4.3 科学测量：用多用电表测量电学量 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

第3节　科学测量:用多用电表测量电学量　科学用电 一、必备知识基础练 1.从安全用电的角度出发,下列做法存在安全隐患的是(　　) A.用电器金属外壳应该接地线 B.不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器 C.要定期检查用电器插头,特别是大功率用电器插头 D.洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线 2.某同学用欧姆表测电阻,他先选择欧姆×10挡,测量结果如图所示。为了使读数更加精确,还需进行的步骤是(　　) A.换为×1挡,重新测量 B.换为×100挡,重新测量 C.换为×1挡,先欧姆调零再测量 D.换为×100挡,先欧姆调零再测量 3.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间。如用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA处,则被测电阻的阻值为(　　) A.1 000 Ω B.5 000 Ω C.1 500 Ω D.2 000 Ω 4.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图所示,若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA 　　　　mA  直流电压2.5 V 　　　　V  b 电阻“×100”挡 　　　　Ω  5.图甲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,欧姆挡为“×100”。 甲 乙 (1)图甲中的B端与　　　　　(选填“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 C.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 (3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“3”相连的,则读数为　　　　　 kΩ。  6.某学习小组用多用电表欧姆挡测量某一电阻,并对电阻欧姆挡进行了一些研究,右图是多用电表欧姆挡内部电路示意图,电流表的满偏电流为0.2 mA,电源电动势为1.5 V。 (1)请根据下列步骤完成电阻测量并回答相关问题: ①旋动定位螺丝,使指针对准电流的“0”刻度线; ②将选择开关旋转到欧姆挡“×100”的位置; ③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动电阻挡调零旋钮,使指针对准电阻的“0”刻度线; ④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度太小。为了得到比较准确的测量结果,应该将选择开关旋转到欧姆挡　　　　　(选填“×1k”或“×10”)的位置,测量前还需要重新进行欧姆调零;  ⑤测量出该电阻的阻值。 (2)该欧姆表的内阻是　　　　　Ω。  (3)若指针偏转到满刻度的处时,待测电阻的阻值是　　　　　Ω。  二、关键能力提升练 7.(1)如图甲所示用多用电表测量小灯泡的电压时,红表笔应接在　　　　　(选填“a”或“b”)。  甲 乙 (2)将多用电表选择开关旋至欧姆挡对黑箱中的三个接线柱间电阻进行测量,如图乙所示。得到如下表格中数据,那么黑箱中的线路应该是下列所示电路中的　　　　　。  黑笔触点 1 1 2 红笔触点 2 3 1 表头读数 0 0.5 kΩ 2 kΩ 8.为确定某电子元件的电学特性,做如下测量。 (1)用多用电表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,因此需选择　　　　　(选填“×10”或“×1k”)倍率的欧姆挡,并在　　　　　后再进行测量,多用电表的示数如图甲所示,测量结果为　　　　 Ω。  甲　 (2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成如图乙所示电路。添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压,多用电表的选择开关应调到　　　　　(选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。  乙 9.(2025湖南卷)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 甲 乙 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表开关旋转到“×1k”挡,正确操作后,指针位置如图甲所示,则读数为　　　 Ω。  (2)为进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势6 V,内阻可忽略,电压表量程0~6 V,内阻约10 kΩ,电流表量程0~600 μA,内阻约100 Ω。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图乙中完成余下导线的连接。 (3)如图乙所示,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率ρ=　　　　　　(用R、a、b、c表示)。  (4)测得不同压力F下水泥块的电阻R,算出对应的电阻率ρ,作出ρ-F图像如图丙所示。 (5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图丁所示。报警器在两端电压大于或等于3 V时启动,R1为水泥块,R2为滑动变阻器,当R2的滑片处于某位置,R1上压力大于或等于F0时,报警器启动。报警器应并联在　　　(选填“R1”或“R2”)两端。  (6)若电源E使用时间过长,电动势变小,R1上压力大于或等于F1时,报警器启动,则F1　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)F0。  参考答案 1.D　有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护,否则外壳容易带电。多个电器接在同一插座上,当同时开启这些电器时,会造成瞬间电流很大,电压下降,影响用电器正常工作,甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾。用电器插头如果破损,人体接触到破损部位容易造成触电事故,破损处容易造成短路事故。 2.D　由题图可知,先选择欧姆×10挡,指针偏转较小,所以为了使读数更加精确,则应该换更大的挡位使指针靠近表盘中间刻度附近,即换为×100挡,然后先欧姆调零后再测量电阻,故选D。 3.A　设欧姆表的内阻为R内,由闭合电路欧姆定律知3×10-3 A=, 1.5×10-3 A=, 所以R内=500 Ω,E=1.5 V,又1×10-3 A=,所以Rx=1 000 Ω。 4.解析 直流电流100 mA挡,读第二行刻度“0~10”一排,最小分度值为2 mA,估读到1 mA就可以了,读数为20 mA;直流电压2.5 V挡,读第二行刻度“0~250”一排,最小分度值为0.05 V,估读到0.01 V就可以了,读数为0.50 V;电阻“×100”挡,读第一行刻度,测量值等于表盘上读数“3.0”乘以倍率“100”。 答案 20　0.50　300 5.解析 (1)根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,红表笔与内置电源负极相连,由图示电路图可知,B端与红表笔相连; (2)由电路图可知,R6只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流挡时也不需要实行调节,C正确,A、B错误; (3)选择开关接3时为欧姆挡“×100”挡,读数为1 100 Ω=1.1 kΩ。 答案 (1)红　(2)C　(3)1.1 6.解析 (1)④将选择开关旋转到欧姆挡“×100”的位置,将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度太小,说明所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,应该将选择开关旋转到欧姆挡“×1k”的位置。 (2)欧姆表内阻R内==7.5×103 Ω。 (3)若指针偏转到满刻度的处时,由闭合电路欧姆定律得Ig= 解得Rx=3.75×103 Ω。 答案 (1)×1k (2)7.5×103 (3)3.75×103 7.解析 (1)用多用电表测量小灯泡的电压时,因红表笔为“+”极,则红表笔应接在b点; (2)由题意可知,黑笔触点接1,红笔触点接2,表头读数为0,则说明1、2之间没有电阻,若有二极管,则也处于导通状态;由于多用电表测量电阻时,电流从红表笔流入,黑表笔流出,因此1接二极管的正极;又由于黑笔触点接1,红笔触点接3时,表头读数为0.5 kΩ,而每个电阻的阻值为1 kΩ,因此可能是两电阻并联;当黑笔触点接2,红笔触点接1时,表头读数为2 kΩ,而每个电阻的阻值为1 kΩ,因此可能是两电阻串联。C正确。 答案 (1)b (2)C 8.解析 (1)用多用电表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,说明电阻较小,因此需选择“×10”倍率的欧姆挡,并在欧姆调零后再进行测量,多用电表的测量结果为70 Ω。 (2)要测量该元件完整的伏安特性,必须连接成分压电路,如图所示。 本实验中使用多用电表测额定电压为9 V的待测元件两端的电压,多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。 答案 (1)×10　欧姆调零　70　(2)电路见解析图　直流电压10 V 9.解析 (1)由题可知多用电表开关旋转到“×1k”挡,故根据题图甲可得读数为8 000 Ω。 (2)由上述知长方体导电水泥块样品的电阻Rx>,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图所示。 (3)电阻定律R=,化简得ρ=,根据题图乙可知,测量的水泥块长度为a,横截面积为bc,代入解得ρ=。 (5)根据题图丙可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增大,滑动变阻器R2电压增大,水泥块R1电压减小,而报警器在两端电压大于或等于3 V时启动,故应将报警器并联在R2两端。 (6)电源电动势E减小,要使报警器启动,即R2两端电压仍为3 V,根据串联分压有U2=E=E,可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1大于F0。 答案 (1)8 000　(2)见解析图　(3)　(5)R2　(6)大于 7 学科网（北京）股份有限公司 $