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高中物理必修第三册寒假作业
实验:练习使用多用电表(实验专题)答案
1.答案 (1)S (3)T 0刻线 (4)ADC (5)①6.6②800
解析 (1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零,使指针对准电流的0刻线。
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动欧姆调零旋钮T,使指针对准电阻的0刻线。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏角过小,则电阻阻值大,说明所选挡位太小,为了得到比较准确的测量结果,应换用大挡进行测量,应将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置,然后将两表笔短接,旋动合适部件,使指针指在电阻零刻度处,再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,因此合理的实验步骤是A、D、C。
(5)如果是用直流10 V挡测量电流,由图示表盘可知,其分度值为0.2 V,读数为6.6 V,如果用×100挡测电阻,则读数为8×100 Ω=800 Ω。
2.答案 (1)102.35 (2)8.470 (3)160 (4)见解析图
解析 (1)由图甲所示游标卡尺可知,游标尺是20分度的,游标尺的精度是0.05 mm,其示数为
102 mm+7×0.05 mm=102.35 mm。
(2)由螺旋测微器可知,其示数为8 mm+47.0×0.01 mm=8.470 mm。
(3)用欧姆表粗测此导体电阻Rx=16.0×10 Ω=160 Ω。
(4)电压表量程太小,故串联定值电阻改装成大量程电压表,滑动变阻器阻值较小,故选择分压式接法:改装后电压表内阻远大于待测阻值,故电流表选择外接法。
3.答案 (1)直流电压 1.15 V (2)直流电流 46 mA (3)电阻 1.8 kΩ (4)改用“×1 k”倍率 重新调零 将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线 读出指针所指刻度再乘以倍率得测量值 (5)OFF 交流电压500 V挡 (6)红 正
解析 (1)若选择开关位置旋至如灰箭头所示,即为“V”挡中的“2.5 V”挡位,由图示可知,其分度值为0.05 V,测量结果是1.15 V。
(2)若选择开关的位置如白箭头所示,即为“A”挡中的“100 mA”挡位,由图示可知,其分度值为2 mA,测量结果是46.0 mA。
(3)当选择开关位置旋至如黑箭头所示,即为“Ω”挡中的“×100”挡位,由图示表盘可知,测量结果是18×100 Ω=1 800 Ω=1.8 kΩ。
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:改用“×1 k”倍率,重新调零,将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线,读出指针所指刻度,再乘以倍率得测量值。
(5)全部测量结束后,应将选择开关拨到OFF或者交流电压500 V挡位置。
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从红色表笔经正插孔流入电表。
4.答案 (1)黑 (2) -(r+Rg) (3)-
解析 (1)多用表的正极接黑表笔,因此图中的A端应与黑色表笔相连接。
(2)由闭合电路的欧姆定律可知,Ig=,解得R0=-(r+Rg)。
(3)由闭合电路的欧姆定律可知,I=
解得Rx=-(r+Rg+R0)=-。
5.答案 (1)3 (2)②电阻 ④×10 220
解析 (1)接3时电源连入电路,为欧姆挡。
(2)②换挡前要进行欧姆调零,把两表笔相接触旋转欧姆调零旋钮使指针指在电阻零刻度处。④偏角过大说明电阻小,换用“×10”欧姆挡,重新调零后测量。对应的阻值为22×10 Ω=220 Ω。
6.答案 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.42 mA
1.10×103 Ω 2.84 V
解析 (1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)R6是可变电阻,它起到欧姆调零的作用,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使多用电表的指针指在表盘右端电阻“0”位置,故选B。
(3)换挡开关接“2”时,电表是量程较小的电流表,所以R1+R2==160 Ω;换挡开关接“4”时,电表是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻r==120 Ω,新表头的量程是0~1 mA,所以R4=-r= Ω-120 Ω=880 Ω。
(4)多用电表的指针在题图乙所示位置,若B端与“1”连接,多用电表是量程为0~2.5 mA的电流表,则读数为1.42 mA;若B端与“3”连接,多用电表是“×100”挡的欧姆表,则读数为11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;若B端与“5”连接,多用电表是量程为0~5 V的电压表,则读数为2.84 V。
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高中物理必修第三册寒假作业
实验:练习使用多用电表(实验专题)
第一部分 实验过程
1.机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零,则可用小螺丝刀调整指针定位螺丝进行机械调零。将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
2.测量电压:如图甲所示,将选择开关调至合适的电压量程,将红、黑表笔分别连接在小灯泡两端,即可测得小灯泡两端电压。注意,红表笔接高电势处(电源正极一侧),黑表笔接低电势处(电源负极一侧)。
3.测量电流:如图乙所示,将选择开关调至合适的电流量程,通过红、黑表笔与小灯泡串联,即可测得通过小灯泡的电流。注意,测量时应使多用电表中电流方向为从红表笔流向黑表笔。
4.测量定值电阻
(1)机械调零:调整指针定位螺丝,使指针指到电流、电压的零刻度。
(2)选挡:选择开关置于电阻挡,根据待测电阻阻值选择合适倍率,如没有待测电阻估计值,则选择开关调至高倍率挡进行试触。
(3)欧姆调零:短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮进行调零,然后断开表笔。
(4)测量:将红、黑表笔分别接触待测定值电阻两端。
(5)读数:指针静止后,读出指针所指的示数,然后断开表笔。阻值=示数×倍率,可得出待测电阻阻值。
若指针指在刻度盘中间左右刻度范围,则倍率合适。若指针偏角太小,需要更换大倍率;若指针偏角太大,需要更换小倍率,然后重复②③④⑤步骤。
测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
第二部分 针对训练
1.用如图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旋转到欧姆挡“×100”的位置;
(3)将插入“+”、“-”插孔的两表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”);
(4)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
(5)如图所示为一多用电表表盘。
①如果用直流10 V挡测量电压,则读数为________V;
②如果用×100挡测电阻,则读数为________Ω。
2.为了测定某圆柱型导体的电阻率,某同学进行了以下操作:
(1)用20分度的游标卡尺测出通电部分长度L=________ mm;
(2)用螺旋测微器测此导体直径d= ________mm;
(3)用欧姆表粗测此导体电阻Rx=________Ω(“×10”倍率挡);
(4)用下列所有器材设计一个伏安法测电阻的电路,要求精确测量阻值。在方框中画出测量电路图,并标明各元件符号
待测电阻Rx
电压表V:量程3 V,内阻为30 kΩ
电流表A:量程50 mA,内阻约为10 Ω
定值电阻R0=50 kΩ
滑动变阻器R:0~20 Ω
电源E=10 V,内阻很小
开关一个,导线若干
3.(多用电表的使用)多用电表表头的示意图如图所示。在正确操作的情况下:
(1)若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________。
(2)若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________。
(3)若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________。
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:_________________,______________________,
______________________,________________________。
(5)全部测量结束后,应将选择开关拨到_______或者___________位置。
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表。
4.欧姆表的原理如图。其中,电池的电动势为E、内阻为r,表头G的满偏电流为Ig、内阻为Rg。
(1)图中的A端应与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)测量电阻前,将红、黑色表笔短接,调节可变电阻使通过表头G的电流达到Ig,此时可变电阻接入电路的阻值R0=________。
(3)测量电阻时,若表头G的示数为I,则被测电阻的阻值Rx=________[(2)、(3)结果用E、r、Ig、Rg、I表示]。
5.(1)如图甲所示为某多用电表内部简化电路图,作为欧姆表使用时,选择开关S应接________(填“1”“2” “3”“4”或“5”)。
乙
(2)某同学想通过该多用电表的欧姆挡测量某定值电阻的阻值,主要步骤如下:
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上;
②把两表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在________(填“电阻”或“电流”)零刻度处;
③把红、黑表笔与待测电阻两端相接,发现这时指针偏转角度很大;
④换用________(填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量,发现这时指针偏转适中,如图乙所示,记下电阻阻值为________Ω;
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验完毕。
6.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是定值电阻,R6是可变电阻;表头G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”挡。
(1)图甲中的A端与________(选填“红”或“黑”)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乙所示。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)。
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