内容正文:
实验十三 练习使用多用电表
1.(2025·广东佛山市一模)某同学利用如图甲所示的部分电路测量标识模糊的滑动变阻器的最大阻值。请完成下列相关内容:
(1)连接线路:要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值,则闭合开关S前,a接线柱不能连接到滑动变阻器的 接线柱。
A.b B.c
C.d D.e
(2)欧姆调零:正确连接a与滑动变阻器的接线柱后,先将多用电表的选择开关旋至“×10”位置,再将滑动变阻器的滑片滑到 (选填“最左端”或“最右端”),闭合开关S,旋转多用电表的 (选填“P”或“Q”)旋钮,使指针指到 ,完成欧姆调零。
(3)调试:在(2)的基础上,将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,观察到多用电表的示数较小,为了得到比较准确的测量结果,应将选择开关旋至 位置, (选填“需要”或“不需要”)再次进行欧姆调零。
(4)测量:在(3)的调试后,进行正确操作和测量,多用电表指针指示如图乙,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
2.(2025·四川绵阳一诊)某实验小组成员用多用电表测电压表的内阻和欧姆表电池的电动势。电压表量程为10 V,内阻未知。如图甲所示为一多用电表的表盘,其中多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量电压表内阻时操作过程如下。
(1)在测量前,首先进行的操作应是机械调零,要调节部件 (选填“A”“B”或“C”),使多用电表的指针指在表盘最 (选填“左”或“右”)端的0刻度线位置;
(2)测量电压表内阻时,要选择合适的挡位。
(3)选择合适的挡位后,该同学先将红、黑表笔短接调零后,选用图乙中 (选填“A”或“B”)所示方式连接,选择正确方式后,欧姆表和电压表读数分别如图丙、丁所示,某同学读出欧姆表的示数为 Ω,电压表的示数为 V,则欧姆表电池的电动势为 V。(已知欧姆表表盘刻度中间值为15)
3.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。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个挡位分别为直流电压1 V挡和5 V挡、直流电流1 mA挡和2.5 mA挡、欧姆×100 Ω挡。改装多用表表盘如图b所示。
(1)测量时,接线柱A接的是 (选填“红”或“黑”)表笔;若开关B端与触点“1”相连,则此时多用电表的挡位为 挡,若开关B端与触点“5”相连,则此时多用电表的挡位为 挡。(挡位填写要求具体到量程)
(2)若开关B端与触点“1”相连,进行相关测量时,多用电表指针指示位置如图b所示,则此时多用电表的读数为 。
(3)若电池E的电动势为1.5 V,当把开关B端接到触点“3”,短接A、B表笔进行欧姆调零后,再用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到表头G满偏刻度的处,则该电阻的阻值为 Ω。
(4)若电池E由于长时间使用后,电动势由1.5 V下降到1.2 V,但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为500 Ω,则这个待测电阻阻值的真实值为 Ω。
4.在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势 (选填“高”或“低”)。
(2)某同学把选择开关调到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,发现无法调零,则他应 。
A.用力转动欧姆调零旋钮
B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零
C.更换多用电表的电池
D.作报废处理,换新的多用电表
(3)在用多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,请写出对应指针读数。
所选择的挡位
指针读数
直流电压10 V
V
电阻“×10”挡
Ω
(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验,他可选用以下器件中的 。(填字母)
5.(2025·山东德州联考)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:
(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a、b两表笔间接入阻值为6 000 Ω的定值电阻R0,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R0,在a、b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。
实验十三 练习使用多用电表
1.(1)CD (2)最右端 Q 0 Ω处(或满偏电流处、欧姆表零刻度处) (3) “×1” 需要 (4) 20
解析:(1)连接线路:要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值,则闭合开关S前,a接线柱不能连接到滑动变阻器的d、e接线柱,只能连接b或者c接线柱,当滑片滑到右端时,闭合开关S可完成欧姆调零;当滑片滑到左端时,闭合开关S可完成测量滑动变阻器的最大阻值。故选C、D。
(2)欧姆调零:正确连接a与滑动变阻器的接线柱后,先将多用电表的选择开关旋至“×10”位置,再将滑动变阻器的滑片滑到最右端,闭合开关S,旋转多用电表的欧姆调零旋钮 “Q”旋钮,使指针指到0 Ω处(或满偏电流处、欧姆表零刻度处),完成欧姆调零。
(3)调试:在(2)的基础上,将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,观察到多用电表的示数较小,说明挡位太高,为了得到比较准确的测量结果,应将选择开关旋至“×1”位置,需要再次进行欧姆调零。
(4)测量:在(3)的调试后,进行正确操作和测量,多用电表指针指示如图乙,则滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。
2.(1)A 左 (3)A 40 000 5.0 6.875
解析:(1)使用前要进行机械调零,要调节指针定位螺丝,即部件A,使指针指向左边的0刻度线处。
(3)电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出;电流从电压表的正接线柱流入电压表,从电压表的负接线柱流出,故A方式正确;由读数规则可知,欧姆表读数=表盘读数×倍率=40×1 kΩ=40 000 Ω,电压表读数为5.0 V,此时欧姆表内阻等于中值电阻,为r=15 kΩ,根据闭合电路欧姆定律有E=Ir+U=r+U= V=6.875 V。
3.(1)黑 2.5 mA 5 V (2)1.50 mA (3)4 500 (4)400
解析:(1)根据欧姆表内部结构可知,黑表笔接电源正极,红表笔接电源负极,所以与A接线柱相连的是黑表笔;若开关B端是与“1”相连的,则此时应为量程较大的电流表,所以多用电表的挡位为2.5 mA;若开关B端与触点“5”相连,则此时应为量程较大的电压表,所以多用电表的挡位为5 V。
(2)此时多用电表的读数为1.50 mA。
(3)当把开关B端接到位置3,短接A、B表笔,有Ig=1 mA
根据E=IgR内,可知R内=1 500 Ω
用该挡测量一个未知电阻阻值,指针偏转到电流表G满偏刻度的处,有E=Ig(R+R内)
联立解得R=4 500 Ω。
(4) 若欧姆表长时间不用,电动势变为E'=1.2 V,那么中值电阻R内'=
而指针所指处的电流为I'=,其中Rx=500 Ω
当电动势降低后有I'=
解得Rx'=400 Ω。
4.(1)低 (2)B (3)3.6 260 (4)B
解析:(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接,黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接,在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低。
(2)把选择开关调到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,无法调零,可能是多用电表没有进行机械调零造成的,可以先用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零,然后再进行欧姆调零,故选B。
(3)多用电表选择直流电压10 V挡,由图示可知,其分度值为0.2 V,示数为3.6 V;选择开关置于电阻“×10”挡,由图示表盘可知,其示数为26×10 Ω=260 Ω。
(4)由选项中的元件可知,A是电容器,B是二极管,C是电阻,因此可以选择B进行实验。
5.(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a、b两表笔间接入阻值为6 000 Ω的定值电阻R0,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则=
在a、b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=R0
则Rx=4 000 Ω。
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