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用多用电表测量电学中的物理量 典型考点变式练
2026届高考物理复习备考
1.某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表,他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关接时,、端接入回路中作为量程分别为和的电流表使用;②单刀双掷开关接时,可作为“”和“”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流,内阻;电源电动势为,内阻为。
请帮助该同学解决以下问题。
(1)电路中定值电阻 , 。
(2)某次测电流时,单刀双掷开关接,接1,表头示数如图乙所示,此时回路电流值 。
(3)若想保证欧姆表正常使用,调零电阻可选下面两个滑动变阻器中的________。
A.电阻范围 B.电阻范围
(4)当单刀双掷开关接,再将开关接1时,欧姆表的挡位为 (选填“”或“”),某次测量欧姆调零后将待测电阻接在、间,发现挡位不合适,断开电路将开关接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,是因为开关接1时电流表指针偏转角 (选填“太大”或“太小”)。开关接2后再次欧姆调零时滑动变阻器接入回路的阻值为 。
2.兴趣小组利用实验室中器材自制一个具有“”和“”的两种倍率的欧姆表,电路设计如图所示。实验室可用器材有:
A.干电池(电动势,内阻)
B.毫安表(满偏电流,内阻)
C.滑动变阻器(最大阻值为)
D.定值电阻(阻值为)
E.定值电阻(阻值为)
F.单刀双掷开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干。
(1)根据上述器材和要求,电路中电阻应选 (填器材前字母序号);
(2)S与1端接通,此时欧姆表挡位为 挡(选填“×1”或“×10”);
(3)用“10”挡测量某二极管的正向电阻,欧姆调零后,滑动变阻器接入电路的阻值为 ;B表笔应与二极管的 (选填“正”或“负”)极相接触。
3.某实验小组的同学设计了一简易欧姆表,该欧姆表能实现欧姆调零,其实验器材为:
A.干电池(电动势,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流,内阻)
C.滑动变阻器R(最大阻值为1000Ω)
D.定值电阻
E.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干
(1)插孔a应插入 (选填“红”或“黑”)表笔;
(2)已知,开关S断开时,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为,开关S闭合时,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为,且,则 ;
(3)该实验小组的同学利用该简易欧姆表测量电压表的内阻,将开关S闭合,测量时应将a表笔与电压表的 (选填“正”或“负”)接线柱相连接,电路接通后,电流表的指针刚好指在正中央,电压表指针偏转的角度为满偏的,则电压表的内阻为 Ω,电压表的量程为 V。
4.指针式多用电表是常用的电学测量仪器,如图2所示为某款多量程多用电表的内部结构图。
(1)当接通1或2时,为 挡(填“电流”、“电阻”或“电压”)。1的量程比2的量程 (填“大”或“小”)。
(2)当接通3或4测量某电阻时,用×10Ω挡时,发现指针偏转角度过大,他应该换用 挡(填“×1”或“×100”),换挡后,在测量前要先进行 。正确操作后,某同学对一电阻进行测量,指针的位置如图1所示,则测量结果为 Ω。
5.物理实验小组将电流表改装为包含电压表和欧姆表的简易多用电表,设计如图所示的电路。所用器材有电源(电动势E=6.0V,内阻不计),电流表G(满偏电流,内阻,定值电阻,电阻箱R(最大阻值60kΩ),开关导线若干。
(1)a相当于改装后多用电表的 表笔(选填“红”或“黑”)。
(2)若改装为量程为3V的电压表,应该闭合开关 ,断开开关 (均选填“S₁”或“S₂”),将电阻箱接入电路的阻值调为 Ω。
(3)若改装为欧姆表,在欧姆调零时,先将a、b短接,将电阻箱接入电路的阻值调为 Ω。欧姆调零后,在a、b间接入待测电阻Rₓ,发现电流表的读数为40μA,则 Ω。若电源的电动势减小为5.6V,欧姆调零后,电流表的读数仍为40μA时待测电阻的阻值为 Ω
6.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)实验时,先将红、黑表笔 (填“断开”或“短接”),调节机械调零旋钮,使指针正对最左端刻度线。
(2)经正确操作,测量电压表内阻时,应将多用电表的 (填“红”或“黑”)表笔与电压表的“+”接线柱接触,
(3)选用“×100”挡测量电压表内阻时,发现指针偏转角度过小。为更准确测量电压表内阻,请选择以下必需的步骤,并按正确的操作顺序写出步骤的序号 ;
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关旋转到“×10”挡位置
C.把选择开关旋转到“×1k”挡位置
D.把选择开关置于“OFF”挡
E.调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
F.将红、黑表笔与电压表对应接线柱接触,测出电压表的内阻
某同学设计的多用电表的原理示意图如图所示,微安表G是表头,其满偏电流Ig=500μA,内阻Rg=100Ω。电源电动势E=4.0V,内阻r=2Ω。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。
若该表测电流时的量程是2.5mA,测电压时的量程是3.0V。则电路中电阻R1= Ω,R2= Ω,滑动变阻器接入的阻值R= Ω。
7.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)(多选)某同学设计的多用电表的原理示意图如图所示,微安表是表头,其满偏电流Ig=500 μA,内阻Rg=100 Ω。电源电动势E=4.0 V,内阻r=2 Ω。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 (填选项前面的字母)。
A.当S接通触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
B.当S接通触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
C.当S接通触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接通触点3时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
(2)若该表测电流时的量程是2.5 mA,测电压时的量程是3.0 V。则电路中电阻R1= Ω,R2= Ω,滑动变阻器接入的阻值R= Ω。
(3)(多选)某小组的同学们发现欧姆表的表盘刻度不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx的关系,他们分别画出了以下的几种图像,其中可能正确的是 。
A. B.
C. D.
参考答案
1.(1) 8 72
(2)5.2mA/5.20mA
(3)B
(4) ×100 太小 1427Ω
(1)由电路图可知,接1时为电流表,接2时为电流表,于是可得,
代入数据可得,
解得,
(2)接,接1时,多用电表为量程为10mA的电流表,由图乙可知,每个小格为0.2mA,所以读数为5.2mA
(3)欧姆表需要进行欧姆调零,所以单刀双掷开关接,接1时,欧姆表的内阻
单刀双掷开关接,接2时,欧姆表的内阻,
为改装后电流表的内阻。
故选B。
(4)单刀双掷开关接1时为大量程电流表,所以接、接1时即为小倍率欧姆表,对应的挡位是。接2为大倍率欧姆表,因为需要调换挡位说明现在测量的是一个大电阻,此时量程太小,所以出现的情况应该是指针偏角太小。调整好倍率进行欧姆调零,开关接2时,电流表内阻
滑动变阻器的阻值
2.(1)D
(2)×1
(3) 131.5 负
(1)当开关S合向1端和2端时,电流表量程前者为后者的十倍;当开关S合向2端时,电流表量程为
则当开关合向1端时,电流表量程为
解得,
电路中电阻应选定值电阻。
(2)欧姆表总的内电阻为,与1端接通,大,小,欧姆表挡位小,即为挡。
(3)[1]选“×10”挡时,开关S合向2端,电流表量程为,欧姆表总的内电阻为
解得
表头G与并联阻值为,所以滑动变阻器接入电路的阻值为
[2]表笔为多用电表的红表笔,测量二极管的正向电阻,黑表笔接二极管的正极,红表笔接二极管的负极。
3.(1)红
(2)300
(3) 负 500 3
(1)电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出,由图可知,电流从电源负极流入电表,故插孔a应插入红表笔;
(2)开关S断开时,欧姆调零后,根据闭合电路欧姆定律,有
开关S闭合时,欧姆调零后,根据闭合电路欧姆定律,有
又,解得,,;
(3)[1]a表笔与简易欧姆表电源负极相连,则应将a表笔与电压表的负接线柱相连接;
[2]开关S闭合,电流表的指针刚好指在正中央,根据闭合电路欧姆定律,有
其中
欧姆表的内阻
解得;
[3]此时流过电压表的电流
电压表此时的电压为
电压表指针偏转的角度为满偏的,则电压表的量程为。
4.(1) 电流 大
(2) ×1 欧姆调零 18
(1)[1]改装成电流表时要并联电阻分流,所以接通1或2时,为电流挡;
[2]设表头的满偏电流为,内阻为;接通1时,设与表头串联的电阻为,并联的电阻为,对应的量程为
接通2时,对应的量程为
联立可得
即1的量程比2的量程大;
(2)[1][2]当接通3或4测量某电阻时,用×10Ω挡时,发现指针偏转角度过大,可知待测电阻阻值较小,则应该换用×1挡,换挡后,在测量前要先进行欧姆调零。
[3]某同学对一电阻进行测量,指针的位置如图1所示,则测量结果为
5.(1)红
(2)
(3)
(1)a端与电流表的正极相连,故相当于多用电表的红表笔。
(2)[1][2]若改装为量程为3V的电压表,电路中不能有电源,故应该闭合开关,断开开关
[3]根据
可得电阻箱接入电路的阻值为
(3)[1]若改装为欧姆表,则闭合开关,断开开关,调零时,根据闭合电路的欧姆定律有
可得电阻箱接入电路的阻值调为
[2]调零后,在a、b间接入待测电阻,根据闭合电路的欧姆定律有
可得
[3]若电源的电动势减小为5.6V,欧姆调零时电阻箱的阻值变为,有
测量时有
可得待测电阻的阻值为
6.(1)断开
(2)黑
(3) CAEFD 25 1180 1578
(1)多用电表使用前进行机械调零时,需将红、黑表笔断开,调节机械调零旋钮使指针正对最左端刻度线,故填断开。
(2)多用电表欧姆挡测量时,电流从黑表笔流出、红表笔流入。电压表正常工作时电流从“+”接线柱流入,因此需将黑表笔与电压表“+”接线柱接触,故填黑。
(3)[1]选用“×100”挡时指针偏转角度过小,说明被测电阻阻值较大,应换用更大倍率“×1k”挡(C)。换倍率后需重新欧姆调零:先将红黑表笔短接(A),调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点(E),再将表笔与电压表接线柱接触测量(F),最后把选择开关置于“OFF”挡(D)。步骤顺序为CAEFD。
[2]改装后多用电表测电流的量程为,根据分流原理,有
代入数值,解得
[3]改装后电流表的内阻为,则
解得
则有
代入数据,解得
[4]由闭合电路欧姆定律得
代入数据,解得
7.(1)AC
(2) 25 1180 1578
(3)AC
(1)A.当S接通触点1时,多用电表内部电路为灵敏电流计并联定值电阻,故处于测量电流的挡位,根据多用电表的“红进黑出”易知其中接线柱B接的是黑表笔,A正确;
BC.当S接通触点2时,多用电表内部电路含有电源,处于测量电阻的挡位,接线柱B接的是黑表笔,B错误,C正确;
D.当S接通触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,根据多用电表的“红进黑出”易知其中接线柱B接的是黑表笔,D错误。
故选AC。
(2)[1]改装后多用电表测电流的量程为,根据分流原理,有
代入数值,解得
[2]改装后电流表的内阻为,则
解得
则有
代入数据,解得
[3]由闭合电路欧姆定律得
代入数据,解得
(3)由闭合电路欧姆定律知,测电阻时有
可得或
由函数关系可知AC正确,BD错误。故选AC。
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