻串联，构成欧姆表，可测量电阻．当 S 旋到位置 1、2 时，电流表与电阻并联，可用来测量电流．S 旋到位置 1 时，量程 ，S 旋到位置 2 时，量程 ，可见，S 旋到位置 1 时，量程较大． 【考点定位】伏安法测电阻 5．【北京卷】用如图 1 所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K 和两个部件 S、T。请根据下列步 骤完成电阻测量: （1）旋动部件________，使指针对准电流的“0刻线”。 （2）将K旋转到电阻挡“×l00”的位置。 （3）将插入“+”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________（填“0 刻线”或“∞刻线”）。 （4）将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下 列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 【答案】（1）S （3）T；0 刻线；（4）ADC 【考点定位】多用电表的原理及其使用 6．【全国卷】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）、一个电阻和一表头相串联，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 60mA 的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调 ( )1 2 g g g I R R I I R + = + 1 2 g g g I RI I R R = + + 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 l 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 _________（填“红”或“黑”）色； （2）若适当调节电阻箱后，图 1 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 2（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。 （3）将图 l 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） 【答案】（1）黑；（2）14.0，53.0，4.6；（3）102；（4）1.54 （3）（4）多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，多用电表内部的电路等效的直流电源（一 般为电池）、电阻、表头与待测电阻串联，当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流 ， 将 取为 为多用电表的内阻，当待测电阻等于 时，这时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值 上，所以 又称为中值电阻．当选择×1 倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为 15Ω．在（2）中 多用电表外的电阻为多用电表的读数 14.0Ω，干路电流是 53.0mA，则电源电动势是 则满偏电流 ． g g EI r R r = + + gR gr r R+ + gR gR 0.053 15 14 1.537VE I R R= + = × + =外内（ ） （ ） 1.54 10215g g EI mAR = ＝ ＝ 【考点定位】多用电表的原理及其使用 7．【重庆卷】某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同，均为几欧姆，接法可能是图 1 中甲、乙两种 之一，A、B 和 C 是外接头。现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障， 若测量 A 和 B 之间、B 和 C 之间、A 和 C 之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图 2（a）、（b）、（c） 所示，则测量中使用的欧姆挡的倍率是 （填 、 、 或 ），三组线圈的接法是 （填 甲或乙），断路线圈是______（填①、②或③）。 【答案】×1，乙，③； 【考点定位】多用电表。 8．【江苏卷】如题10-1图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. （1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0刻度线”处，应先调整题10-2 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 1× 10× 100× 1k× × 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，多用电表的示数如题10-2 图所示.请将记录表补充完整，并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路. 【答案】（1）A（2）短暂（3）5.0Ω 如图所示 【考点定位】本题考查黑箱实验 万用表使用及其相关知识 9．【上海卷】在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示。 ①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过____________的电流； ②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是____________的阻值； ③若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时 测得的是____________两端的电压。 （2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若 （ ） （A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 （B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量 （C）选择“×10”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间，则测量值小于 25Ω （D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽能完成调零，但测量值将略偏大 【答案】（1）① ，② ，③ （2）D 【考点定位】本题考查多用电表的使用及其相关知识 10．【上海·27】如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流 0.5mA、内阻 10Ω；电 池电动势 1.5V、内阻 1Ω；变阻器 阻值 0-5000Ω。 （1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.5V 刻度的，当电池的电动势下降到 1.45V、内阻增大到 4Ω 时仍可调零。调零后 阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为 300Ω，则 这个电阻的真实值是________Ω （2）该欧姆表换了一个电动势为 1.5V，内阻为 10Ω 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果 ___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确”） 【答案】（1）小；290（2）准确 1R 1 2R R+ 2R 0R 0R 【解析】 （1）由闭合电路欧姆定律: 得: ，因为式中E 变小，r 变 大，故 R0 将减小；因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为 E=1.5V 刻度的。测得某电阻阻值为 300Ω 时， 【考点定位】 多用表的应用 11．【海南卷】某同学将量程为200μA、内阻为 500Ω 的表头 μA 改装成量程为 1mA 和 10mA 的双量程 电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻 R1=500Ω，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（a）在图（b）中将实物连线； （2）表笔的颜色为 色（填“红”或“黑”） （3）将开关 S 置于“1”挡时，量程为 mA； （4）定值电阻的阻值 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洞里时，S 置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的 值为 mA。 【答案】 （1）如图所示 （2）黑 （3）10 （4）225 25.0 （5）0.780（0.78 同样给分） 0RrR EI g g ++= rRI ER g g −−=0 【解析】 （1）实物连线图见答案； （2）红表笔接电源的正极，电流由红表笔流入，由电路图（a）可看出表头右侧为正极，故表笔 a 为 黑表笔； 【考点定位】考查万用电表的原理及其应用，综合性较强，重在理解能力的考查。 12．【海南卷】图 1 是改装并校准电流表的电路图，已知表头 的量程为 Ig=600μA 内阻为 Rg， 是标准电流表，要求改装后的电流表量程为 I=60mA。完成下列填空。 （1）图 1 中分流电阻 的阻值为____________（用 Ig、Rg、和 I 表示） （2）在电表改装成后的某次校准测量中， 表的示数如图所示，由此读出流过 电流表的电流为 ____________mA．此时流过分流电阻 的电流为____________mA（保留一位小数）。 pR pR 【答案】（1） （2）49.5 49.0 【解析】（1）当表头 满偏时，表头 的满偏电压 ，此时分流电阻 的电流 ，分流电阻 的阻值 （2）读数应注意最小分度为 1mA，准确值为 49mA，应加上 0.5mA 的估计值；此时流过表头 的电流 为 495 ，此时流过分流电阻 的电流 【考点定位】电表的改装 13．【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） G g g g I R I I− g g gU I R= pR P gI I I= − pR g g g p P g U I RR I I I = = − Aµ pR 1 49.0PI I I mA= − = 【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或 1.48 mA） 1 100 Ω 2.95V （4）若此时 B 端与“1”相连，多用电表是量程为 2.5 mA 的电流表，则读数为 1.47 mA；若此时 B 端与 “3”相连，多用电表是欧姆×100 Ω 挡，则读数为 1 100 Ω；若此时 B 端与“5”相连，多用电表是量程 为 5 V 的电压表，则读数为 2.95 V。 【考点定位】多用电表的使用、电表的改装 【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。