内容正文:
第5节 实验:练习使用多用电表 课时训练
一、实验题:
1.在练习使用多用电表的实验中:某同学连接的电路如图所示。
(1)若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________的电流;
(2)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的阻值;
(3)若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是________两端的电压。
2.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。
a.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
d.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔
根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω。
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。
A.测电阻时如果指针偏转角过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
3.某学生用多用电表测电阻。使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线,如图所示。
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡,再将红表笔和黑表笔________,调整________,使指针指向“0”。
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置,欧姆表的读数如图乙所示,则被测电阻为________kΩ。
(3)图甲中的电压表有两个量程(0~3 V,内阻为R1;0~15 V,内阻为R2),则R1________R2(填“>”“=”或“<”)。
4.某同学用多用电表测量一只电阻的阻值,多用电表电阻挡有4个倍率,分别为“×1 k”、“×100”、“×10”、“×1”,该同学将选择开关旋转到“×100”位置时,用正确的操作步骤测量,发现指针偏转角度太大(图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应进行的主要操作:
a.将选择开关旋转到________。
b.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处。
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,则该电阻的测量值是________Ω。
d.将选择开关旋转到“OFF”位置(或交流电压最高挡),拔出表笔。
e.该同学进行了这样的思考,如果选择开关是指向“直流50 V”测量电压,指针还是图中实线所示,则所测的电压是________V。
5.在如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电压,则表明________可能有故障。
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
________________________________________。
6.(1)若多用电表的电阻挡有三个挡位,分别是“×1”挡、“×10”挡和“×100”挡,当用“×10”挡测量某电阻Rx时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,应换到________挡,换挡后应先________(填缺少的步骤),之后用表笔连接待测电阻进行读数,如图所示,由表盘刻度读得该电阻的阻值是________Ω。
(2)某同学用中值电阻为10 Ω的多用电表欧姆挡测量一二极管(正常工作时的电阻约为75 Ω)的正向电阻,下列测量方法最合理的是________。
7.某同学自制了一个多用电表,电流表、电压表、电阻表均为双量程,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=1 mA,内阻Rg=450 Ω);B.定值电阻R1、R2、R3;C.滑动变阻器R(最大阻值为120 Ω);D.电源(电动势为1.5 V,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0~10 mA和0~100 mA,定值电阻R2的阻值为 Ω。
(2)现将S2接4,S1接2时,电阻表的挡位为 (选填“×1”或“×10”)倍率;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0.6 mA,则待测电阻Rx= Ω。
(3)将S2接5、S1接1,若R3=55 Ω,则此时电压表量程为 V。
8.(2026甘肃白银模拟)某物理兴趣小组练习使用多用电表。将多用电表的选择开关旋至电阻挡的某挡位时,其内部电路如图甲所示。已知电源电动势E=1.5 V,内阻r=1 Ω,灵敏电流表满偏电流Ig=10 mA,内阻rg=90 Ω,多用电表表盘如图乙所示,表盘中值刻度为“15”。
甲
乙
(1)图甲中A为 (选填“红表笔”或“黑表笔”)。将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为 Ω。将某电阻接入红、黑表笔间,表盘示数如图乙所示,则该电阻的阻值为 Ω。
(2)若用该多用电表的电阻挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测量,则B应与二极管的 (选填“C”或“D”)端相连;若采用“×10”倍率测量时,发现指针偏转角过大,应换 (选填“×1”或“×100”)倍率,再重新进行欧姆调零。在测电路中的二极管的正向电阻时,电路中的电源 (选填“需要”或“不需要”)断开。实验时,手不能触碰金属杆,否则测量值会 (选填“偏大”或“偏小”)。
丙
9.小军同学学习了多用电表的原理后,自己设计了一个可以用来测量电流和电阻的多用电表,并标定了刻度,其电路图如图所示。将电阻表中央刻度值设计为“15”,通过调整S1、S2的开闭状态,可以形成电阻挡“×1”“×10”“×100”三个倍率。所用的器材有:电源E(电动势E=15 V,内阻可忽略);电流表A(量程0~10 mA,内阻RA=900 Ω);电阻箱R0(0~9 999.9 Ω);定值电阻R1=100 Ω,R2阻值未知;开关两个(S1、S2),表笔两个(a、b),导线若干。
回答下列问题:
(1)表笔b与接线柱 (选填“1”或“2”)连接时,多用电表为测电流的挡位。
(2)测量电流时,若将开关S1闭合、S2断开,电流表的量程被扩大至 mA。
(3)当使用电阻表的“×10”倍率时,发现指针偏转幅度较大,此时应该换成电阻表的 (选填“×1”或“×100”)倍率。调整S1、S2的状态换成相应挡位后,应重新进行欧姆调零,调零后电阻箱的阻值为 Ω。
10.(2026湖北武汉模拟)小明同学研究了多用电表的结构原理,利用学校实验室的器材,自己组装了一个有多挡倍率的电阻表。学校可供使用的器材如下:电流表(量程0~200 μA,内阻490 Ω,表盘可调换),干电池3节(每一节干电池电动势为1.5 V、内阻为0.8 Ω),定值电阻两个(R1=10 Ω,R2=100 Ω),多量程多用电表表盘,滑动变阻器两个,其中微调滑动变阻器RP1(最大阻值500 Ω)和粗调滑动变阻器RP2(最大阻值20 kΩ)。
甲
乙
(1)为了测量一个阻值在100 Ω到200 Ω之间的待测电阻,他用一节干电池组装了如图甲所示的电阻表,经过准确的计算将电流表表盘调换成如图乙所示的多用电表表盘,则组装的这个电阻表的倍率应为 (选填“×1”“×10”或“×100”),图甲中与电流表并联的电阻R应选用定值电阻中的 (选填“R1”或“R2”)。
(2)他按照第(1)问中的组装方式组装了电阻表后,进行了正确的欧姆调零操作。接着用它测量待测电阻的阻值,指针偏转位置如图乙所示,则读出待测电阻阻值的测量值为 Ω。
(3)上面的操作和测量进行完之后,小明同学再利用题目所给的实验器材,组装了一个倍率为“×1 000”的电阻表,请你设计正确的电路连接方案,在图丙中把需要用到的器材连接起来。
参考答案:
1.答案 (1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
解析 (1)当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时,电流表与R1串联,此时电流表测得的是通过R1的电流。
(2)切断电路,选择开关尖端对准欧姆挡时,测得的是R1和R2的串联总电阻。
(3)选择开关尖端对准直流电压挡,闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,电阻R1被短路,此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压,也等于电源两端的电压。
2.答案 (1)adbe 1.5×104 (2)AC
3.答案 (1)短接 欧姆调零旋钮 (2)1 2.5 (3)<
4.答案 “×10”位置 130 27.0
解析 多用电表选择欧姆“×100”倍率,指针偏转角度太大,即所测电阻为小电阻,所选挡位倍率太大,为了较准确地进行测量,应换用小倍率;a.把选择开关旋转到“×10”位置;b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处;c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是13×10 Ω=130 Ω;d.测量结束后,应把选择开关旋转到OFF挡或者交流电压最高挡,拔出表笔;e.如果选择开关是指向“直流50 V”测量电压,则读数时利用中间刻度线,即利用直流挡位数据来读数,则读数为27.0 V。
5.答案 (1)直流电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6
(3)①将多用电表挡位调至欧姆挡;②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻,如电阻为无穷大,表明小灯泡有故障
解析 用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开,在点1和点2已接好的情况下,应选用多用电表的直流电压挡测量各器材两端的电压;点1和点2同时断开时,可以用欧姆挡进行测量。在开关闭合时,若测得5、6两点间电压接近电源的电压,可知开关或连接点5、6出现故障。把小灯泡拆离电路后,检测小灯泡是否有故障可用多用电表的欧姆挡调零后进行测量,如果电阻无穷大,说明灯泡有故障。
6.答案 (1)“×1” 欧姆调零 8.0 (2)A
解析 (1)表头指针偏转角度过大,则电阻值小,要用小倍率挡,选“×1”挡,换挡后要进行欧姆调零,由图可知,该电阻的阻值是8.0 Ω。
(2)欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,红表笔与内置电源负极相连,测二极管正向电阻,欧姆表黑表笔与二极管正极相连,红表笔与二极管负极相连,用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近,由于欧姆表中值电阻约为10 Ω,则应选用“×10”挡,故A正确,B、C、D错误。
7.答案 (1)45 (2)×1 向上 100 (3)0~1.0
解析 (1)由题图所示电路图可知,开关S1接1时分流电阻阻值较大,是电流挡的小量程,即0~10 mA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0~100 mA量程;由题意可知Ig=1 mA=0.001 A,I1=10 mA=0.01 A, I2=100 mA=0.1 A,由欧姆定律得R1=,R1+R2=,代入数据解得R1=5 Ω,R2=45 Ω。
(2)将S2接4,S1接2时,R2与电流表串联再与R1并联,三者的总电阻为R总1==4.95 Ω;将S2接4,S1接1时,R2与R1串联再与电流表并联,三者的总电阻为R总2==45 Ω,电阻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,电阻表的挡位为“×1”倍率。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10 mA,则电阻表的内阻为R内==150 Ω,将电阻Rx接在M、N间,电流表的指针对准刻度盘上的0.6 mA处,干路电流为I'=×0.6 mA=6 mA,则电阻Rx=-R内=100 Ω。
(3)将S2接5,S1接1,若R3=55 Ω,根据欧姆定律可得此时电压表最大测量值为U=R3+IgRg=1.0 V。
8.答案 (1)黑表笔 150 60 (2)D ×1 需要 偏小
解析 (1)根据“红进黑出”可知,A为黑表笔,B为红表笔。欧姆调零后多用电表的总内阻R内= Ω=150 Ω。由于中值电阻等于多用电表的内阻,可知选择的倍率是“×10”,题图乙中示数R=6×10 Ω=60 Ω。
(2)二极管具有单向导电性,由于A与多用电表内部电源正极相连,故A、B应分别接二极管的C、D端;若采用“×10”倍率测量时,发现指针偏转角过大,说明电阻的阻值较小,所以应该换小倍率,即“×1”倍率,且要重新进行欧姆调零。多用电表在测电路中的二极管的正向电阻时,电路中的电源需要断开;实验时,手不能触碰金属杆,否则会将自身电阻并联进电路,测量值偏小。
9.答案 (1)1 (2)0~100 (3)×1 6
解析 (1)表笔b与接线柱1连接时,多用电表为测电流的挡位。
(2)测量电流时,若将开关S1闭合、S2断开,则有IARA=(I-IA)R1,解得I=100 mA,即电流表的量程被扩大至0~100 mA。
(3)当使用电阻表的“×10”倍率时,发现指针偏转幅度较大,说明倍率选择过高,此时应该换成电阻表的“×1”倍率。
当S1闭合时,可得中值电阻R中1= Ω=150 Ω,因中值刻度为15,可知为电阻表的“×10”倍率;则当S2闭合时为电阻表的“×1”倍率,此时中值电阻,即电阻表内阻R中2=R内=15 Ω,此时电流表量程为0~1 A,则有I'==1 A,则电流表内阻RA2= Ω=9 Ω,可知调整S1、S2的状态换成相应挡位后,调零后电阻箱的阻值为15 Ω-9 Ω=6 Ω。
10.答案 (1)×10 R1 (2)160 (3)见解析图
解析 (1)由指针所指刻线和待测电阻的大约阻值可知,组装的这个电阻表的倍率应为“×10”;由电阻表的倍率可知电阻表的中值电阻为R中=15×10 Ω=150 Ω,电路中的最大电流为Im= A=0.01 A,图甲中与电流表并联的电阻R的阻值为R= Ω=10 Ω,故电阻R应选用定值电阻中的R1。
(2)电阻表指针所指的刻线为16,倍率为“×10”,则待测电阻阻值的测量值为Rx=16×10 Ω=160 Ω。
(3)由题意可知组装的新电阻表的中值电阻为R中'=15×1 000 Ω=1.5×104 Ω,使用两节干电池时电路中的最大电流为Im'= A=2×10-4 A=200 μA,则电路连接方案如图所示。
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