内容正文:
11.5 实验: 练习使用多用电表
知识点1 认识多用电表
1.指针式多用电表
认识表盘和选择开关
2.数字式多用电表
如图所示,数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还具有多种其他功能。
知识点2 使用多用电表
1.使用步骤
(1)使用前,应调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度。这一步又称为“机械调零”。
(2)使用时,通过选择开关选择合适的挡位。
(3)使用完毕,应将选择开关旋转到OFF位置。
2.使用多用电表测量电压、电流和电阻
(1)测量直流电压
①选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。
②将多用电表并联在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。
③根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值。
(2)测量直流电流
①选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。
②将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中, 注意电流应从红表笔流入多用电表。
③读数时,根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数,要认清刻度盘上的最小刻度。
(3)测量电阻
①选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准电阻挡的合适倍率。选择倍率时,应使表针尽可能指在刻度盘的中间区域。
②欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。
③测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,读数乘倍率即为待测电阻阻值。
④测另一电阻时重复①②③三步。
⑤实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
3.注意事项
(1)用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。
(2)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流。选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准。
(3)测电阻时应注意的问题
①选挡后要进行欧姆调零。
②换挡后要重新进行欧姆调零。
③被测电阻要与电源等其他元件分离,不能用手接触表笔的金属杆。
④操作完成后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡,若长期不用,应将电池取出。
知识点1 多用电表的结构
1.关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )
A.甲图中用直流电压挡测量的是电源的电压,表笔接法正确
B.甲图中用直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压,表笔接法正确
C.乙图中用电阻挡测量电阻时,至少要将电阻一端断开与电路的连接
D.乙图中用电阻挡测量电阻时要注意红黑表笔不要接反
2.多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是( )
A.多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“×10”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为
B.若该读数是选用电阻挡“×10”倍率得到的,应该更换“×100”倍率,欧姆调零后再次测量
C.若选用的是直流电压“10V”量程,则指针读数应为8.5V
D.测直流电流时,应让红表笔接外电路的负极,黑表笔接外电路正极
3.如图是多用电表的外部结构,下列说法正确的是( )
A.不管多用电表当电流表还是当欧姆表,都需要调节S、K、T三个部件
B.不管多用电表是测电压还是测电阻,“+”插孔的电势都高于“-”插孔
C.测电阻时,当指针偏转角过大,需要调节K,把欧姆挡变小,并且需要重新调节T
D.测电阻时,当指针偏转角过大,需要调节K,把欧姆挡变大,并且需要重新调节T
知识点2 多用电表测量电压电流
4.关于多用电表的使用,下列说法中正确的是( )
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,黑表笔电势低于红表笔
C.丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻,黑表笔电势低于红表笔
D.丙、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻,丙图中测量值较大
5.关于多用电表的使用,下列说法正确的有( )
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.甲图是用多用电表直流电流挡测量通过小灯泡的电流
C.乙图是用多用电表的欧姆挡测小灯泡的电阻
D.乙图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
6.用选择旋钮置于欧姆挡“×10”的位置且已欧姆调零的多用电表测某电阻阻值时,指针位置如图所示。然后将该表选择旋钮置于“25mA”挡,测某电路的电流时,指针仍指在该位置。被测电阻的阻值和被测电流的大小分别约为( )
A.10Ω,150mA B.10Ω,15.0mA C.100Ω,150mA D.100Ω,15.0mA
知识点3 多用电表测量电阻
7.小明使用多用电表测量一个电阻的阻值,现将选择开关置于“”挡时,观察到指针的位置如图所示,为了得到更准确的数据,他应将选择开关旋转到( )
A.“”挡 B.“”挡 C.“”挡 D.挡
8.如图甲是多用电表的外部结构,如图乙是多用电表简单的内部结构,灵敏电流计的最大电流为,下列说法正确的是( )
A.测量前,需要调节机械调零旋钮,使指针指向欧姆零点
B.不管多用电表测电压还是测电阻,红表笔的电势均高于黑表笔
C.测电阻时,当指针偏转角过大,把欧姆挡倍率变小,并重新欧姆调零
D.对于乙图,若红、黑表笔短接,当电流计电流最大,的接入值为
9.某同学用多用电表测电阻,在选取挡位时,若将选择开关旋到欧姆挡“”位置,进行欧姆调零后,再将两表笔分别接在待测电阻两端,发现指针偏角太小。更换欧姆挡的倍率,重新欧姆调零后测电阻,此时指针位置如图所示,则( )
A.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
B.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
C.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
D.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
知识点4 多用电表判断二极管的方向
10.某同学应用多用电表测量二极管的正向电阻,下列连接方式中正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,黑箱中有三个接线柱a、b、c,内接一个定值电阻和一个二极管。利用多用电表的欧姆挡进行测量,红、黑表笔接不同点时,两点间阻值如表中所示。黑箱内电路连接方式可能为( )
连接方式
红a黑b
红b黑a
红b黑c
红c黑b
红c黑a
红a黑c
阻值/Ω
∞
80
300
300
380
∞
A. B.
C. D.
12.如图所示,黑箱外有编号为E、F、G的三个接线柱,用多用电表探测发现:用直流电压挡测量时,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。则该黑箱内元件的接法可能是图中的( )
A. B. C. D.
1.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡 (选填””或“”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接 接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接 接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I= mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是 元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在 V范围。
2.(2024·新疆河南·高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表V1(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻(阻值为800Ω),滑动变阻器(最大阻值50Ω),滑动变阻器(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”“×100”或“”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (填“”或“”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表,待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻 (用、U和表示);
(4)测量得到,则待测电压表内阻 (结果保留3位有效数字)。
3.(2024·江苏·高考真题)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在 区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于 (选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。 。
4.(2023·天津·高考真题)某同学测量金属丝的电阻R大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数为 Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用 测量电压U,应选用 测量电流I;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
5.(2023·新课标卷·高考真题)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的 (填“正极”或“负极”)接触。
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是 。(填正确答案标号)
A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定
B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定
C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为 (填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 (填“电压”或“电荷量”)。
6.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为 。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至 倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为 。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为 (结果保留3位有效数字)。
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11.5 实验: 练习使用多用电表
知识点1 认识多用电表
1.指针式多用电表
认识表盘和选择开关
2.数字式多用电表
如图所示,数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还具有多种其他功能。
知识点2 使用多用电表
1.使用步骤
(1)使用前,应调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度。这一步又称为“机械调零”。
(2)使用时,通过选择开关选择合适的挡位。
(3)使用完毕,应将选择开关旋转到OFF位置。
2.使用多用电表测量电压、电流和电阻
(1)测量直流电压
①选择直流电压挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。
②将多用电表并联在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。
③根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值。
(2)测量直流电流
①选择直流电流挡合适的量程,并将选择开关旋至相应位置。
②将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中, 注意电流应从红表笔流入多用电表。
③读数时,根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数,要认清刻度盘上的最小刻度。
(3)测量电阻
①选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准电阻挡的合适倍率。选择倍率时,应使表针尽可能指在刻度盘的中间区域。
②欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。
③测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,读数乘倍率即为待测电阻阻值。
④测另一电阻时重复①②③三步。
⑤实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
3.注意事项
(1)用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。
(2)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流。选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准。
(3)测电阻时应注意的问题
①选挡后要进行欧姆调零。
②换挡后要重新进行欧姆调零。
③被测电阻要与电源等其他元件分离,不能用手接触表笔的金属杆。
④操作完成后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡,若长期不用,应将电池取出。
知识点1 多用电表的结构
1.关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )
A.甲图中用直流电压挡测量的是电源的电压,表笔接法正确
B.甲图中用直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压,表笔接法正确
C.乙图中用电阻挡测量电阻时,至少要将电阻一端断开与电路的连接
D.乙图中用电阻挡测量电阻时要注意红黑表笔不要接反
【答案】C
【详解】AB.甲图中用直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压,也是电源的路端电压,电流应从黑表笔流出,从红表笔流入,而甲图中电流是从黑表笔流入,从红表笔流出的,所以表笔接法错误,故AB错误;
CD.乙图中用电阻挡测量电阻时,被测电阻要与原电路断开连接,至少要将电阻一端断开与电路的连接,红黑表笔分别接在电阻两端即可,此时红黑表笔是否接反对电阻测量不影响,故C正确,D错误。
故选C。
2.多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是( )
A.多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“×10”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为
B.若该读数是选用电阻挡“×10”倍率得到的,应该更换“×100”倍率,欧姆调零后再次测量
C.若选用的是直流电压“10V”量程,则指针读数应为8.5V
D.测直流电流时,应让红表笔接外电路的负极,黑表笔接外电路正极
【答案】A
【详解】A.多用电表作欧姆表使用时,是靠内部电源提供电流,中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻,若选用的是“”倍率测电阻,则欧姆表内阻约为,故A正确;
B.若该读数是选用电阻挡“×10”倍率得到的,由题图可知电阻读数偏小,则倍率选大了,应该改用“”的倍率,欧姆调零后再次进行测量,故B错误;
C.若使用直流电压10V量程,读数应估读为9.0V,故C错误;
D.测直流电压或直流电流时,应该让电流从红表笔流进,从黑表笔流出,以保证表盘指针能够正偏,故必须让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极,故D错误。
故选A。
3.如图是多用电表的外部结构,下列说法正确的是( )
A.不管多用电表当电流表还是当欧姆表,都需要调节S、K、T三个部件
B.不管多用电表是测电压还是测电阻,“+”插孔的电势都高于“-”插孔
C.测电阻时,当指针偏转角过大,需要调节K,把欧姆挡变小,并且需要重新调节T
D.测电阻时,当指针偏转角过大,需要调节K,把欧姆挡变大,并且需要重新调节T
【答案】C
【详解】A.由图可知,S是机械调零部件,K是挡位选择部件,T是欧姆调零部件,多用电表当电流表时,需要调节S、K两个部件;多用电表当欧姆表时,需要调节S、K、T三个部件,故A错误;
B.当多用电表是测电压,用的是外部电源,根据“红进黑出”原则,可知“+”插孔的电势高于“-”插孔;当多用电表测电阻,用的是内部电源,根据“红进黑出”原则,可知“+”插孔的电势低于“-”插孔,故B错误;
CD.测电阻时,当指针偏转角过大,说明待测电阻是小电阻,要换用低倍率挡位让指针指在中央刻度附近,故需要调节K,把欧姆挡变小,并且需要重新调节T,故C正确,D错误。
故选C。
知识点2 多用电表测量电压电流
4.关于多用电表的使用,下列说法中正确的是( )
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,黑表笔电势低于红表笔
C.丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的电阻,黑表笔电势低于红表笔
D.丙、丁图中用的是多用电表电阻挡测量同一个二极管的电阻,丙图中测量值较大
【答案】B
【详解】A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压,红黑表笔接反了,电流应从红表笔流进,黑表笔流出,故A错误;
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,电流从红表笔流入,从黑表笔流出,黑表笔电势低于红表笔,故B正确;
CD.欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,由图丙所示电路图可知,黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,多用电表测二极管正向电阻,黑表笔电势高于红表笔;由图丁所示电路图可知,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,多用电表测二极管反向电阻,测量值较大,故C错误,D错误。
故选B。
5.关于多用电表的使用,下列说法正确的有( )
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.甲图是用多用电表直流电流挡测量通过小灯泡的电流
C.乙图是用多用电表的欧姆挡测小灯泡的电阻
D.乙图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
【答案】A
【详解】AB.甲图中用多用电表与小灯泡并联,且与电源构成回路,所以是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压,故A正确,B错误;
CD.乙图中用多用电表与小灯泡串联,且与电源构成回路,所以是用多用电表直流电流挡测量通过小灯泡的电流,故CD错误。
故选A。
6.用选择旋钮置于欧姆挡“×10”的位置且已欧姆调零的多用电表测某电阻阻值时,指针位置如图所示。然后将该表选择旋钮置于“25mA”挡,测某电路的电流时,指针仍指在该位置。被测电阻的阻值和被测电流的大小分别约为( )
A.10Ω,150mA B.10Ω,15.0mA C.100Ω,150mA D.100Ω,15.0mA
【答案】D
【详解】由图示可知,被测电阻阻值为
择旋钮置于“25mA”电流挡,由表盘可知其分度值是0.5mA,则电流表示数为15.0mA。
故选D。
知识点3 多用电表测量电阻
7.小明使用多用电表测量一个电阻的阻值,现将选择开关置于“”挡时,观察到指针的位置如图所示,为了得到更准确的数据,他应将选择开关旋转到( )
A.“”挡 B.“”挡 C.“”挡 D.挡
【答案】B
【详解】将选择开关置于“×10”挡时,指针偏转较小,说明待测电阻阻值较大,所以应该换用较大倍率的即换“×100”挡。
故选B。
8.如图甲是多用电表的外部结构,如图乙是多用电表简单的内部结构,灵敏电流计的最大电流为,下列说法正确的是( )
A.测量前,需要调节机械调零旋钮,使指针指向欧姆零点
B.不管多用电表测电压还是测电阻,红表笔的电势均高于黑表笔
C.测电阻时,当指针偏转角过大,把欧姆挡倍率变小,并重新欧姆调零
D.对于乙图,若红、黑表笔短接,当电流计电流最大,的接入值为
【答案】C
【详解】A.测量前,需要调节机械调零旋钮,使指针指向表盘左端0刻度,故A错误;
B.多用电表测电压时,红表笔的电势高于黑表笔,测电阻时,红表笔的电势低于黑表笔,故B错误;
C.测电阻时,当指针偏转角过大,说明待测电阻相对所选倍率较小,应把欧姆挡倍率变小,并需要重新欧姆调零,故C正确;
D.对于乙图,若红、黑表笔短接,当电流计电流最大,则有
可得
故D错误。
故选C。
9.某同学用多用电表测电阻,在选取挡位时,若将选择开关旋到欧姆挡“”位置,进行欧姆调零后,再将两表笔分别接在待测电阻两端,发现指针偏角太小。更换欧姆挡的倍率,重新欧姆调零后测电阻,此时指针位置如图所示,则( )
A.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
B.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
C.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
D.更换后的倍率为“”,待测电阻约为
【答案】D
【详解】若将选择开关旋到欧姆挡“”位置,进行欧姆调零后,再将两表笔分别接在待测电阻两端,发现指针偏角太小,说明待测电阻阻值较大,应更换欧姆挡的倍率,更换后的倍率为“”, 待测电阻约为
故选D。
知识点4 多用电表判断二极管的方向
10.某同学应用多用电表测量二极管的正向电阻,下列连接方式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】用多用电表的欧姆挡测电阻时,黑表笔连接内部电池的正极,红表笔连接内部电池的负极,所以用多用电表测量二极管的正向电阻,应将二极管从电路中拆解出来,黑表笔接二极管正接线柱,红表笔接二极管负接线柱。
故选A。
11.如图所示,黑箱中有三个接线柱a、b、c,内接一个定值电阻和一个二极管。利用多用电表的欧姆挡进行测量,红、黑表笔接不同点时,两点间阻值如表中所示。黑箱内电路连接方式可能为( )
连接方式
红a黑b
红b黑a
红b黑c
红c黑b
红c黑a
红a黑c
阻值/Ω
∞
80
300
300
380
∞
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】欧姆挡内部结构大致如图所示,红表笔与电流表正接线柱对应,黑表笔与电流表负接线柱对应,电源正极与电流表正接线柱连接,当黑表笔连接二极管正极、红表笔连接二极管负极时,二极管处于导通状态,测量出的二极管电阻较小。当黑表笔连接二极管负极、红表笔连接二极管正极时,二极管处于截止状态,测量出的二极管电阻接近无限大。由表可知红b黑c或红c黑b时测得阻值均为300Ω,说明b、c间接的是阻值为300Ω的定值电阻。红a黑b时测得阻值为∞,红b黑a时测得阻值为80Ω,说明a、b间接的是二极管,a端接二极管正极,二极管导通电阻为80Ω,A正确。测量a、c间时也印证了A正确。
故选A。
12.如图所示,黑箱外有编号为E、F、G的三个接线柱,用多用电表探测发现:用直流电压挡测量时,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。则该黑箱内元件的接法可能是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】二极管具有单向导电性,红表笔接F,电阻很小,此时二极管导通,电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进,电流方向从E到F,只有图B符合要求。
故选B。
1.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡 (选填””或“”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接 接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接 接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I= mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是 元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在 V范围。
【答案】(1) ×1k 负极
(2) a d 45.0
(3) 非线性 1.9-2.5
【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)[1][2]实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d;
[3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为
(3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。
2.(2024·新疆河南·高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表V1(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻(阻值为800Ω),滑动变阻器(最大阻值50Ω),滑动变阻器(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”“×100”或“”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (填“”或“”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表,待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻 (用、U和表示);
(4)测量得到,则待测电压表内阻 (结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2) a
(3)
(4)1.57
【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置;接着将红、黑表笔短接即A选项;进行欧姆调零即B选项:调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转角度较小即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处,而根据表中数据可知选择“”倍率又过大,故应选择欧姆挡“×100”的位置;
[4]测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为
(2)[1]图(b)所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即;
[2]为保护电路,且测量电路部分电压从零开始条件,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
(4)测量得到,带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻
3.(2024·江苏·高考真题)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在 区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于 (选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。 。
【答案】(1)320
(2)
(3)②
(4)最右端
(5)错误;理由见解析
【详解】(1)由图可得,多用电表欧姆当选用“×100”倍率,则C、D端电阻
;
(2)由图1可得,滑动变阻器采用限流式接入电路,为了多次测量时电压表、电流表数据有明显变化,应该接入阻值和、端电阻接近的滑动变阻器。
(3)电压表测量金属块和电流表两端的电阻,连接错误的区域是②区域,目前电压表只测量电流表两端的电压,应将电压表的的接线柱和电阻的右端相连;
(4)接通开关前,为了保护电阻,滑动变阻阻滑片应放在阻值最大处,即最右端位置;
(5)金属块、间的电阻约为10Ω,用电流表测量,电流表内阻约为1Ω,测量值的相对误差约为;测量金属块、B间约320Ω电阻,测量值得相对误差约为,其误差更小,测得的电阻计算电阻率更准确,则该某学的说法错误。
4.(2023·天津·高考真题)某同学测量金属丝的电阻R大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数为 Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用 测量电压U,应选用 测量电流I;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
【答案】 7 B D AC/CA
【详解】(1)[1]电阻大小读数为
7Ω×1=7Ω
(2)[2]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小读数误差,则应选择量程为0—3V的电压表测量电压U,即实验时应选用B测量电压U。
故选B。
[3]电路中的最大电流为
则应选用量程0—0.6A的电流表测量电流I,即应选用D测量电流I。
故选D。
[4]A.电压表分流属于系统误差,故A正确;
B.为保护电路,实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端,使电压表示数为零,故B错误;
C.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,即滑动变阻器滑片调到a端,电压表示数为零,故C正确;
D.通过测量多组数据绘制图像可减小偶然误差,故D错误。
故选AC。
5.(2023·新课标卷·高考真题)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时,红表笔应该与电池的 (填“正极”或“负极”)接触。
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为,将单刀双掷开关S与“1”端相接,记录电流随时间的变化。电容器充电完成后,开关S再与“2”端相接,相接后小灯泡亮度变化情况可能是 。(填正确答案标号)
A.迅速变亮,然后亮度趋于稳定
B.亮度逐渐增大,然后趋于稳定
C.迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为,再次将开关S与“1”端相接,再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻箱阻值为 (填“R1”或“R2”)时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的 (填“电压”或“电荷量”)。
【答案】 正极 C 电荷量
【详解】(1)[1]多用电表红表笔流入电流,黑表笔流出电流,故电流表红表笔应该与电池的正极接触;
(2)[2]电容器充电完成后,开始时两极板电量较多,电势差较大,当闭合“2”接入小灯泡,回路立即形成电流,灯泡的迅速变亮;随着时间的积累,两极板电量变少,电势差变小,流过灯泡的电流减小,直至两极板电荷量为零不带电,则无电流流过小灯泡即熄灭,故选C。
(3)[3]开始充电时两极板的不带电,两极板电势差为零,设电源内阻为r,则开始充电时有
由图像可知开始充电时实线的电流较小,故电路中的电阻较大,因此电阻箱阻值为;
[4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线,故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。
6.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为 。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至 倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为 。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为 (结果保留3位有效数字)。
【答案】 1.414(1.411~1.415均可) 160
【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为
(3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右 ,所以应选择×10倍率的电阻挡;
(5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为
(7)[4]根据电阻定律有
解得该电阻丝的电阻率为
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