内容正文:
电学实验:多用电表的原理和使用
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、多选题
1. AC【解析】由题图可知,当开关S分别接1和2时是电流表,接1时分流电阻相对较小,所以接1时电表的量程较大,故选项A正确;测量电阻时,欧姆表内部应接电源,由题图可知,开关S应接3和4;A与电源的负极相连,所以A为红表笔,故选项B错误,C正确;由题图可知,当开关S分别接5、6时,测量的是电压,电流表所串联的电阻越大,电压表的量程越大,所以开关S接6时的量程比接5时的量程大,故选项D错误。
2. CD【解析】用欧姆挡测量电阻前必须进行欧姆调零,且在每次换挡后都要重新调零,如果用同一欧姆挡测不同的电阻,则不需要重新进行欧姆调零,故A错误.为了使测量值比较准确,表笔应与待测电阻紧密接触,但由于人体是导体,不能用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,故B错误.测量电路中的电阻时,由于多用电表欧姆挡存在内部电源,所以要将待测电阻与其他元件断开后再测量,故C正确.多用电表使用完毕,应将表笔拔出,并将选择开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡,故D正确.
二、实验题
3. (1)CD (2)15 000 1.25 (3)黑表笔
【解析】(1)测电阻时倍率的选择原则是尽可能使指针指向刻度盘的中央位置,因为待测电阻的阻值约为150 Ω,则选择开关应调到“×10”的电阻挡,A错误;欧姆调零时,两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针与表盘右边零刻度对齐,B错误;在电阻测量时,双手不能同时接触电阻两端,否则测出来的是电阻和人体并联后的电阻,误差太大,C正确;测量完成后,将选择开关调到“OFF”挡,符合操作规则,D正确.
(2)由题知欧姆挡读数为15×1 000 Ω=15 000 Ω.如果选择开关在直流电压挡“2.5 V”,则读数为1.25 V.
(3)用多用电表的欧姆挡去测量一个正常的二极管,发现表头指针偏转角度很大,说明回路中电流较大,二极管处于导通状态,与二极管正极相连的是电势较高的一端,多用电表的黑表笔与内部电池正极相接,故与二极管正极相连的是黑表笔.
4. (1)45 (2) “×1” 向上 100 (3)1.0
【解析】(1)由图示电路图可知,开关S1接位置1时分流电阻阻值较大,是电流挡的小量程,即10mA量程;开关S1接位置2时分流电阻阻值较小,是电流挡的大量程,即为100mA量程;由题意可知,I1=10mA=0.01A, I2=100mA=0.1A,由欧姆定律得,,代入数据解得R1=45Ω,R2=5Ω。
(2)现将S2接4,S1接2时,与电流表串联再与并联,三者的总电阻为,现将S2接4,S1接1时,与串联再与电流表并联,三者的总电阻为,欧姆表的倍率大的挡位内阻大,所以将单刀双掷开关S与2接通时,欧姆表的挡位为。结合上述分析可知,将挡位换成另一挡位,即将单刀双掷开关S与2接通换成与1接通,电流表满偏时,干路电流减小了,则调零时需增大滑动变阻器接入电路的电阻,即滑动变阻器R的滑片向上移动。结合上述分析可知,挡位换成另一挡位调零后,电流表满偏时,干路电流为,则欧姆表的内阻为,将电阻接在M、N间,电流表的指针对准刻度盘上的0.6mA处,干路电流为,则电阻。
(3)将S2接5、S1接1,若R3=55Ω,根据欧姆定律可得此时电压表量程为。
5. (1)B (4)BD (5)40Ω
【解析】(1)二极管的正极应该接电源的正极,故二极管的正极应与欧姆表的B表笔相连。
(4)并联电阻后,倍率变化,应重新进行欧姆调零,故A错误,B正确;读出示数后,应进行计算并联电阻后的所测电阻阻值,故C错误,D正确。故选BD。
(5)电流表G与阻值为0.5Ω的电阻并联后,将两表笔短接,调节滑动变阻器R。的阻值,使电流表G满偏时,干路中的电流为50mA,欧姆表的内阻,表盘中央刻度值即为欧姆表的内阻,此表盘中央读数为300Ω,即表示电阻为30Ω,故图丙中电表的读数为400时,电阻为40Ω。
6. (1)不存在电源 (2)1 200 5 (3)见解析图 (4)c a
【解析】(1)使用电压挡进行测量,目的是看“黑盒子”内部是否有电源.由于指针不偏转,因此无电源.
(2)使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧,因此读数时要从右侧向左读,读出结果然后乘倍率即为所测电阻的阻值,所以题图2读数为12×100 Ω=1 200 Ω,题图3读数为5×1 Ω=5 Ω.
(3)使用欧姆挡进行测量时注意黑表笔是和内部电源的正极相连的,观察题图1中的[1][2]可知,在测量b、c之间的电阻时,对两个接线柱进行正反测量,其阻值相同,说明b、c之间接有一个定值电阻;观察题图1中的[3][4]可知,在测量a、c之间的电阻时,黑表笔接c时电阻很小,接a时电阻很大,说明a、c之间有二极管,而且c应该接二极管的正极;观察题图1中的[5]可知,黑表笔接b时的电阻比[3]中黑表笔接c时的电阻大,说明a、c、b之间串联了二极管、电阻两个元件,而a、c之间只有二极管.故盒内元件的连接如图所示.
(4)由于e和电源正极相连,因此要使灯泡仍可发光,应该和二极管的正极相连,即e端和c接线柱相连,f端和a接线柱相连.
7. (1)c D (2)BD
【解析】(1)应用多用电表判断电路故障,首先要正确使用多用电表,对多用电表而言,电流应从红表笔流入,黑表笔流出,由题图能看出c点电势高于d点电势,知红表笔应接触c点.由表1可知d、f间有示数,则d—c—a—电池—b—f间无断路,C错误;若仅灯A短路或灯B短路,不会造成A、B两灯都不亮,A、B错误;若df段断路,则与测试结果相符,D正确.选D.
(2)由表2可知,c、d间电阻较小,灯A既不短路也不断路,A、C错误;d、e间存在大电阻,表明d、e间导线断路,D正确;e、f间电阻为零,则灯B短路,B正确.
8. (1)2 入 (2)右 190 (3)电压 0~2.5V
【解析】(1)由题图甲可知,电流挡需要将电阻与表头并联从而达到分流作用;电阻挡需要内部电源对所测电阻供电,从而通过电流来间接反应电阻;电压挡需要将电阻与表头串联从而达到分压作用。综上所述可知开关接入1、2端时,为电流挡。根据串并联电路规律可知,当开关接入1端时,所测最大电流值为,当开关接入2端时,所测最大电流值为,所以2端为较小量程的电流挡。根据表内电源正负极方向可知正确测量时电流应从A表笔流入。
(2)欧姆调零时,指针应偏转到刻度盘的零刻度处,即最右侧。由题图乙可知待测电阻的阻值为190Ω。
(3)当转换开关S接入“5”端时,多用电表的功能是测电压。此时所测电压最大值为
,即量程为0~2.5V。
9. (1)AC (2)5.4 27.0 (3)BDA
【解析】(1)电流从红表笔流入多用电表,由电路中的电源可知,电流从A流入多用表,故A接红表笔,B接黑表笔;当S接1,电路中G表与电阻并联,故其改装后是电流表;当S接2,电路中有电源,是欧姆表;当S接3,电路中有电阻与改装后的电流表串联,故改装后是电压表,故A、C正确,B、D错误。
(2)“直流10 mA”挡,其分度值为0.2 mA,所以示数为5.4 mA;“直流50 V”挡,其分度值为1 V,所以示数为27.0 V。
(3)首先更换倍率,根据待测电阻的大小,应把选择开关旋转到“×100”位置。然后短接两表笔,调整欧姆调零旋钮,使指针指向欧姆表盘的零刻度。故顺序为BDA。
10. (1)黑 (2 )B (3)160 880 (4)1.47 mA(1.45~1.49 mA均可) 1.10×103 Ω 2.94 V(2.90~2.98 V均可)
【解析】(1)A端与电池正极相连,电流从A端流出,故A端与黑表笔相连.
(2)使用多用电表前,应进行机械调零,即应调整“指针定位螺丝”,使指针指在表盘左端电流“0”的位置,此操作与R6无关,选项A错误;使用欧姆挡时,需要将红、黑表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”的位置,选项B正确;使用电流挡时,B端与“1”或“2”相连,与R6无关,选项C错误.
(3)B端与“1”“2”相连时,该多用电表挡位分别为直流电流“2.5 mA”挡、直流电流“1 mA”挡,如图1所示,由电表的改装原理可知,B端与“2”相连时,有I2=IG+,解得R1+R2=160 Ω;B端与“4”相连时,如图2所示,多用电表为直流电压“1 V”挡,由欧姆定律知,表头与并联部分总电阻R0=,R4=-R0=880 Ω.
(4)当B端与“1”相连时,多用电表为直流电流“2.5 mA”挡,电表读数为1.47 mA;当B端与“3”相连时,多用电表为欧姆“×100 Ω”挡,读数为11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;当B端与“5”相连时,多用电表为直流电压“5 V”挡,读数为×5 V=2.94 V.
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电学实验:多用电表的原理和使用
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、多选题
1.如图所示是一个多用电表内部的简化电路图。S为单刀多掷开关,通过操作开关可以切换不同的挡位。下列说法正确的是( )
A. 当开关S分别接1和2时,测量的是电流,其中S接1时量程较大
B. 当开关S分别接3和4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔
C. 当开关S分别接3和4时,测量的是电阻,其中A是红表笔
D. 当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接5时量程较大
2.用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是( )
A. 测量前必须调零,而且每测一次电阻都要重新调零
B. 为了使测量值比较准确,应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好
C. 待测电阻若是连接在电路中,应当先把它与其他元件断开后再测量
D. 使用完毕应当拔出表笔,并把选择开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡
二、实验题
3.同学在“练习使用多用电表”实验中:
(1)若用此表测量一阻值约为150 Ω的定值电阻,下列操作正确的是________.
A.将选择开关调到“×100”的电阻挡
B.欧姆调零时,两表笔短接,用螺丝刀转动调零旋钮,直到指针与表盘右边零刻度对齐
C.在电阻测量时,双手不能同时接触电阻两端
D.测量完成后,将选择开关调到“OFF”挡
(2)如图为一正在测量中的多用电表表盘,如果选择开关在电阻挡“×1 k”,则读数为________Ω;如果选择开关在直流电压挡“2.5 V”,则读数为________V.
(3)若用多用电表的欧姆挡去测量一个正常的二极管,某次测量时,发现表头指针偏转角度很大,则与二极管正极相连的是多用电表的________(选填“红表笔”或“黑表笔”).
4.某同学自制了一个多用电表,电流表、电压表、欧姆表均为双量程,电表电路如图所示,M、N分别接表笔。所用器材如下:
A.电流表G(满偏电流Ig=1mA,内阻Rg =450Ω);
B.定值电阻R1、R2、R3;
C.滑动变阻器R(最大阻值为120Ω);
D.电源(电动势为1.5V,内阻不计);
E.开关S1、S2;
F.表笔两只、导线若干。
(1)将S2接3,S1分别接1、2时为电流表,其量程分别为10mA和100mA,定值电阻R2的阻值为 Ω。
(2)现将S2接4,S1接2时,欧姆表的挡位为 (选填“×1”或“×10”);欧姆调零后将待测电阻Rx接在M、N间,发现电流表指针偏转角很小,将挡位换成另一挡位,再次欧姆调零时,滑动变阻器R的滑片应 (选填“向上”或“向下”)移动;欧姆调零后,电流表G示数为0.60mA,则待测电阻Rx= Ω。
(3)将S2接5、S1接1,若R3=55Ω,则此时电压表量程为 V。
5.(2023春·安徽六安·高二校考开学考试)某同学制作了如图甲所示的简易欧姆表,电流表的满偏电流为,内阻为,电源的电动势为,内阻为,滑动变阻器R。阻值范围为。他先将两表笔短接,调节。使电流表满偏,之后在两表笔间接入电阻箱,改变电阻箱的阻值,在电流表的表盘上标记对应电阻值,标记后待用。
(1)该同学先用此欧姆表测量一二极管的正向电阻,应将二极管的正极与图甲中 (选填“”或“”)侧的表笔相连。
(2)正确连接电路后,欧姆表指针位置如图乙所示。
(3)由于指针偏角较大,测量误差比较大,该同学将一阻值为的定值电阻并联在电流表两端。
(4)并联电阻后,测量该二极管正向电阻的简要步骤,下列说法正确的是( )
A.直接将左右两表笔分别与二极管的负极和正极接触,读出欧姆表示数
B.将两表笔短接,调节滑动变阻器的阻值使电流表满偏,然后将A、B两表笔分别与二极管的两极正确接触,读出欧姆表示数
C.读出欧姆表示数即为所测电阻阻值
D.读出欧姆表示数,计算所测电阻阻值
(5)正确测量后,欧姆表的指针位置如图丙所示,则二极管的正向电阻为 (选填“”“”或“”)。
6.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件,为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:
第一步:用电压挡对任意两接线柱正、反向电压进行测量,指针均不发生偏转;
第二步:用电阻挡对任意两个接线柱正、反向电阻进行测量,指针偏转情况如图1所示.
(1)第一步测量结果表明盒内________.
(2)图2表示的是欧姆挡为“×100”时的图1[1]和图1[2]中欧姆指针所处位置,其对应阻值是________Ω;图3表示出了电阻挡为“×1”时的图1[3]中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是________Ω.
(3)请在图4的接线柱间用电路图符号画出盒内的元件及连接情况.
(4)一个小灯泡与3 V电池组的连接情况如图5所示,如果把图5中e、f两端用导线直接相连,小灯泡可正常发光,欲将e、f两端分别与“黑盒子”上的两个接线柱相连,使小灯泡仍可发光,那么,e端应连接到________接线柱,f端应连接到________接线柱.(填“a”或“c”)
7.如图所示是某同学连接的实验实物电路图,A、B两灯都不亮,该同学采用下列两种方法进行故障检查.
(1)闭合开关,使用多用电表的直流电压挡进行检查,选择开关置于10 V挡.该同学测试结果如表1所示,在测试c、d间的直流电压时,红表笔应接触__________(选填“c”或“d”).根据测试结果,可判断电路中一定存在的故障是________.
A.灯A短路 B.灯B短路
C.cd段断路 D.df段断路
表1
表2
(2)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表2所示,那么检查出的故障是________.
A.灯A断路 B.灯B短路
C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路
8.如图甲所示是一多用电表的简化电路图。其表头满偏电流Ig=500 μA、内阻Rg=50 Ω,该多用电表有两个电流挡,量程分别为0~10 mA和0~1 mA,已知R2=45 Ω,R3=2 475 Ω。
(1)转换开关S接入_________(填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)端时,为较小量程的电流挡,正确测量时电流应从A表笔流_________(填“出”或“入”)多用电表。
(2)当转换开关S接入“3”端时,多用电表可以用来测电阻。测量之前,先进行欧姆调零,使指针偏转到刻度盘最_________(填“左”或“右”)侧。某次测量电阻时使用的倍率为“×10”,指针如图乙,则待测电阻的阻值为_________Ω。
(3)当转换开关S接入“5”端时,多用电表的功能是测_________(填“电流”“电压”或“电阻”),其量程为_________。
9.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是________(选填选项前面的字母)。
A.A接的是红表笔,B接的是黑表笔
B.当S接1,是电压表
C.当S接2,是欧姆表
D.当S接3,是电流表
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图乙所示。若所选挡位为“直流10 mA”挡,则示数为________ mA;若所选挡位为“直流50 V”挡,则示数________ V。
(3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:________。
A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
B.把选择开关旋转到“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.将红表笔和黑表笔接触
10.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;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω,虚线方框内为换挡开关,A端与B端分别与两表笔相连.该多用电表有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.
(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)表笔相连.
(2)关于可变电阻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使电表指针在表盘左端电流“0”的位置
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”的位置
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(b)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,则多用电表读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则多用电表读数为________.(结果均保留三位有效数字)
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