内容正文:
微专题:13:实验:练习使用多用电表
多用电表的原理与使用
1.认识多用电表
(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量项目都有几个量程。
(2)外形如下图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。
多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。
2.用多用电表测定值电阻的阻值
(1)原理
电路图
I与Rx的对应关系
相当于待测电阻Rx=0,调节R使I=Ig=,此时指针指在Ig处(RΩ=Rg+r+R)
相当于待测电阻Rx=∞,此时I=0,指针不偏转
待测电阻为Rx,I=,指针指到某确定位置,此时Rx=-RΩ
刻度特点
表头电流满偏Ig处,对应欧姆表零刻度(最右侧)
表头电流I=0处,对应欧姆表∞刻度(最左侧)
表头电流I与电阻Rx一一对应,但不是线性关系,表盘刻度不均匀
(2)注意:①黑表笔与电源的正极连接,红表笔与电源的负极连接,电流方向为“红进黑出”。
②当多用电表指针指在中央时=,知中值电阻R中=RΩ。
(3)测量步骤
①估测待测电阻阻值,选择合适的量程。
②欧姆调零。
③将被测电阻接在红、黑表笔之间。
④读数:指针示数乘以倍率。
⑤使用完毕:选择开关置于“OFF”挡,长期不用应取出电池。
(4)注意事项
①表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”“黑出”。
②区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮。
③欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率。
④使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆。
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表。
⑥测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。
3.用多用电表测二极管的正、反向电阻
(1)认识二极管:晶体二极管由半导体材料制成,它的符号如图所示,左端为正极,右端为负极。
特点:当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,当给二极管加反向电压时,它的电阻很大。
(2)用欧姆挡判断二极管的正、负极
将多用电表欧姆挡调零之后,若多用电表指针偏角很大,则黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极(如图甲);若多用电表指针偏角很小,则黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极(如图乙)。
4.探索黑箱内的电学元件
判断目的
应用挡位
现象
电源
电压挡
两接线柱正、反接时均无示数,说明无电源
电阻
欧姆挡
两接线柱正、反接时示数相同
二极管
欧姆挡
正接时示数很小,反接时示数很大
【精典例题导学】
例1 (2024·四川师范大学附属中学模拟)某同学利用一个多用电表(表盘如图5乙所示)测量一个内阻Rg约100 Ω、满偏电流Ig=100 mA的电流表的内阻,主要步骤如下:
(1)欧姆挡的选择开关拨至倍率________(填“×1”“×10”或“×100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,将多用电表中“黑表笔”接到电流表________(填“A”或“B”)接线柱上,“红表笔”接另一个接线柱。
图5
(2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示,该同学读出欧姆表的读数为________Ω,这时电流表的读数为________mA。
(3)测量结束后,将选择开关拨到OFF挡。
(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为________V。
例2.某物理爱好者设计了一个三挡位(“×1”“×10”“×100”)的欧姆表,其内部结构如图6所示,K为单刀三掷开关,R为调零电阻,R1、R2、R3为定值电阻,表头G的满偏电流为Ig,内阻为Rg,干电池的电动势为E,内阻为r。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题:
图6
(1)欧姆表的两只表笔中,________(选填“a”或“b”)是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×100”时,应将单刀三掷开关K与________(选填“1”“2”或“3”)接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该________(选填“向上”或“向下”)调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6 000 Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=________Ω。
例3.某同学通过用多用电表测量找到发光二极管的负极。
(1)该同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡,经过________之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极。
(2)该同学依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1 k”挡分别进行了二极管导通状态的准确的测量(多用电表内部电源电动势不变),他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”),请帮助他分析一下具体的原因:_____________________________________________________。
例4.在如图7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”。合上开关S后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,A、B灯都不亮。
图7
图8
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障:
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)。
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,则故障是________。
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯短路
(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,
①测试前,一定要将电路中的开关S______。
②测c、d间和e、f间电阻时,某次测量结果如图8所示,读数为________Ω,此时测量的是________间的电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω,它不等于测量值,原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
【方法总结】
1.断路故障的检测方法
(1)用直流电压挡
将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏。
(2)用直流电流挡
将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路。
(3)用欧姆挡检测
将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值说明元件完好,若电阻无穷大说明此元件断路。
2.短路故障的检测方法
(1)将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。
(2)用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路。
【基础题组】
1.关于多用电表表盘上的刻度线,下列说法正确的是( )
A.电阻刻度是均匀的
B.电阻刻度是不均匀的
C.直流电流刻度线是不均匀的
D.直流电压刻度线是不均匀的
2.(多选)如图所示为欧姆表的原理图,表头内阻为Rg,调零电阻接入电路中的电阻值为R,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法中正确的是( )
A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的
B.接表内电池负极的应是红表笔
C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D.调零后刻度盘的中心刻度值是r+Rg+R
3.如图所示,将一光敏电阻接入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,用光照光敏电阻时,表针的偏角为θ1;用手掌挡住光线,表针的偏角为θ2,则可判断( )
A.θ1>θ2 B.θ1=θ2
C.θ1<θ2 D.不能确定
4.甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时,他们都把选择开关旋到“×100”挡,并能正确操作.他们发现指针偏角太小,于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡,乙把选择开关旋到“×10”挡,但乙重新调零,而甲没有重新调零,则以下说法正确的是( )
A.甲选挡正确,操作也正确
B.乙选挡正确,而操作错误
C.甲选挡错误,操作也错误
D.乙选挡错误,而操作正确
5.以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是( )
6.如图所示的电路为欧姆表原理图,把欧姆表调零后测量一个阻值为R=10 Ω的电阻时,指针偏转至满刻度的处,现测量一个电阻Rx,指针偏转至满刻度的处,则电阻Rx的阻值为( )
A.4 Ω B.20 Ω
C.30 Ω D.60 Ω
7.(多选) 如图所示,虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为电表面板上的表笔插孔。下列说法正确的是 。
A.a孔插黑表笔
B.用“×100 Ω”倍率测量时指针在0 Ω附近,应换用“×1 kΩ”倍率
C.更换倍率测量电阻时,必须要重新进行欧姆调零
D.要测量电路中某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开
8.某学生在练习使用多用电表之前,她认真分析了欧姆表的原理电路图(见图甲)。她做的几个练习使用多用电表的电路如图乙所示,下列说法中错误的是 ( )
甲
乙
A.图1中多用电表选择开关应该是直流电压挡
B.图2中多用电表选择开关应该是直流电流挡
C.图3中多用电表测二极管电阻时,指针几乎不偏转
D.图4中多用电表选用欧姆挡,可以给电容器充电
9.如图所示为多用电表的刻度盘。选用倍率为“×100”的欧姆挡正确测量电阻,表针位置如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为 Ω;如果要用此多用电表正确测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是 (选填“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)当选用量程为250 mA的电流挡正确测量电流时,表针位置如图所示,则所测电流为 mA。
10.用如图所示的多用电表进行如下实验。
①将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,发现指针偏转角度过大。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 (填选项前的字母)的顺序进行操作,再将两表笔分别与待测电阻相接,进行测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔短接,旋动部件T,对电表进行校准
②测量二极管的正向导通电阻时,红表笔应接二极管的 (选填“正极”或“负极”)。
11.在“多用电表的使用”实验中:
(1)如图甲所示为一正在测量中的多用电表表盘,如果用电阻挡“×100”测量,则读数为 Ω;如果用“直流5 V”挡测量,则读数为 V。
甲
(2)甲同学利用多用电表测量电阻,他用电阻挡“×100”测量时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,操作顺序为 (填写选项前的字母)。
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量,以下操作正确的是 。
A.将选择开关旋转到合适的电压挡,闭合开关,利用图乙的电路测量小灯泡两端的电压
B.将选择开关旋转到合适的电阻挡,闭合开关,利用图乙的电路测量小灯泡的电阻
C.将选择开关旋转到合适的电流挡,闭合开关,利用图丙的电路测量通过小灯泡的电流
D.将选择开关旋转到合适的电流挡,把图丙中红、黑表笔接入电路的位置互换,闭合开关,测量通过小灯泡的电流
【能力提升题组】
12.如图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,调零电阻的最大值R=50 kΩ,串联的固定电阻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. B.
C. D.
13.一个多用电表内的电池已使用很久了,但是转动调零旋钮时,仍可使表针调至零欧姆刻度处。用这只多用电表测出的电阻值R',与被测电阻的真实值R相比( )
A.R'=R B.R'>R
C.R'<R D.无法确定
14.使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则造成测量值( )
A.比真实值大
B.比真实值小
C.与真实值相等
D.可能比真实值大,也可能小
15.如图所示,是一个多量程多用电表的简化电路图。测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻。下列说法正确的是( )
A.当开关S调到位置1、2时,多用电表测量的是电流,且调到位置1时的量程比位置2的小
B.当开关S调到位置3、4时,多用电表测量的是电阻,且A为黑表笔
C.当开关S调到位置5、6时,多用电表测量的是电压,且调到位置6时的量程比位置5的大
D.多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的。
16.(1)用如图16-1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。
图16-1
①请将以下测量步骤补充完整:
a. 旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。
b. 将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
c. 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”)。
②将两表笔分别与待测电阻相接,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________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”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根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)图7为表头改装欧姆表的原理示意图。表头的量程为Ig=300 μA,内阻为Rg=500 Ω,电源电动势E=3 V,内阻为r=2.0 Ω,R为变阻器,最大阻值为10 kΩ。
图16-2
①由上述条件可知,改装后该表盘的正中央所标记的待测电阻阻值应为________Ω,若该表盘正中央刻线标记数字为10 Ω,则按上述方式直接改装得到的应是该欧姆表的________挡(填写“×1 k”“×100”“×10”或“×1”)。
②若通过改变欧姆表内部电源的电动势来更换挡位,则要得到“×10”挡,需将电源电动势调整至________V。
③此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻,将会导致测量值________(填写“偏大”“偏小”或“无影响”)。
图16-3
④如图8所示,发光二极管是电子线路中常用的元件,一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极,“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时(从正极流入),其电阻较小,可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻,发现二极管可以发光,则可知红表笔连接二极管的________(填写“长脚”或“短脚”)。
17.如图所示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300 μA,内阻Rg=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较________(填“变大”“变小”或“不变”).
18.在练习使用多用电表的实验中:
(1)一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是x10、x100、x1k,用x100挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很大,为了较准确地进行测量,应换到________档
(2)重新测量后,指针位于如图甲所示位置,被测电阻的测量值为__________Ω。
(3)如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图,已知电流计的量程为Ig=100μA,内阻为Rg,定值电阻 R0=,电池电动势为E=6.0V,R为调零电阻,则表盘上30μA刻度线对应的电阻值是___________kΩ,
(4)当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到5.6V、内阻增加了5Ω时仍可调零,调零后,测量电阻将偏_______(填“大”或“小”),若测得某电阻为 30kΩ,则这个电阻的真实值为___________ kΩ。
【参考答案】
例1.答案:(1)×10 B (2)120 40 (4)10.8
解析:(1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时,测量值较为准确,故选择“×10”挡较好;多用电表的黑表笔与内部电源正极连接,与外电路形成闭合回路后,电流从黑表笔流出,红表笔流进,而电流表接入电路要注意“+”进“-”出,故黑表笔应接电流表的B接线柱上。
(2)欧姆表读数等于表盘刻度值×倍率,即欧姆表的读数为120 Ω;电流表的量程是0~100 mA,分度值为2 mA,则示数为40 mA。
(4)由题图乙可知表盘中间刻度为15,又选择倍率为“×10”挡,所以此时多用电表的中值电阻为150 Ω,根据E=I(R+R中)
得E=40×10-3×(120+150) V=10.8 V。
例2.答案:(1)a (2)1 (3)向下 (4)4 000
解析:(1)电流从红表笔流进欧姆表,从黑表笔流出欧姆表,欧姆表红表笔与内部电源负极相连,所以图中a是红表笔。
(2)当开关K拨向1时,回路中满偏电流小,欧姆表内阻大,中值电阻大,能够接入待测电阻的阻值大,倍率较大,即为“×100”挡位。
(3)从“×10”挡位换成“×1”挡位。即开关K从2拨向3,根据闭合电路欧姆定律有
E=Ig2(R调零2+r)+Ig(Rg+R3)
E=Ig3(R调零3+r)+Ig(Rg+R2+R3)
又Ig2<Ig3
则R调零2>R调零3
即调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零,则Ig1=
在ab两表笔间接入阻值为6 000 Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则=
在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
=
联立解得Rx=R1
则有Rx=4 000 Ω。
例3.答案:(1)欧姆调零 短管脚 (2)小 原因见解析
解析 (1)在测量电阻时,选择挡位后首先要进行欧姆调零;二极管发光时处于正向导通状态,因为黑表笔所接的长管脚为二极管的正极,故短管脚为负极。
(2)从“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡到“×1 k”挡,多用电表的内阻越来越大,根据闭合电路欧姆定律I=可知,通过二极管的电流越来越小,根据P=I2R可知二极管的亮度越来越小。
例4.答案 (1)①B ②A (2)①断开 ②6 e、f
温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)
解析:(1)①因为电源的电动势大约为6 V,要使电压挡选择的量程安全以及准确,则选择开关应置于10 V挡,故B正确。
②测得c、d间电压约为5.8 V,接近电源电动势,e、f间电压为0,可知灯泡A断路,故A正确。
(2)①用欧姆表测量电阻时,开关应断开,使得待测电阻与电源不相连。
②欧姆表的读数为6×1 Ω=6 Ω,因为c、d间断路,所以此时测量的是e、f间的电阻。根据R=得,小灯泡正常发光时的电阻为R= Ω≈12.7 Ω。它不等于测量值,原因是温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)。
【基础题组】
1.B 解析:由I=,电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比,电阻的刻度线是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,故A错误,B正确;直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度,故C、D错误.
2.ABD 解析:其原理为闭合电路欧姆定律,故A正确;接表内负极的是红表笔,故B正确;欧姆表零刻度线在最右侧,最大刻度线在最左侧,C错误;调零后刻度盘的中心刻度值是Rg+r+R,故D正确.
3.B 解析:选A.有光时电阻小,则偏角大,无光时电阻大,则偏角小,则
θ1>θ2.
4.D 解析:选D.选择开关旋到“×100”挡,指针偏角太小,说明所测电阻阻值较大,所选量程太小,应选择较大的量程,重新选挡后要重新欧姆调零,故D正确,A、B、C错误.
5.C 解析:选项B的欧姆表中没有可调电阻,B错;选项D电流表的负极接到了电源的正极,D错;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,A错,C对.
6.D 解析:设电动势为E,内阻为Rg,满偏电流为Ig,欧姆表调零时:Ig=,测一阻值为R=10 Ω的电阻时:Ig=,测一未知电阻时:Ig=,解得:Rx=60 Ω.
7.ACD 解析:由图示可以知道,a插孔与内置电源正极相连,则a孔应插黑表笔,A选项正确;用×100 Ω倍率测量时,若指针指在0 Ω附近,说明指针偏转角度太大,所选倍率太大,应换小倍率,用×10 Ω倍率测量,B选项错误;每次换倍率后测电阻前需要重新进行欧姆调零,C选项正确;使用多用电表测某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开,如果电阻与其他元件不断开,电阻和其他元件构成回路,这样测出的不是这个电阻的阻值,选项D正确。
8.C 解析:用欧姆挡时,电路中不应有电源;而用直流电压挡时要与被测元件并联,用直流电流挡时要与被测元件串联;欧姆挡内部有电源,接电容器时,内部电源会为电容器充电。
9.答案:(1)1.5×103 ×1 k (2)125
解析:(1)选择欧姆挡,指针所指刻度为15.0,倍率为“×100”,所以所测电阻的阻值为15.0×100 Ω=1.5×103 Ω;用欧姆挡测电阻时,指针指在中间位置附近读数较精确,所以若测阻值为 2×104 Ω 的电阻,应选“×1 k”挡。
(2)选用量程为0~250 mA的电流挡测电流时,读数为125 mA。
10.答案:①BC ②负极
解析 ①用“×100”挡时,指针偏转角度过大,说明被测电阻阻值较小,应换成小倍率挡测量,且换挡后需要重新进行欧姆调零后才能测量。
②多用电表的电流是“红进黑出”,二极管正向导通时,电流由二极管的正极流入,负极流出,应将红表笔接二极管负极。
11.答案:(1)6×102 3.60 (2)A、D、C(不可以改变顺序)
(3)A、C(可以改变顺序)
解析:(1)多用电表测电阻选取最上端的欧姆表刻度,根据挡位可知阻值为6×102 Ω;测电压时,由于精度为0.1 V,需要估读一位,根据量程“50”的刻度可知电压为3.60 V。
(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小,需选取大挡位,进行欧姆调零后再测阻值,故顺序为A、D、C。
(3)多用电表一定是红表笔电流流入、黑表笔电流流出,图乙是测电压,图丙是测电流,表笔位置正确,故选项A、C正确,B、D错误。
【能力提升题组】
12.B 解析:由Ix,该电表的中值电阻为R+R0+r+rg=RkΩ,又有欧姆表的测量值越靠近中间刻度越准确,所以B正确。
13.B 解析:电池用久了,表明该电池将其他形式的能转化为电能的本领弱了,也就是电池的电动势变小了。欧姆表仍能调零,由公式 Ig,表的总内阻变小,中间刻度等于内阻,可见表盘刻度应比实际的变小了,因为测量读数仍就是原表盘刻度,所以读出的数据应大于实际的。
14.B 解析:两手同时分别接触两表笔金属杆,相当于在导体两端并联上一个电阻,测量值比真实值小。
15.C 解析:开关S调至位置1、2时,多用电表测量的是电流,并联阻值越小,电流表量程越大,A错。开关S调到位置3、4时,多用电表测量的是电阻,电流“红入黑出”,则A为红表笔,B错。开关S调到位置5、6时,多用电表测量的是电压,串联阻值越大,电压表量程越大,C正确。多用电表的欧姆挡所对应的表盘刻度不均匀,D错。
16.答案 (1)①a.S C.T 0刻线 ②ADC
(2)①10 000 ×1 k ②0.03 ③无影响 ④短脚
解析 (1)①a.旋动部件S,进行机械调零,使指针对准电流的“0”刻线。
c.将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件T,进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻线。
②将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,可知待测电阻阻值较大,应将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置,将两表笔短接,重新进行欧姆调零,将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接进行测量;则进行操作的步骤顺序为ADC。
(2)①改装后欧姆表进行欧姆调零时,有Ig=
解得欧姆表内阻为R欧=10 000 Ω
该表盘的正中央对应的电流为满偏电流的一半时,有Ig=
解得待测电阻阻值为Rx=10 000 Ω
若该表盘正中央刻线标记数字为10 Ω,则有
Rx=10 000 Ω=1 000×10 Ω
可知改装得到的应是该欧姆表的×1 k挡。
②若通过改变欧姆表内部电源的电动势来更换挡位,则要得到“×10”挡,则欧姆内阻变为R欧′=×10 000 Ω=100 Ω
需将电源电动势调整至为E′=IgR欧′=300×10-6×100 V=0.03 V。
③此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。由于欧姆调零后,电动势不变,欧姆内阻也不变,所以此时用欧姆表测电阻,将对测量值无影响。
④现利用欧姆表测量发光二极管电阻,发现二极管可以发光,可知此时电流正向流经发光二极管,由于欧姆表黑表笔连接电源正极,则红表笔连接二极管的短脚。
17.答案:红 5 变大
解析:回路中电流方向满足红进黑出,所以与A相连的表笔颜色是红色;当两表笔短接(即Rx=0)时,电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R内,此时由关系Ig=得R内==5 kΩ;当指针指在刻度盘的正中央时I=,有=,代入数据可得Rx=R内=5 kΩ;当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆表得重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式Ig=,欧姆表内阻R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由I===,可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了.
18.答案:(1)x10;(2)170,;(3)35;(4)大,28
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