内容正文:
第49讲 实验 用多用电表测量电学中的物理量
目录
模拟·基础演练 1
题型01 多用电表的使用 1
题型02 欧姆表原理及应用 7
重难·创新演练 15
真题·实战演练 20
模拟·基础演练
考查重点:多用电表的使用方法、欧姆表的是工作原理及使用、问题。
⏳题型01 多用电表的使用
1.(2026·湖南岳阳·二模)智能家居中常用光敏电阻(阻值随光照强度增大而减小)自动控制照明电路。
同学们欲测定某光敏电阻RG在特定光照强度下的阻值,
(1)第一实验组同学现用多用电表测量,选择开关位置如图甲所示,指针偏转情况如图乙中的I所示,为使测量更为准确,应将选择开关调整到___________(选填“×1”、“×10”或“×1k”)挡。经过规范的操作后,欧姆表指针偏转情况如图乙中的Ⅱ所示,该次测量的读数为__________(结果保留两位有效数字)。
(2)第二实验组同学现有如下器材:待测光敏电阻RG(光照强度为时,阻值约为)
电源(电动势3V,内阻不计)
电流表(量程,内阻)
电流表(量程,内阻未知)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流1 A)
定值电阻
开关、导线若干
(a)实验电路设计:由于缺少电压表,小组决定将电流表与定值电阻串联改装成电压表。请在甲图虚线框内画出测量光敏电阻阻值的实验电路图_________(要求电表示数能从0开始变化,且测量误差尽可能小);
(b)实验数据处理:某次测量中,电流表的示数为,电流表的示数为,则待测光敏电阻的阻值表达式RG=_____________(用题中字母表示);
(c)系统误差分析:该实验方案中,测得的光敏电阻阻值与真实值相比_________(选填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”)。
2.(2026·湖北省·单元测试)某同学在实验室练习使用多用电表,图甲为多用电表示意图。
在使用多用电表时,下列说法正确的是 。
A.红表笔应该插入代表的插孔
B.若使用前发现指针未指在电流或电压的零刻线处,应旋转旋钮进行调零
C.测量某电阻时发现指针偏转角度过大,则应当减小倍率,重新进行欧姆调零后再测量
D.多用电表使用完毕,应该拔出红、黑表笔,选择开关旋转至“档”
某次测量时多用电表指针位置如图乙所示,若此时选择开关旋转至“”档,则多用电表读数为 ;若此时选择开关旋转至“”档,则多用电表读数为 。
若用多用电表的欧姆档去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很小,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”
3.(2026·内蒙古自治区·期末考试)某学习小组练习使用测量工具。
该小组用螺旋测微器测量该金属丝的直径,示数如图所示,其直径为 ;再用游标卡尺测其长度,示数如图所示,其长度为 。
该小组用多用电表初步测量金属丝的电阻。金属丝的电阻约几十欧姆,测量步骤如下:
先调节指针定位螺丝,使指针对准“直流电流、电压”的刻线。
将选择开关转到电阻挡的的位置。
将红、黑表笔插入“”、“”插孔,再短接两表笔,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准“电阻”的刻线。
将两表笔分别与待测电阻相接、电表的示数如图所示,则合金丝的阻值为 。
如果某次用多用电表测量另一未知电阻阻值时,采用“”的电阻挡正确操作后,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,再完成待测电阻的测量。选出正确的操作顺序
将选择开关旋转到电阻挡“”的位置
将选择开关旋转到电阻挡“”的位置
将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接
将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
A.
如图中关于多用电表的使用,操作正确的是
A.测电压时,图甲中红、黑表笔接法错误
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.按图丁连接方式可测得二极管的反向电阻
4.(2026·天津和平·二模)研究小组同学利用多用电表测量金属丝的阻值。
(1)先用欧姆表粗测其阻值。两位同学分别选用多用电表“”和“”挡,将两个表笔短接,进行欧姆调零,然后将表笔分别接在电阻的两端,多用电表指针如图1中的虚线及实线所示,则电阻的阻值为________。
(2)之后同学们设计了如图2所示电路利用多用电表再次开展测量,学生电源使用直流输出挡,所用多用电表的挡位设置如图3,则电路中的表应选用________量程,表应选用________量程。
(3)正确选择了挡位和量程后,电路中电表和电表的指针偏转如图4和图5所示,由此可计算得到电阻的阻值为________(结果保留3位有效数字)。
5.(2026·湖南·模拟预测)某同学利用一满偏电流,内阻的灵敏电流计,设计了一个多倍率电阻表(“”“”“”“”),其内部电路如图所示,电源电动势,内阻。
(1)关于电阻表的使用,下列说法正确的是__________。(单选)
A.使用此表测量电阻时,若指针偏角过小,应换用更小倍率挡位
B.测量定值电阻时,可直接将表笔接在电路中的电阻两端,无需断开电路电源和其他元件
C.电阻表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,电流从黑表笔流出多用电表
(2)当开关与“4”端接通时,进行欧姆调零后,可调电阻接入电路的阻值为:__________;
(3)与3端接通时,电阻表的倍率为__________(选填“”、“”、“”、“”);
(4)设电源电动势未衰减时,与“4”端接通时欧姆表的内阻为。若电源电动势衰减至原值的倍(),内阻保持不变,该同学仍使用此挡位测量电阻,未重新进行欧姆调零。为表盘直接读数,为被测电阻实际阻值,试推导与的关系式:__________(用、、表示)。
⏳题型02 欧姆表原理及应用
6.(2026·四川省·模拟题)为测量一电阻的阻值,一物理兴趣小组的同学利用以下器材组装一个欧姆表:
灵敏电流计内阻,满偏电流
定值电阻
滑动变阻器最大阻值为
电源电动势,内阻不计
导线若干
该兴趣小组的同学将各元件按如图电路连接、为表笔端点,并进行调试。将、表笔短接,调节滑动变阻器,使电流计的示数为,此时欧姆表的总内阻 ,滑动变阻器接入电路的阻值为 。用调试好的欧姆表测量待测电阻,表盘指针示数为,可计算出 。
用该电表粗测一待测电阻,用“”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为 。
如图所示,发光二极管是电子线路中常用的元件,一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极,“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时从正极流入,其电阻较小,可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻,发现二极管可以发光,则可知红表笔连接二极管的 填写“长脚”或“短脚”。
此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻,将会导致测量值 填写“偏大”、“偏小”或“无影响”。
7.(2026·山东·三模)某学习小组想要设计一个“×10”和“×100”双倍率的欧姆表,可供使用的实验器材如下:
直流电源(电动势为1.5 V,内阻为1 Ω)
灵敏电流计(满偏电流为1 mA,内阻为150 Ω)
滑动变阻器(阻值变化范围为0~9999 Ω)
定值电阻(阻值为1200 Ω)
定值电阻
红、黑表笔,开关、,导线若干
(1)按照如图所示的电路连接实验器材,其中黑表笔应接在__________端(选填“A”或者“B”);
(2)闭合,断开,使外接电阻为0时灵敏电流计达到满偏。红黑表笔接待测电阻时,灵敏电流计指针示数为满偏电流的,则__________。
(3)外接电阻为0时,闭合时灵敏电流计恰好满偏,则流过的电流为__________。
(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势减小,且仍然能正常欧姆调零,这将导致测量的结果__________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
8.(2026·江西吉安·模拟预测)某同学自制了一个双量程的欧姆表,该简易欧姆表有“×1”、“×10”两个倍率,电表电路如图所示,A、B分别接表笔。所用器材如下:
A、电流表G(满偏电流Ig=2 mA,内阻Rg=200 Ω);
B、定值电阻R1=5 Ω、R2=45 Ω;
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、单刀双掷开关S;
F、红黑表笔各一支、导线若干。
(1)B端接____________(填“红表笔”或“黑表笔”)。
(2)将S接接线柱1时,应为__________(填“×10”或“×1”)倍率。
(3)现将S接接线柱2,经过欧姆调零后,将待测电阻Rx接在A、B间,发现指针指在表盘的正中央刻度处,该待测电阻的阻值为__________Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)若因长时间使用,欧姆表内电池的电动势略有下降,但仍可欧姆调零。当开关S接接线柱2时,欧姆调零后,实际阻值为270 Ω的标准电阻的测量值为300 Ω,分析可知表内电池的电动势等于_____V。(结果保留三位有效数字)
9.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)某兴趣小组自制了一个多用电表。图乙是其中的欧姆表部分,有四个挡位(“×1”“×10”“×100”和“×1k”)。
(1)某同学欲测量1000 Ω左右的电阻,需将选择开关调至_________挡位,欧姆调零后,进行测量,如图甲所示,则电阻阻值为_______。
(2)该小组讨论后,设计的欧姆表内部结构如图乙所示,已知电源为一节干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),其a端应为电源的________。(选填“正极”或“负极”)
(3)已知电流计的量程为,内阻,经计算,可求出4个定值电阻的阻值,则______。
10.(2026·陕西榆林·模拟预测)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S1接b时,c、d端接入回路中作为量程分别为1mA和10mA的电流表使用;②单刀双掷开关S1接a时,可作为“×100”和“×1k”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=720Ω;电源电动势为1.5V,内阻为1Ω。
请帮助该同学解决以下问题。
(1)电路中定值电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
(2)若想保证欧姆表正常使用,调零电阻R可选下面两个滑动变阻器中的______。
A.电阻范围0~200Ω B.电阻范围0~2000Ω
(3)某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间,发现挡位不合适,断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,是因为开关S2接1时电流表指针偏转角______(选填“太大”或“太小”)。开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为______Ω。
重难·创新演练
设题创新:结合色环电阻考查多用电表的使用(T16);结合多量程欧姆表考查欧姆表的原理(T17)。
1.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)色环电阻是一种可以通过电阻表面的色环颜色来识别阻值的电阻元件。小强在做实验时,发现一个色环电阻的外漆脱落如图甲所示, 于是用多用电表测量该电阻 。
(1)小强发现选择开关旋转在某挡位时,指针偏角过大,则他接下来正确的操作是_____。
A.只需把选择开关旋转到倍率更低的挡位
B.只需把选择开关旋转到倍率更高的挡位
C.把选择开关旋转到倍率更低的挡位, 并进行欧姆调零
D.把选择开关旋转到倍率更高的挡位, 并进行欧姆调零
(2)小强正确操作后,多用电表的挡位及指针位置如图乙所示。他随后查阅资料得知,四环电阻的第一环以及第二环分别表示电阻阻值的第一位和第二位有效值,第三环表示倍率,也就是第二位有效值后面零的个数, 第四环表示阻值的误差, 不同颜色代表的数字如图丙所示。由此推测第一色环的颜色为_____色。
(3)小林认为用多用电表测量电阻误差较大,采用伏安法测量。小林用实验室提供的电源、 滑动变阻器 (最大阻值 ) 、电流表 (内阻 约为 )、电压表 (内阻 约为 ) 等器材。 小林用电流表内接法和外接法分别测量了该色环电阻的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到 图上,如图丁所示。请你选择一组合理的数据点,求出该色环电阻的电阻为_____ (结果保留两位有效数字)。
(4)若小林进一步用此色环电阻与另一内阻已知的电压表串联改装为大量程电压表,则会由于(3)中的测量方案引起系统误差。请问是否可以再加入(3)中所提供的某器材, 消除此系统误差?_____(选填“是”或者“否”)。如果可行,请选出(3)中的器材并说明原因;如果不行,请说明原因_____。
2.(2026·湖南邵阳·二模)(1)某同学利用欧姆表“×100”挡粗测某一待测元件的电阻,示数如图甲所示,对应的读数是________Ω。
(2)该同学测完电阻后对欧姆表原理产生浓厚的兴趣,想利用图乙所示的电路组装一只多倍率(“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)的欧姆表,实验室提供以下器材:
A.毫安表(量程0~0.1mA,内阻为99Ω);
B.直流电源(电动势为1.5V,内阻为2Ω);
C.直流电源(电动势为15V,内阻为6Ω);
D.滑动变阻器(最大阻值为2kΩ);
E.滑动变阻器(最大阻值为1kΩ);
F.滑动变阻器(最大阻值为20kΩ);
G.单刀双掷开关两个、导线若干。
①开关S接b对应电流表量程为0~1mA,开关S接c对应电流表量程为0~100mA;开关K接________(填“1”或“2”)且开关S接________(填“b”或“c”)时,欧姆表的倍率为“×100”。
②若用此欧姆表比较精确地测量一只阻值约为230Ω的电阻,发现指针指在满偏电流的五分之二处,则此电阻的阻值为________Ω。
③如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势减小,且仍然能正常欧姆调零,这将导致测量的结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
2.(2026·福建省·同步练习)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压未击穿时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图所示的选择开关和两个部件、。请根据下列步骤完成电阻测量:
先进行机械调零,旋动 选填“”或“”使指针对准表盘的 选填“左边”或“右边”零刻度后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成欧姆调零。
该同学先后用红、黑表笔按图方式接触二极管的、两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的 选填“”或“”端为正极。
用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡 选填“”或“”的位置,完成欧姆调零后再次测量。
3.(2026·福建省·同步练习)某实验小组的同学在实验室练习多用电表的使用。
关于多用电表的使用,下列接法正确的是 。
A.图甲是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.图乙是用直流电流挡测量电路中的电流
C.图丙是用电阻挡测量小灯泡的电阻
D.图丁是用电阻挡测量二极管的反向电阻
某同学用多用电表的电流挡,测得电流如图戊指针所示,此时电流为,则该同学所选电流表量程为 。
若用多用电表的电阻挡正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个大约为的电阻,请选出正确且需要的选项并按操作顺序排列 。
A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的定位螺丝,使表针指向“”
B.将红表笔与黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“”
D.把选择开关旋转到“”
E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
4.(2026·福建省·同步练习)如图甲所示,某兴趣小组搭建了有“”、“”、“”三挡位的“欧姆表”电路。其中电池的电动势,内阻可忽略不计表头量程、内阻,、为电阻箱,为滑动变阻器,为单刀多掷开关。
电路中表笔Ⅰ应为 选填“红”或“黑”表笔。
设定对应“”挡位,对应“”挡位。
该小组利用此“欧姆表”尝试测定一未知电阻的阻值,进行了如下操作:
先将拨到,两表笔短接调零,即调节使表头指针指在 刻度处。
把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于图乙处,有同学提出此时指针偏角较小,想增大指针偏角,应将开关拨至 选填“”或“”。
将选择开关拨至新的位置后,重复步骤后,把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于图乙处,可知阻值为 。
若干电池由于长时间使用,内阻略有增大,电动势仍为,则电阻测量值相对真实值 选填“偏大”“等大”或“偏小”。其理由为 。
真题·实战演练
高频考点:欧姆表的原理、多用电表的使用。
1.(2025·广西·高考真题)某小组将电流表改装成欧姆表,所用器材有电源(电动势,内阻不计),电流表(满偏电流,内阻),电阻,滑动变阻器,导线若干,电路如图。
(1)欧姆调零时,应先将A、B______,再调节滑动变阻器,使电流表示数为______,此时滑动变阻器的阻值为______。
(2)调零后,在A、B间接入电阻,当电流表示数为时,为______。
2.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡_______(选填””或“”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_________(选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接________接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接_________接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I=__________mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是__________元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在_________V范围。
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连_________接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为________V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是_________(填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时,_________(填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
4.(2024·河南·高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表V1(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻(阻值为800Ω),滑动变阻器(最大阻值50Ω),滑动变阻器(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡______(填“×1”“×100”或“”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选______(填“”或“”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于______(填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表,待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻______(用、U和表示);
(4)测量得到,则待测电压表内阻______(结果保留3位有效数字)。
5.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极:选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用_______挡(选填’或’’)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_________(选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接________接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接_________接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I=__________mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是__________元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在_________V范围。
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题型01 多用电表的使用 1
题型02 欧姆表原理及应用 7
重难·创新演练 15
真题·实战演练 20
模拟·基础演练
考查重点:多用电表的使用方法、欧姆表的是工作原理及使用、问题。
⏳题型01 多用电表的使用
1.(2026·湖南岳阳·二模)智能家居中常用光敏电阻(阻值随光照强度增大而减小)自动控制照明电路。
同学们欲测定某光敏电阻RG在特定光照强度下的阻值,
(1)第一实验组同学现用多用电表测量,选择开关位置如图甲所示,指针偏转情况如图乙中的I所示,为使测量更为准确,应将选择开关调整到___________(选填“×1”、“×10”或“×1k”)挡。经过规范的操作后,欧姆表指针偏转情况如图乙中的Ⅱ所示,该次测量的读数为__________(结果保留两位有效数字)。
(2)第二实验组同学现有如下器材:待测光敏电阻RG(光照强度为时,阻值约为)
电源(电动势3V,内阻不计)
电流表(量程,内阻)
电流表(量程,内阻未知)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流1 A)
定值电阻
开关、导线若干
(a)实验电路设计:由于缺少电压表,小组决定将电流表与定值电阻串联改装成电压表。请在甲图虚线框内画出测量光敏电阻阻值的实验电路图_________(要求电表示数能从0开始变化,且测量误差尽可能小);
(b)实验数据处理:某次测量中,电流表的示数为,电流表的示数为,则待测光敏电阻的阻值表达式RG=_____________(用题中字母表示);
(c)系统误差分析:该实验方案中,测得的光敏电阻阻值与真实值相比_________(选填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”)。
【答案】(1) ×1k 1.9×104
(2) 无系统误差
【详解】(1)[1]欧姆表指针偏左(偏角小),说明被测电阻阻值较大,当前倍率过小,需要更换更大倍率。原选择开关为×100挡,因此调整为×1k挡;
[2]规范调零后指针指在19位置,读数为
(2)[1]要求电表示数从0开始变化,因此滑动变阻器必须用分压接法;串联改装为电压表,并联在两端,测量和改装电压表的总电流,该设计误差最小。电路图如图所示
[2]根据并联电路规律两端电压 ,通过的电流
根据欧姆定律,待测光敏电阻的阻值表达式
[3]推导过程中已经考虑了的内阻,电流、电压的测量都是准确的,因此不存在系统误差。
2.(2026·湖北省·单元测试)某同学在实验室练习使用多用电表,图甲为多用电表示意图。
在使用多用电表时,下列说法正确的是 。
A.红表笔应该插入代表的插孔
B.若使用前发现指针未指在电流或电压的零刻线处,应旋转旋钮进行调零
C.测量某电阻时发现指针偏转角度过大,则应当减小倍率,重新进行欧姆调零后再测量
D.多用电表使用完毕,应该拔出红、黑表笔,选择开关旋转至“档”
某次测量时多用电表指针位置如图乙所示,若此时选择开关旋转至“”档,则多用电表读数为 ;若此时选择开关旋转至“”档,则多用电表读数为 。
若用多用电表的欧姆档去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很小,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”
【答案】
红表笔
【解析】
A.红表笔应该插入代表的插孔;故A正确;
B.若使用前发现指针未指在电流或电压的零刻线处,应旋转旋钮进行调零;故B错误;
C.测量某电阻时发现指针偏转角度过大,则应当减小倍率,重新进行欧姆调零后再测量;故C正确;
D.多用电表使用完毕,应该拔出红、黑表笔,选择开关旋转至“档”;故D正确。
选择开关旋转至“”档,最小精确度为;多用电表读数为;若此时选择开关旋转至“”档,则多用电表读数为。
电流从二极管正极流入时,二极管导通,正向电阻小;用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很小,说明二极管的电阻大;欧姆表的内部电流从黑表笔流出,红表笔流入,因此与二极管正极相连的是多用电表红表笔。
3.(2026·内蒙古自治区·期末考试)某学习小组练习使用测量工具。
该小组用螺旋测微器测量该金属丝的直径,示数如图所示,其直径为 ;再用游标卡尺测其长度,示数如图所示,其长度为 。
该小组用多用电表初步测量金属丝的电阻。金属丝的电阻约几十欧姆,测量步骤如下:
先调节指针定位螺丝,使指针对准“直流电流、电压”的刻线。
将选择开关转到电阻挡的的位置。
将红、黑表笔插入“”、“”插孔,再短接两表笔,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准“电阻”的刻线。
将两表笔分别与待测电阻相接、电表的示数如图所示,则合金丝的阻值为 。
如果某次用多用电表测量另一未知电阻阻值时,采用“”的电阻挡正确操作后,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,再完成待测电阻的测量。选出正确的操作顺序
将选择开关旋转到电阻挡“”的位置
将选择开关旋转到电阻挡“”的位置
将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接
将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
A.
如图中关于多用电表的使用,操作正确的是
A.测电压时,图甲中红、黑表笔接法错误
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.按图丁连接方式可测得二极管的反向电阻
【答案】
【解析】螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以直径为
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以长度为 ;
欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以合金丝的阻值为 ;
欧姆表指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应换大倍率挡进行测量,但换挡后需要重新进行欧姆调零,所以正确的操作顺序是将选择开关旋转到电阻挡“”的位置,然后将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零,再将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接。
故选D。
根据多用电表使用时,电流从红表笔流入,黑表笔流出,即“红进黑出”可知,测电压时,图甲中红、黑表笔接法正确,故A错误;
B.测电流时,应按图乙连接方式测量,故B正确;
C.测电阻时,应将待测电阻与电源断开,故C错误;
D.按图丁连接方式,电流正向通过二极管,可测得二极管的正向电阻,而不是反向电阻,故D错误。
故选B。
4.(2026·天津和平·二模)研究小组同学利用多用电表测量金属丝的阻值。
(1)先用欧姆表粗测其阻值。两位同学分别选用多用电表“”和“”挡,将两个表笔短接,进行欧姆调零,然后将表笔分别接在电阻的两端,多用电表指针如图1中的虚线及实线所示,则电阻的阻值为________。
(2)之后同学们设计了如图2所示电路利用多用电表再次开展测量,学生电源使用直流输出挡,所用多用电表的挡位设置如图3,则电路中的表应选用________量程,表应选用________量程。
(3)正确选择了挡位和量程后,电路中电表和电表的指针偏转如图4和图5所示,由此可计算得到电阻的阻值为________(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)190
(2) 2.5V 10mA
(3)191
【详解】(1)由图1可知,选用多用电表“”挡时多用电表指针对应图中的虚线,则指针偏转较小,说明挡位选小了,故应选用多用电表“”挡,即多用电表指针对应图中的实线,可得
(2)[1]由图3可知,M表并联在两端,故M表测电压,学生电源输出为 2V,所以M表应选用直流电压2.5V量程;
[2]由图3可知,N表与串联,故N表测电流,结合电源电压和电路电阻,电流较小,应选用直流电流10mA量程。
(3)直流电压的量程为2.5V,由图4可知,电表的读数为
直流电流的量程为10mA,由图5可知,电表N的读数为
根据欧姆定律,可得
5.(2026·湖南·模拟预测)某同学利用一满偏电流,内阻的灵敏电流计,设计了一个多倍率电阻表(“”“”“”“”),其内部电路如图所示,电源电动势,内阻。
(1)关于电阻表的使用,下列说法正确的是__________。(单选)
A.使用此表测量电阻时,若指针偏角过小,应换用更小倍率挡位
B.测量定值电阻时,可直接将表笔接在电路中的电阻两端,无需断开电路电源和其他元件
C.电阻表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,电流从黑表笔流出多用电表
(2)当开关与“4”端接通时,进行欧姆调零后,可调电阻接入电路的阻值为:__________;
(3)与3端接通时,电阻表的倍率为__________(选填“”、“”、“”、“”);
(4)设电源电动势未衰减时,与“4”端接通时欧姆表的内阻为。若电源电动势衰减至原值的倍(),内阻保持不变,该同学仍使用此挡位测量电阻,未重新进行欧姆调零。为表盘直接读数,为被测电阻实际阻值,试推导与的关系式:__________(用、、表示)。
【答案】(1)C
(2)
(3)
(4)()
【详解】(1)A.使用此表测量电阻时,若指针偏角过小,说明待测电阻较大,应换更大倍率挡位,故A错误;
B.测量定值电阻时,需断开电路电源和其他元件,再将表笔接在电阻的两端,故B错误;
C.电阻表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,电流从黑表笔流出多用电表,故C正确。
故选C。
(2)由闭合电路的欧姆定律
解得,此时
(3)由小问(2)知,与3端接通时,串联电阻多,欧姆表总内阻大,倍率大,故电阻表的倍率为
(4)由上述分析可得
电源电动势未衰减时,由全电路欧姆定律得电源电动势衰减至原值的倍(),内阻保持不变,且未重新进行欧姆调零指针指在同一位置
解得()
⏳题型02 欧姆表原理及应用
6.(2026·四川省·模拟题)为测量一电阻的阻值,一物理兴趣小组的同学利用以下器材组装一个欧姆表:
灵敏电流计内阻,满偏电流
定值电阻
滑动变阻器最大阻值为
电源电动势,内阻不计
导线若干
该兴趣小组的同学将各元件按如图电路连接、为表笔端点,并进行调试。将、表笔短接,调节滑动变阻器,使电流计的示数为,此时欧姆表的总内阻 ,滑动变阻器接入电路的阻值为 。用调试好的欧姆表测量待测电阻,表盘指针示数为,可计算出 。
用该电表粗测一待测电阻,用“”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为 。
如图所示,发光二极管是电子线路中常用的元件,一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极,“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时从正极流入,其电阻较小,可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻,发现二极管可以发光,则可知红表笔连接二极管的 填写“长脚”或“短脚”。
此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻,将会导致测量值 填写“偏大”、“偏小”或“无影响”。
【答案】
短脚
无影响
【解析】根据闭合电路欧姆定律,调零时总内阻为
由总内阻,解得滑动变阻器阻值
根据闭合电路欧姆定律得,解得。
欧姆表用“ ”挡,则读数为。
结合题意,根据欧姆表“红进黑出”的原理可知,二极管发光,黑笔接长脚,红笔接短脚。
此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。由于欧姆调零后,电动势不变,欧姆内阻也不变,所以此时用欧姆表测电阻,将对测量值无影响。
7.(2026·山东·三模)某学习小组想要设计一个“×10”和“×100”双倍率的欧姆表,可供使用的实验器材如下:
直流电源(电动势为1.5 V,内阻为1 Ω)
灵敏电流计(满偏电流为1 mA,内阻为150 Ω)
滑动变阻器(阻值变化范围为0~9999 Ω)
定值电阻(阻值为1200 Ω)
定值电阻
红、黑表笔,开关、,导线若干
(1)按照如图所示的电路连接实验器材,其中黑表笔应接在__________端(选填“A”或者“B”);
(2)闭合,断开,使外接电阻为0时灵敏电流计达到满偏。红黑表笔接待测电阻时,灵敏电流计指针示数为满偏电流的,则__________。
(3)外接电阻为0时,闭合时灵敏电流计恰好满偏,则流过的电流为__________。
(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势减小,且仍然能正常欧姆调零,这将导致测量的结果__________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)B
(2)1
(3)9
(4)偏大
【详解】(1)欧姆表内部电源的正极应接黑表笔,电流从黑表笔流出。电流从电源正极流出,经过并联电路和滑动变阻器后到达B端,再经过外接电阻从A端流回电源负极。因此B端电势高,电流从B端流出,故黑表笔应接在B端。
(2)闭合断开时,电路为串联结构。欧姆调零时外接电阻为0,灵敏电流计满偏,有
解得欧姆表内阻
接入待测电阻后,电流
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
(3)该欧姆表设计为“×10”和“×100”双倍率,断开时中值电阻,对应"挡(对应表盘中间示数为15),闭合时,与表头支路并联,总电流增大,内阻减小,对应"10"档,其中值电阻应为。此时欧姆调零满偏总电流
因灵敏电流计满偏电流,根据并联电路电流规律,流过的电流
(4)电池电动势减小,内阻增大。欧姆调零时满足
因减小,调零后的欧姆表内阻必然减小。测量电阻时,电流
由于减小,电流减小,指针偏转角度变小。欧姆表刻度盘左侧阻值大,右侧阻值小,指针偏左意味着读数偏大。
8.(2026·江西吉安·模拟预测)某同学自制了一个双量程的欧姆表,该简易欧姆表有“×1”、“×10”两个倍率,电表电路如图所示,A、B分别接表笔。所用器材如下:
A、电流表G(满偏电流Ig=2 mA,内阻Rg=200 Ω);
B、定值电阻R1=5 Ω、R2=45 Ω;
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、单刀双掷开关S;
F、红黑表笔各一支、导线若干。
(1)B端接____________(填“红表笔”或“黑表笔”)。
(2)将S接接线柱1时,应为__________(填“×10”或“×1”)倍率。
(3)现将S接接线柱2,经过欧姆调零后,将待测电阻Rx接在A、B间,发现指针指在表盘的正中央刻度处,该待测电阻的阻值为__________Ω。(结果保留三位有效数字)
(4)若因长时间使用,欧姆表内电池的电动势略有下降,但仍可欧姆调零。当开关S接接线柱2时,欧姆调零后,实际阻值为270 Ω的标准电阻的测量值为300 Ω,分析可知表内电池的电动势等于_____V。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)红表笔
(2)×1
(3)150
(4)1.35
【详解】(1)欧姆表内部电源的正极接黑表笔,负极接红表笔。由电路图可知,电源的负极通过滑动变阻器与B端相连,电源的正极通过开关S与内部电路相连,电流从A端流出经外部电阻流入B端,故B端接红表笔。
(2)当S接1时,电阻与并联,改装后的电流表满偏电流
此时欧姆表内阻
当S接2时,与并联,满偏电流
内阻
S接1时内阻较小,对应倍率较小,故为×1倍率。
(3)S接2时,欧姆表内阻即中值电阻
指针指在表盘正中央,说明电流为满偏电流的一半,根据闭合电路欧姆定律
当时,
(4)设新电动势为,原电动势,原内阻,满偏电流。欧姆调零后,新内阻
测量值为时,对应电流
该电流也是接入真实电阻时的实际电流,即
联立解得
解得
9.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)某兴趣小组自制了一个多用电表。图乙是其中的欧姆表部分,有四个挡位(“×1”“×10”“×100”和“×1k”)。
(1)某同学欲测量1000 Ω左右的电阻,需将选择开关调至_________挡位,欧姆调零后,进行测量,如图甲所示,则电阻阻值为_______。
(2)该小组讨论后,设计的欧姆表内部结构如图乙所示,已知电源为一节干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),其a端应为电源的________。(选填“正极”或“负极”)
(3)已知电流计的量程为,内阻,经计算,可求出4个定值电阻的阻值,则______。
【答案】(1) 1100/1100.0
(2)正极
(3)900
【详解】(1)[1]欧姆表的中央刻度约为$15$,为使指针指在中央刻度附近以减小读数误差,测量左右的电阻时,应选择“”挡位。 [2]由图甲可知,欧姆表刻度盘上指针指在数字$11$处,则测得电阻阻值为
(2)根据欧姆表的内部结构和原理可知,黑表笔与内部电源的正极相连,红表笔与内部电源的负极相连。由图乙可知红表笔接在端,则端应为内部电源的正极。
(3)由图甲可知,欧姆表的中央刻度值为$15$。欧姆表的中值电阻等于其内阻,则选择“”挡位和“”挡位时,欧姆表内阻分别为和。根据图乙多量程电流表改装原理可知,开关S接4时,表头并联的分流电阻最大,电流表量程最小,对应满偏电流较小的“”挡位;同理开关S接3时对应“”挡位。根据闭合电路欧姆定律,两挡位对应的满偏电流分别有,
代入数据解得和
根据并联电路规律,开关S接4和接3时分别有,
联立方程并代入数据解得
10.(2026·陕西榆林·模拟预测)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S1接b时,c、d端接入回路中作为量程分别为1mA和10mA的电流表使用;②单刀双掷开关S1接a时,可作为“×100”和“×1k”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=720Ω;电源电动势为1.5V,内阻为1Ω。
请帮助该同学解决以下问题。
(1)电路中定值电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
(2)若想保证欧姆表正常使用,调零电阻R可选下面两个滑动变阻器中的______。
A.电阻范围0~200Ω B.电阻范围0~2000Ω
(3)某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间,发现挡位不合适,断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,是因为开关S2接1时电流表指针偏转角______(选填“太大”或“太小”)。开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为______Ω。
【答案】(1) 8 72
(2)B
(3) 太小 1427
【详解】(1)[1][2]由电路图可知,接1时为10mA电流表,接2时为1mA电流表,则有,
代入数据可得,
解得,
(2)欧姆表需要进行欧姆调零,所以单刀双掷开关接a,接1时,欧姆表的内阻
单刀双掷开关接a,接2时,欧姆表的内阻
由于,
其中,
解得,
即调零电阻R需要调出为,可知,调零电阻R应选择滑动变阻器电阻范围0~2000Ω。
故选B。
(3)[1]单刀双掷开关接1时为大量程电流表,其对应欧姆表的内阻较小,所以接a、接1时为小倍率欧姆表,对应的挡位是;单刀双掷开关接2时为小量程电流表,其对应欧姆表的内阻较大,所以接a、接2时为大倍率欧姆表,对应的挡位是;断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,说明现在测量的是一个大电阻,此时量程太小,所以开关S2接1时出现的情况应该是电流表指针偏转角太小。
[2]结合上述可知,开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为
重难·创新演练
设题创新:结合色环电阻考查多用电表的使用(T16);结合多量程欧姆表考查欧姆表的原理(T17)。
1.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)色环电阻是一种可以通过电阻表面的色环颜色来识别阻值的电阻元件。小强在做实验时,发现一个色环电阻的外漆脱落如图甲所示, 于是用多用电表测量该电阻 。
(1)小强发现选择开关旋转在某挡位时,指针偏角过大,则他接下来正确的操作是_____。
A.只需把选择开关旋转到倍率更低的挡位
B.只需把选择开关旋转到倍率更高的挡位
C.把选择开关旋转到倍率更低的挡位, 并进行欧姆调零
D.把选择开关旋转到倍率更高的挡位, 并进行欧姆调零
(2)小强正确操作后,多用电表的挡位及指针位置如图乙所示。他随后查阅资料得知,四环电阻的第一环以及第二环分别表示电阻阻值的第一位和第二位有效值,第三环表示倍率,也就是第二位有效值后面零的个数, 第四环表示阻值的误差, 不同颜色代表的数字如图丙所示。由此推测第一色环的颜色为_____色。
(3)小林认为用多用电表测量电阻误差较大,采用伏安法测量。小林用实验室提供的电源、 滑动变阻器 (最大阻值 ) 、电流表 (内阻 约为 )、电压表 (内阻 约为 ) 等器材。 小林用电流表内接法和外接法分别测量了该色环电阻的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到 图上,如图丁所示。请你选择一组合理的数据点,求出该色环电阻的电阻为_____ (结果保留两位有效数字)。
(4)若小林进一步用此色环电阻与另一内阻已知的电压表串联改装为大量程电压表,则会由于(3)中的测量方案引起系统误差。请问是否可以再加入(3)中所提供的某器材, 消除此系统误差?_____(选填“是”或者“否”)。如果可行,请选出(3)中的器材并说明原因;如果不行,请说明原因_____。
【答案】(1)C
(2)橙
(3)
(4) 是 要改装的电压表内阻是已知的,可利用此电压表与(3)中所提供的电流表采用外接法测量此色环电阻,测量值为,这样可消除系统误差。
【详解】(1)欧姆表指针偏角过大,说明被测电阻阻值较小,原所选倍率偏大,需要更换为倍率更低的挡位;且更换欧姆倍率后必须重新进行欧姆调零,故选C。
(2)由图甲知所选挡位为×100,欧姆表指针读数为34,因此被测电阻阻值
根据四环电阻规则,第一位有效数字为3,对应色环颜色为橙色。
(3)已知,,,满足
是大电阻,应选择电流表内接法,内接法测量值偏大,对应 图中斜率更大的叉号点组。计算斜率得。
(4)[1]是;
[2]略。
2.(2026·湖南邵阳·二模)(1)某同学利用欧姆表“×100”挡粗测某一待测元件的电阻,示数如图甲所示,对应的读数是________Ω。
(2)该同学测完电阻后对欧姆表原理产生浓厚的兴趣,想利用图乙所示的电路组装一只多倍率(“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)的欧姆表,实验室提供以下器材:
A.毫安表(量程0~0.1mA,内阻为99Ω);
B.直流电源(电动势为1.5V,内阻为2Ω);
C.直流电源(电动势为15V,内阻为6Ω);
D.滑动变阻器(最大阻值为2kΩ);
E.滑动变阻器(最大阻值为1kΩ);
F.滑动变阻器(最大阻值为20kΩ);
G.单刀双掷开关两个、导线若干。
①开关S接b对应电流表量程为0~1mA,开关S接c对应电流表量程为0~100mA;开关K接________(填“1”或“2”)且开关S接________(填“b”或“c”)时,欧姆表的倍率为“×100”。
②若用此欧姆表比较精确地测量一只阻值约为230Ω的电阻,发现指针指在满偏电流的五分之二处,则此电阻的阻值为________Ω。
③如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势减小,且仍然能正常欧姆调零,这将导致测量的结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)2000
(2) 1 b 225 偏大
【详解】(1)读数是
(2)①[1]欧姆表的内阻
欧姆表的中值电阻15故选电源开关 S 应接 b 以接通 1mA 量程
(欧姆表内阻等于其中值电阻×倍率)
且滑动变阻器符合要求。
②[2]待测电阻约 ,为减小误差应使指针指在中央刻度附近,故应选择×10挡,其中值电阻(对应电源 ,量程 )欧姆表内阻
根据闭合电路欧姆定律,电流 已知
联立解得
③[3]欧姆调零时
得
测量电阻 时电流
当电动势减小时,分母变大,电流变小。欧姆表刻度盘上电流越小对应电阻读数越大,故测量结果偏大。
2.(2026·福建省·同步练习)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压未击穿时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图所示的选择开关和两个部件、。请根据下列步骤完成电阻测量:
先进行机械调零,旋动 选填“”或“”使指针对准表盘的 选填“左边”或“右边”零刻度后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成欧姆调零。
该同学先后用红、黑表笔按图方式接触二极管的、两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的 选填“”或“”端为正极。
用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡 选填“”或“”的位置,完成欧姆调零后再次测量。
【答案】
左边
【解析】先进行机械调零,旋动使指针对准表盘的左边零刻度后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成欧姆调零。
该同学先后用红、黑表笔按题图方式接触二极管、两端,当黑表笔接端时电阻很小,说明二极管加的正向电压,当黑表笔接端时电阻很大,说明二极管加的反向电压,由多用电表指针偏转情况可知二极管的端为正极。
用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,说明倍率挡选择过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡“”的位置,完成欧姆调零后再次测量。
3.(2026·福建省·同步练习)某实验小组的同学在实验室练习多用电表的使用。
关于多用电表的使用,下列接法正确的是 。
A.图甲是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.图乙是用直流电流挡测量电路中的电流
C.图丙是用电阻挡测量小灯泡的电阻
D.图丁是用电阻挡测量二极管的反向电阻
某同学用多用电表的电流挡,测得电流如图戊指针所示,此时电流为,则该同学所选电流表量程为 。
若用多用电表的电阻挡正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个大约为的电阻,请选出正确且需要的选项并按操作顺序排列 。
A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的定位螺丝,使表针指向“”
B.将红表笔与黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“”
D.把选择开关旋转到“”
E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
【答案】
【解析】题图甲中用直流电压挡测量小灯泡两端的电压时,电流应该从黑表笔流出多用电表,从红表笔流入多用电表,故A错误题图乙中用直流电流挡测量电路中的电流时,电流从红表笔流进多用电表,从黑表笔流出多用电表,故B正确题图丙中用电阻挡测量小灯泡的电阻时,应将小灯泡与电源断开,故C错误根据多用电表“红进黑出”的原则可知,题图丁中用电阻挡测量的是二极管的反向电阻,故D正确。
根据多用表的读数可知,所选电流表的量程为。
由于欧姆表的中值电阻为左右,所以要测量左右的电阻时,首先应换挡,把选择开关旋到“”的位置,然后再重新调零,即操作顺序应是。
4.(2026·福建省·同步练习)如图甲所示,某兴趣小组搭建了有“”、“”、“”三挡位的“欧姆表”电路。其中电池的电动势,内阻可忽略不计表头量程、内阻,、为电阻箱,为滑动变阻器,为单刀多掷开关。
电路中表笔Ⅰ应为 选填“红”或“黑”表笔。
设定对应“”挡位,对应“”挡位。
该小组利用此“欧姆表”尝试测定一未知电阻的阻值,进行了如下操作:
先将拨到,两表笔短接调零,即调节使表头指针指在 刻度处。
把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于图乙处,有同学提出此时指针偏角较小,想增大指针偏角,应将开关拨至 选填“”或“”。
将选择开关拨至新的位置后,重复步骤后,把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于图乙处,可知阻值为 。
若干电池由于长时间使用,内阻略有增大,电动势仍为,则电阻测量值相对真实值 选填“偏大”“等大”或“偏小”。其理由为 。
【答案】黑
等大
欧姆调零时电池内阻不能忽略,可通过减小调零电阻的阻值,保证电阻表内阻恒定。欧姆表内阻不变,测量值就不受影响,即电阻测量值相对真实值等大。
【解析】电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接,可知应为黑表笔。
先将拨到,两表笔短接调零,即调节使表头指针满偏,即指在刻度处。
把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于题图乙处,有同学提出此时指针偏角较小,说明倍率挡选择过低,因挡为“”挡,则想增大指针偏角,应将开关拨至。
将选择开关拨至新的位置后,重复后,把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于题图乙处,因接时的中值电阻,可知阻值为。
欧姆调零时电池内阻不能忽略,可通过减小调零电阻的阻值,保证电阻表内阻恒定。欧姆表内阻不变,测量值就不受影响,即电阻测量值相对真实值等大。
真题·实战演练
高频考点:欧姆表的原理、多用电表的使用。
1.(2025·广西·高考真题)某小组将电流表改装成欧姆表,所用器材有电源(电动势,内阻不计),电流表(满偏电流,内阻),电阻,滑动变阻器,导线若干,电路如图。
(1)欧姆调零时,应先将A、B______,再调节滑动变阻器,使电流表示数为______,此时滑动变阻器的阻值为______。
(2)调零后,在A、B间接入电阻,当电流表示数为时,为______。
【答案】(1) 短接 14.4
(2)10
【详解】(1)[1]欧姆表在使用前需要调零,这个过程需要将红黑表笔短接,即图中的A、B点短接;
[2]欧姆表短接调零需要将指针调到电流表G满偏的状态,即让G表示数为;
[3]因为电源内阻不计,调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知
解得
(2)当欧姆表的示数是60μA时,根据,
代入数据可得
2.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡_______(选填””或“”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_________(选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接________接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接_________接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I=__________mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是__________元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在_________V范围。
【答案】(1) ×1k 负极
(2) a d 45.0
(3) 非线性 1.9-2.5
【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)[1][2]实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d;
[3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为
(3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连_________接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为________V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是_________(填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时,_________(填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
【答案】(1)a
(2)0.377/0.376/0.378
(3)
(4)甲
【详解】(1)电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量a、b间的电压时,红表笔应连a接点。
(2)0.5V的直流电压挡,分度值为0.01V,由图可知此时电压表读数为0.377V。
(3)由图可知,当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流,则
当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流,则
由于
所以相同电流情况下,
故图(b)中乙是曲线。
(4)由题意可知,图像测得是元件两端的电压和电流的关系,则实验结果表明,当此元件阻值较小时,甲曲线与曲线更接近。
4.(2024·河南·高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表V1(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻(阻值为800Ω),滑动变阻器(最大阻值50Ω),滑动变阻器(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡______(填“×1”“×100”或“”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选______(填“”或“”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于______(填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表,待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻______(用、U和表示);
(4)测量得到,则待测电压表内阻______(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2) a
(3)
(4)1.57
【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置;接着将红、黑表笔短接即A选项;进行欧姆调零即B选项:调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转角度较小即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处,而根据表中数据可知选择“”倍率又过大,故应选择欧姆挡“×100”的位置;
[4]测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为
(2)[1]图(b)所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即;
[2]为保护电路,且测量电路部分电压从零开始条件,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
(4)测量得到,带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻
5.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极:选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用_______挡(选填’或’’)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_________(选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接________接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接_________接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I=__________mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是__________元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在_________V范围。
【答案】(1) ×1k 负极
(2) a d 45.0
(3) 非线性 1.9-2.5
【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)[1][2]实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d;
[3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为
(3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。
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第49讲 实验 用多用电表测量电学中的物理量
⏳题型01 多用电表的使用
1.
【答案】(1) ×1k 1.9×104
(2) 无系统误差
【详解】(1)[1]欧姆表指针偏左(偏角小),说明被测电阻阻值较大,当前倍率过小,需要更换更大倍率。原选择开关为×100挡,因此调整为×1k挡;
[2]规范调零后指针指在19位置,读数为
(2)[1]要求电表示数从0开始变化,因此滑动变阻器必须用分压接法;串联改装为电压表,并联在两端,测量和改装电压表的总电流,该设计误差最小。电路图如图所示
[2]根据并联电路规律两端电压 ,通过的电流
根据欧姆定律,待测光敏电阻的阻值表达式
[3]推导过程中已经考虑了的内阻,电流、电压的测量都是准确的,因此不存在系统误差。
2.
【答案】
红表笔
【解析】
A.红表笔应该插入代表的插孔;故A正确;
B.若使用前发现指针未指在电流或电压的零刻线处,应旋转旋钮进行调零;故B错误;
C.测量某电阻时发现指针偏转角度过大,则应当减小倍率,重新进行欧姆调零后再测量;故C正确;
D.多用电表使用完毕,应该拔出红、黑表笔,选择开关旋转至“档”;故D正确。
选择开关旋转至“”档,最小精确度为;多用电表读数为;若此时选择开关旋转至“”档,则多用电表读数为。
电流从二极管正极流入时,二极管导通,正向电阻小;用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很小,说明二极管的电阻大;欧姆表的内部电流从黑表笔流出,红表笔流入,因此与二极管正极相连的是多用电表红表笔。
3
【答案】
【解析】螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以直径为
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以长度为 ;
欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以合金丝的阻值为 ;
欧姆表指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应换大倍率挡进行测量,但换挡后需要重新进行欧姆调零,所以正确的操作顺序是将选择开关旋转到电阻挡“”的位置,然后将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零,再将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接。
故选D。
根据多用电表使用时,电流从红表笔流入,黑表笔流出,即“红进黑出”可知,测电压时,图甲中红、黑表笔接法正确,故A错误;
B.测电流时,应按图乙连接方式测量,故B正确;
C.测电阻时,应将待测电阻与电源断开,故C错误;
D.按图丁连接方式,电流正向通过二极管,可测得二极管的正向电阻,而不是反向电阻,故D错误。
故选B。
4.
【答案】(1)190
(2) 2.5V 10mA
(3)191
【详解】(1)由图1可知,选用多用电表“”挡时多用电表指针对应图中的虚线,则指针偏转较小,说明挡位选小了,故应选用多用电表“”挡,即多用电表指针对应图中的实线,可得
(2)[1]由图3可知,M表并联在两端,故M表测电压,学生电源输出为 2V,所以M表应选用直流电压2.5V量程;
[2]由图3可知,N表与串联,故N表测电流,结合电源电压和电路电阻,电流较小,应选用直流电流10mA量程。
(3)直流电压的量程为2.5V,由图4可知,电表的读数为
直流电流的量程为10mA,由图5可知,电表N的读数为
根据欧姆定律,可得
5.
【答案】(1)C
(2)
(3)
(4)()
【详解】(1)A.使用此表测量电阻时,若指针偏角过小,说明待测电阻较大,应换更大倍率挡位,故A错误;
B.测量定值电阻时,需断开电路电源和其他元件,再将表笔接在电阻的两端,故B错误;
C.电阻表内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,电流从黑表笔流出多用电表,故C正确。
故选C。
(2)由闭合电路的欧姆定律
解得,此时
(3)由小问(2)知,与3端接通时,串联电阻多,欧姆表总内阻大,倍率大,故电阻表的倍率为
(4)由上述分析可得
电源电动势未衰减时,由全电路欧姆定律得电源电动势衰减至原值的倍(),内阻保持不变,且未重新进行欧姆调零指针指在同一位置
解得()
⏳题型02 欧姆表原理及应用
6.。
【答案】
短脚
无影响
【解析】根据闭合电路欧姆定律,调零时总内阻为
由总内阻,解得滑动变阻器阻值
根据闭合电路欧姆定律得,解得。
欧姆表用“ ”挡,则读数为。
结合题意,根据欧姆表“红进黑出”的原理可知,二极管发光,黑笔接长脚,红笔接短脚。
此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。由于欧姆调零后,电动势不变,欧姆内阻也不变,所以此时用欧姆表测电阻,将对测量值无影响。
7.
【答案】(1)B
(2)1
(3)9
(4)偏大
【详解】(1)欧姆表内部电源的正极应接黑表笔,电流从黑表笔流出。电流从电源正极流出,经过并联电路和滑动变阻器后到达B端,再经过外接电阻从A端流回电源负极。因此B端电势高,电流从B端流出,故黑表笔应接在B端。
(2)闭合断开时,电路为串联结构。欧姆调零时外接电阻为0,灵敏电流计满偏,有
解得欧姆表内阻
接入待测电阻后,电流
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
(3)该欧姆表设计为“×10”和“×100”双倍率,断开时中值电阻,对应"挡(对应表盘中间示数为15),闭合时,与表头支路并联,总电流增大,内阻减小,对应"10"档,其中值电阻应为。此时欧姆调零满偏总电流
因灵敏电流计满偏电流,根据并联电路电流规律,流过的电流
(4)电池电动势减小,内阻增大。欧姆调零时满足
因减小,调零后的欧姆表内阻必然减小。测量电阻时,电流
由于减小,电流减小,指针偏转角度变小。欧姆表刻度盘左侧阻值大,右侧阻值小,指针偏左意味着读数偏大。
8.
【答案】(1)红表笔
(2)×1
(3)150
(4)1.35
【详解】(1)欧姆表内部电源的正极接黑表笔,负极接红表笔。由电路图可知,电源的负极通过滑动变阻器与B端相连,电源的正极通过开关S与内部电路相连,电流从A端流出经外部电阻流入B端,故B端接红表笔。
(2)当S接1时,电阻与并联,改装后的电流表满偏电流
此时欧姆表内阻
当S接2时,与并联,满偏电流
内阻
S接1时内阻较小,对应倍率较小,故为×1倍率。
(3)S接2时,欧姆表内阻即中值电阻
指针指在表盘正中央,说明电流为满偏电流的一半,根据闭合电路欧姆定律
当时,
(4)设新电动势为,原电动势,原内阻,满偏电流。欧姆调零后,新内阻
测量值为时,对应电流
该电流也是接入真实电阻时的实际电流,即
联立解得
解得
9.。
【答案】(1) 1100/1100.0
(2)正极
(3)900
【详解】(1)[1]欧姆表的中央刻度约为$15$,为使指针指在中央刻度附近以减小读数误差,测量左右的电阻时,应选择“”挡位。 [2]由图甲可知,欧姆表刻度盘上指针指在数字$11$处,则测得电阻阻值为
(2)根据欧姆表的内部结构和原理可知,黑表笔与内部电源的正极相连,红表笔与内部电源的负极相连。由图乙可知红表笔接在端,则端应为内部电源的正极。
(3)由图甲可知,欧姆表的中央刻度值为$15$。欧姆表的中值电阻等于其内阻,则选择“”挡位和“”挡位时,欧姆表内阻分别为和。根据图乙多量程电流表改装原理可知,开关S接4时,表头并联的分流电阻最大,电流表量程最小,对应满偏电流较小的“”挡位;同理开关S接3时对应“”挡位。根据闭合电路欧姆定律,两挡位对应的满偏电流分别有,
代入数据解得和
根据并联电路规律,开关S接4和接3时分别有,
联立方程并代入数据解得
10.
【答案】(1) 8 72
(2)B
(3) 太小 1427
【详解】(1)[1][2]由电路图可知,接1时为10mA电流表,接2时为1mA电流表,则有,
代入数据可得,
解得,
(2)欧姆表需要进行欧姆调零,所以单刀双掷开关接a,接1时,欧姆表的内阻
单刀双掷开关接a,接2时,欧姆表的内阻
由于,
其中,
解得,
即调零电阻R需要调出为,可知,调零电阻R应选择滑动变阻器电阻范围0~2000Ω。
故选B。
(3)[1]单刀双掷开关接1时为大量程电流表,其对应欧姆表的内阻较小,所以接a、接1时为小倍率欧姆表,对应的挡位是;单刀双掷开关接2时为小量程电流表,其对应欧姆表的内阻较大,所以接a、接2时为大倍率欧姆表,对应的挡位是;断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适,说明现在测量的是一个大电阻,此时量程太小,所以开关S2接1时出现的情况应该是电流表指针偏转角太小。
[2]结合上述可知,开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为
重难·创新演练
设题创新:结合色环电阻考查多用电表的使用(T16);结合多量程欧姆表考查欧姆表的原理(T17)。
1.
【答案】(1)C
(2)橙
(3)
(4) 是 要改装的电压表内阻是已知的,可利用此电压表与(3)中所提供的电流表采用外接法测量此色环电阻,测量值为,这样可消除系统误差。
【详解】(1)欧姆表指针偏角过大,说明被测电阻阻值较小,原所选倍率偏大,需要更换为倍率更低的挡位;且更换欧姆倍率后必须重新进行欧姆调零,故选C。
(2)由图甲知所选挡位为×100,欧姆表指针读数为34,因此被测电阻阻值
根据四环电阻规则,第一位有效数字为3,对应色环颜色为橙色。
(3)已知,,,满足
是大电阻,应选择电流表内接法,内接法测量值偏大,对应 图中斜率更大的叉号点组。计算斜率得。
(4)[1]是;
[2]略。
2.。
【答案】(1)2000
(2) 1 b 225 偏大
【详解】(1)读数是
(2)①[1]欧姆表的内阻
欧姆表的中值电阻15故选电源开关 S 应接 b 以接通 1mA 量程
(欧姆表内阻等于其中值电阻×倍率)
且滑动变阻器符合要求。
②[2]待测电阻约 ,为减小误差应使指针指在中央刻度附近,故应选择×10挡,其中值电阻(对应电源 ,量程 )欧姆表内阻
根据闭合电路欧姆定律,电流 已知
联立解得
③[3]欧姆调零时
得
测量电阻 时电流
当电动势减小时,分母变大,电流变小。欧姆表刻度盘上电流越小对应电阻读数越大,故测量结果偏大。
2.
【答案】
左边
【解析】先进行机械调零,旋动使指针对准表盘的左边零刻度后将旋转到电阻挡“”的位置,并完成欧姆调零。
该同学先后用红、黑表笔按题图方式接触二极管、两端,当黑表笔接端时电阻很小,说明二极管加的正向电压,当黑表笔接端时电阻很大,说明二极管加的反向电压,由多用电表指针偏转情况可知二极管的端为正极。
用多用电表“”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,说明倍率挡选择过小,为得到更准确的测量结果,可将旋转到电阻挡“”的位置,完成欧姆调零后再次测量。
3
【答案】
【解析】题图甲中用直流电压挡测量小灯泡两端的电压时,电流应该从黑表笔流出多用电表,从红表笔流入多用电表,故A错误题图乙中用直流电流挡测量电路中的电流时,电流从红表笔流进多用电表,从黑表笔流出多用电表,故B正确题图丙中用电阻挡测量小灯泡的电阻时,应将小灯泡与电源断开,故C错误根据多用电表“红进黑出”的原则可知,题图丁中用电阻挡测量的是二极管的反向电阻,故D正确。
根据多用表的读数可知,所选电流表的量程为。
由于欧姆表的中值电阻为左右,所以要测量左右的电阻时,首先应换挡,把选择开关旋到“”的位置,然后再重新调零,即操作顺序应是。
4
【答案】黑
等大
欧姆调零时电池内阻不能忽略,可通过减小调零电阻的阻值,保证电阻表内阻恒定。欧姆表内阻不变,测量值就不受影响,即电阻测量值相对真实值等大。
【解析】电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接,可知应为黑表笔。
先将拨到,两表笔短接调零,即调节使表头指针满偏,即指在刻度处。
把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于题图乙处,有同学提出此时指针偏角较小,说明倍率挡选择过低,因挡为“”挡,则想增大指针偏角,应将开关拨至。
将选择开关拨至新的位置后,重复后,把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于题图乙处,因接时的中值电阻,可知阻值为。
欧姆调零时电池内阻不能忽略,可通过减小调零电阻的阻值,保证电阻表内阻恒定。欧姆表内阻不变,测量值就不受影响,即电阻测量值相对真实值等大。
真题·实战演练
高频考点:欧姆表的原理、多用电表的使用。
1.
【答案】(1) 短接 14.4
(2)10
【详解】(1)[1]欧姆表在使用前需要调零,这个过程需要将红黑表笔短接,即图中的A、B点短接;
[2]欧姆表短接调零需要将指针调到电流表G满偏的状态,即让G表示数为;
[3]因为电源内阻不计,调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知
解得
(2)当欧姆表的示数是60μA时,根据,
代入数据可得
2.
【答案】(1) ×1k 负极
(2) a d 45.0
(3) 非线性 1.9-2.5
【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)[1][2]实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d;
[3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为
(3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。
3.
【答案】(1)a
(2)0.377/0.376/0.378
(3)
(4)甲
【详解】(1)电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量a、b间的电压时,红表笔应连a接点。
(2)0.5V的直流电压挡,分度值为0.01V,由图可知此时电压表读数为0.377V。
(3)由图可知,当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流,则
当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流,则
由于
所以相同电流情况下,
故图(b)中乙是曲线。
(4)由题意可知,图像测得是元件两端的电压和电流的关系,则实验结果表明,当此元件阻值较小时,甲曲线与曲线更接近。
4.
【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2) a
(3)
(4)1.57
【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置;接着将红、黑表笔短接即A选项;进行欧姆调零即B选项:调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转角度较小即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处,而根据表中数据可知选择“”倍率又过大,故应选择欧姆挡“×100”的位置;
[4]测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为
(2)[1]图(b)所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即;
[2]为保护电路,且测量电路部分电压从零开始条件,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
(4)测量得到,带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻
5.
【答案】(1) ×1k 负极
(2) a d 45.0
(3) 非线性 1.9-2.5
【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)[1][2]实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d;
[3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为
(3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。
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