4.4 练习使用多用电表(讲义)物理粤教版必修第三册
2026-08-03
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2份
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精品
摘要:
本讲义聚焦高中物理“练习使用多用电表”核心知识点,系统梳理多用电表结构(表盘、功能开关等)、四大挡位区分及电阻(调零、倍率选择)、电压电流测量流程,结合欧姆表刻度不均匀原理构建从认知到操作的学习支架。
资料以高考真题和分层练习为特色,通过随学随练、题型分析(如多挡位读数、操作纠错)培养科学探究能力与科学思维,强调安全规范操作渗透科学态度。课中辅助教师系统教学,课后助力学生通过基础、素养、创新模块巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
第四章
闭合电路
第4节 练习使用多用电表
课标要点
1. 认识多用电表表盘结构,分清直流电流、直流电压、欧姆挡各功能区域。
2. 熟练掌握欧姆表调零、电阻测量、电压电流测量的完整操作步骤。
3. 学会规范记录实验数据,养成电学仪器安全使用的实验习惯。
学习重难点
重点:掌握欧姆挡机械调零、欧姆调零以及定值电阻的测量流程。
难点:理解欧姆表刻度不均匀的原理,准确选择合适倍率挡位完成测量。
知识点 多用电表基础介绍(重点)
1.主要组成部件:表盘、功能选择开关、红黑表笔、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮。
2.四大常用挡位:直流电流挡、直流电压挡、交流电压挡、欧姆挡。
3.刻度区分:电流、电压刻度均匀正向排列;欧姆刻度反向分布,刻度疏密不均匀。
随学随练
1.(多选)(25-26高二上·广东佛山·期中)如图(a)所示为某同学完成的简易多用电表电路图,图中E是电池;、、、和是定值电阻,是可变电阻;表头G的满偏电流为,内阻为。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,分别是直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆“”挡。关于该电表的下列说法中正确的是( )
A.图(a)中的A端为红表笔
B.该电表的挡位4、5是电压挡,其中
C.根据题给条件可得
D.使用欧姆“”挡时,指针偏转如图(b)所示,则待测电阻的阻值为
2.(多选)(25-26高二上·陕西西安·期末)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中是电池,和是固定电阻,是可变电阻,虚线方框内为换挡开关,端和端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,其中欧姆挡为挡.该多用电表刻度盘如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.图中的端与红色表笔相连接.
B.图中接2时电流表的量程比接1时电流表的量程小
C.图中欧姆挡的“”为正中间的刻度线,则挡欧姆表的总内阻为1500欧
D.用欧姆挡测量时发现指针偏转角度过小,应换用更小倍率的挡位后重新欧姆调零
3.(24-25高一下·北京海淀·期末)欧姆表是依据闭合电路欧姆定律、在电流表基础上改装而成、以指针偏转角度指示待测量电阻的阻值的电学测量仪表,如图所示是一个简单的欧姆表电路。已知电流表指针偏转角度与所通过的电流成正比,图中所用电源电动势为E=1.5V、内阻为r=1.5Ω,电流表内阻Rg=2.5Ω,满偏电流Ig=10mA。
(1)在图中标出红黑表笔中的电流方向;
(2)欧姆表使用前需要先进行欧姆调零,即把图中的红黑表笔直接接触,然后调节图中的R1使得电流表满偏,求此时R1的值;
(3)用上述已经调零的欧姆表测量某未知电阻时,发现电流表指针指在2.5mA处,此处对应的欧姆表刻度应该为多少欧姆?
知识点 使用多用电表测量电学物理量(重点)
1.电阻测量完整流程:机械调零→选择合适倍率→红黑表笔短接欧姆调零→接入待测电阻读数→更换倍率必须再次欧姆调零→使用结束拨至OFF挡或交流电压最高挡。
2.直流电压测量:电表并联在被测元件两端,红表笔接高电势、黑表笔接低电势,依据量程读取刻度数值。
3.直流电流测量:电表串联接入电路,表笔正负极接法与测直流电压保持一致。
4.使用禁忌:欧姆挡内置电源,严禁带电测量通电电路中的电阻;长期不用电表需要取出内部电池,防止漏液损坏设备。
随学随练
1.(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。
2.(2022·河北·高考真题)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2(阻值均为1kΩ);指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。
(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是______ (多选)。
A.按下S1,L1和L2均发光
B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光
C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭
(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是______(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“ × 100”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量指示灯L1两端的阻值
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是______断路损坏;若指针如图4所示,可判断是______断路损坏。(用电路中的元件符号表示)
3.(25-26高三上·河北沧州·阶段检测)(1)用多用电表的欧姆挡粗测一待测电阻,用“”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为________Ω。
(2)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G(内阻,满偏电流μA)
定值电阻
滑动变阻器R(最大阻值为20kΩ)
电源(电动势,内阻不计)
导线若干
①该兴趣小组的同学将各元件按图乙电路连接(a、b为表笔端点),并进行调试。将a、b表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计G的示数为200μA,此时欧姆表的总内阻_________kΩ,滑动变阻器接入电路的阻值为________kΩ。
②用调试好的欧姆表测量待测电阻,表盘指针示数为50μA,可计算出______。
题型 多挡位表盘读数综合计算题
1.题干形式:给出电表表盘指针位置,分别给定欧姆倍率、电压量程、电流量程三组条件,要求依次计算电阻、电压、电流数值。
2.解题细节:
① 欧姆读数 = 表盘刻度示数 × 所选倍率;指针尽量落在表盘中间刻度,测量精度最高;
② 电压、电流先计算每一小格代表的分度值,结合指针位置读取精准数值;
③ 区分正反向刻度,欧姆刻度从右往左数值增大,电压电流从左往右增大。
活学活用
1.(2025·陕西·三模)某实验小组计划将量程为、内阻的毫安表改装成简易欧姆表并测量电阻的阻值。
实验室提供以下器材:
(1)毫安表(参数如上)
(2)定值电阻若干
(3)滑动变阻器(最大阻值)
(4)电源(标称电动势1.5V,内阻未知)
(5)待测电阻
(6)红表笔、黑表笔、导线若干
实验步骤如下:
(1)按图1所示的电路连接实验器材,其中A表笔应接表笔______(填“红”或“黑”),定值电阻应选______(填“”“”或“”)。
(2)将两表笔短接,调节滑动变阻器,使毫安表指针指向______(填“0mA”“0.5mA”或“1mA”)处。
(3)将待测电阻接入两表笔之间,毫安表指针如图2所示,则待测电阻的测量值______。
(4)经检查,该实验小组发现所用电源的电动势小于1.5V,则该电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)更换电动势为1.5V的标准电源后,在毫安表表盘上标出对应的电阻数值,使此欧姆表的倍率为“”。
(6)按图3所示的电路改装欧姆表,可以将欧姆表的倍率变为“”,则图中阻值为______。
2.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。
题型 实验操作流程纠错与方案设计题
1.题干形式:完整写出一段测量定值电阻的操作步骤,包含多处典型错误,要求逐条找出错误并改正;额外设置拓展设问:如何利用多用电表辨别电源正负极、区分二极管正反向导电性。
2.解题细节:
① 高频错误点:换挡后不重新欧姆调零、不断开电源直接测量电路电阻、实验结束未复位挡位、倍率选择不合理导致指针偏角过大或过小;
② 拓展应用:利用红表笔接内部电源负极、黑表笔接内部电源正极的特点,辨别二极管单向导电特性、干电池正负极。
活学活用
1.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序:
①把选择开关旋转到“”位置。 ②把选择开关旋转到“”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是_________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④ C.②④③ D.①④③
(2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个_________的电阻。
(3)如图,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻()组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如表:
接线柱
1和2
2和3
3和4
1和4
2和4
1和3
U/V
0
1.53
0
0.56
1.05
0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于_________之间,电容器C处于_________之间,电阻处于_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
2.(2025·安徽·高考真题)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔___________,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向___________(选填“0”或“”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的___________(选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为___________。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间,接着闭合、断开,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字)
基础通关
1.(25-26高一下·江苏徐州·期末)如图所示,利用多用电表的欧姆挡测电阻时,指针偏转角度过大,需要进行的操作是( )
A.换更小倍率,重新进行欧姆调零 B.换更小倍率,不再进行欧姆调零
C.换更大倍率,重新进行欧姆调零 D.换更大倍率,不再进行欧姆调零
2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量。闭合开关S后,则下列说法正确的是( )
A.多用电表作为电流表,可测量通过灯泡L的电流
B.多用电表作为电压表,可测量加在灯泡L两端的电压
C.多用电表作为欧姆表,可测量灯泡L的电阻
D.多用电表作为电能表,可测量灯泡L的电功
3.(25-26高二下·贵州贵阳·期末)某同学在练习使用多用电表时连接的电路如图所示。
(1)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准电阻挡,则测得的是 。
A.的电阻 B.的电阻 C.和串联的总电阻 D.和并联的总电阻
(2)将选择开关旋转至 的位置,测量时指针指到刻度盘 附近,为了提高测量的精确度,有下列可供选择的步骤:
A、将两根表笔短接
B、将选择开关拨至“__________选填 或 的位置
C、将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
D、调节欧姆调零旋钮,使指针指到 刻度线
E、将选择开关拨至交流电压最高挡
补全步骤。
将上述步骤中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理顺序是__________填写步骤的代号。
4.(23-24高二下·福建福州·期末)有一内阻未知(约)、量程(0~3V)的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆挡,直接去测量该电压表的内阻,则欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×__________”挡。该同学先将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到表盘上电阻示数为__________处,测量时应选图__________(选填“甲”或“乙”)的方式连接。
5.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)使用多用电表测电流时,电流应从______(选填“黑”或“红”)表笔流入电表;多用电表选择开关处于“×10”挡,指针位于如图所示位置,被测电阻阻值的测量值为______Ω。若需测量一个约为Ω的电阻,则选择开关应选______(选填“×10”“×100”或“×1k”)挡。
6.(25-26高一下·安徽阜阳·期末)一多用电表的刻度盘上的指针指示如图所示。
(1)当选用“×100”倍率的欧姆挡测电阻时,所测电阻的阻值为____Ω。
(2)当选用量程为0~50 mA的电流挡测量电流时,所测电流为____mA。
(3)当选用量程为0~10 V的电压挡测量电压时,所测电压为____V。
7.(24-25高二下·陕西·期中)某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图所示,可知其直径为________mm。
(2)用多用电表粗测金属圆柱体的阻值:当选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,则该同学接下来应该进行的正确操作步骤,其合理的顺序为________。(选填步骤前的字母代号)
A.将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
B.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔
C.将选择开关旋到“×1”挡
D.将两表笔分别连接到被测圆柱体的两端,读出阻值,断开两表笔
(3)若用“伏安法”测得流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为________。
8.(专题08物理实验(2大考点)(广东专用)2026年高考物理二模分类汇编)如图(a)所示为指针式多用电表,其中 为三个可调节的部件,现用此电表完成以下实验。
(1)使用多用电表前,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,先进行机械调零。测电阻时还需要进行___________,具体操作为:先将选择开关置于合适的挡位,再将红、黑表笔短接,调节部件___________(选填“S”、“K”或“T”),使指针指向___________。
(2)完成上述操作后,用“”挡测量电阻的阻值时,发现指针偏转角度较大,为尽可能精确测量,需将选择开关置于___________(选填“挡”或“挡”)。
9.(25-26高二下·安徽安庆·期中)读数:
(1)如图甲所示,螺旋测微器的读数为__________;
(2)如图乙所示,游标卡尺的读数为__________;
(3)如图丙所示选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,读数为__________。
10.(实验题预测02电学实验)某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值一万多欧的电阻。
(1)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选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上_________(填步骤前的字母)。
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
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使其尖端对准交流电压最高挡,并拔出两表笔
(2)根据图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω。
(3)下列关于使用多用电表欧姆挡测量电阻的说法中正确的是_________。
A.测阻值不同的电阻时必须重新进行欧姆调零
B.电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出
C.测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开
D.若指针偏转角过小,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
素养提升
1.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
(1)图(a)中的A端与 _____ (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(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)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,将多用电表的欧姆挡位换到“____ ”(填“×1”或“×100”)挡再次测量,并对其重新进行 ___________(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图(b)所示,则示数为 _____ 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,对应量程为2.5mA,则多用电表读数为 __________ mA;若此时B端是与“5”相连,对应量程为5V,则读数为 ________ V 。
2.(2026·江苏镇江·一模)某实验小组要测量一块量程为3V的电压表的内阻。
(1)小组同学先利用多用电表粗测待测电压表的内阻,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中________(填“A”或“B”)方式连接进行测量;
A. B.
当欧姆挡位调到位置时,刻度盘如图甲所示,则读数约为________。
(2)为进一步精确测量电压表内阻,小组设计如图乙所示电路,实验步骤如下:
第一步,按电路图乙正确连接好电路,把滑动变阻器的滑片P滑到端,并将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关;
第二步,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的指针指到满刻度;
第三步,保持开关闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关,调整电阻箱的阻值。由于阻值受限,电压表无法达到半偏,所以调节阻值使电压表的指针指到满刻度的位置,此时电阻箱的阻值为。
实验提供的器材除待测电压表、多用电表、电阻箱(最大阻值)、电池(电动势约6.0V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值) B.滑动变阻器(最大阻值)
C.滑动变阻器(最大阻值)
根据以上设计的实验方法,回答下列问题:
①为使测量结果比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器应选用________(填字母代号);
②根据实验数据,求得电压表的阻值________;
③对于该测量方法,根据实验原理可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
3.(2025高三·山东·专题练习)某同学为测量某段导体的电阻率,进行了如下实验。
(1)该同学先用螺旋测微器测量该导体的截面直径,示数如图1所示,则导体的截面直径______mm。
(2)该同学先用多用电表欧姆“”挡粗测该导体的电阻,示数如图2所示,则该导体电阻为______。
(3)除了待测导体,实验室提供的器材如下。
A、电源(电动势3V,内阻未知)
B、电流表(量程,内阻约)
C、电流表(量程,内阻)
D、电阻箱(阻值范围为)
E、滑动变阻器(最大阻值为)
F、开关一个,导线若干
该同学设计了一个电路,能精确测量该导体的电阻,通过调整滑动变阻器接入电路的阻值和电阻箱接入电路的阻值,得到对应的电流表示数、。请在图3所给框中补全该同学设计的电路图______。该同学通过所得实验数据画出了如图4所示的图像,则可知该导体的阻值为______。
(4)经测量得到该导体的长度为10cm,结合以上实验数据可知,该导体的电阻率为______(结果保留1位有效数字),忽略实验过程中的偶然误差,该导体的电阻率的测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
4.(2025·湖南·高考真题)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约 ,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。
(3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。
(4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。
(6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
5.(2024·江苏·高考真题)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变阻器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变阻器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为________ 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用_________(选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在________区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。________。
迁移创新
1.(2022·湖南·高考真题)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)短接①②,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则______(填“大于”或“小于”);
(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为______(填“”或“”);
(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该______调节(填“向上”或“向下”);
(4)在“”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为的定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在①②间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则______。
2.(24-25高二上·河北·期中)某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为×10的欧姆表,所用表头G的满偏电流为3mA,内阻为50Ω。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定,并作出A、B间接不同的标准电阻时表头G的示数I与的关系,如图乙所示。
(1)按照惯用标准,图甲中的B为______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)该同学所用电源电动势为E=______V,该欧姆表内阻=______Ω;
(3)现对表盘进行欧姆标度,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为______;
(4)某同学用标度完后的欧姆表对某电阻进行测量,测量前忘记进行欧姆调零,测得该电阻阻值为;测量后又想起欧姆调零环节,于是再次欧姆调零后进行测量,测得该电阻阻值为;第二次测量前进行欧姆调零时,红、黑表笔短接后指针的位置如图丙所示,则经分析可知______(选填“>”“=”或“<”)。
3.(2025·湖南长沙·三模)某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为单刀三掷开关,为调零电阻,、、为定值电阻,表头的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为,内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中,____(选填“a”或“b”)是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时,应将单刀三掷开关K与____(选填“1”“2”或“3”)接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该____(选填“向上”或“向下”)调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=____Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V,一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻,读数为30Ω,则该电阻的真实值为_____Ω。
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第四章
闭合电路
第4节 练习使用多用电表
课标要点
1. 认识多用电表表盘结构,分清直流电流、直流电压、欧姆挡各功能区域。
2. 熟练掌握欧姆表调零、电阻测量、电压电流测量的完整操作步骤。
3. 学会规范记录实验数据,养成电学仪器安全使用的实验习惯。
学习重难点
重点:掌握欧姆挡机械调零、欧姆调零以及定值电阻的测量流程。
难点:理解欧姆表刻度不均匀的原理,准确选择合适倍率挡位完成测量。
知识点 多用电表基础介绍(重点)
1.主要组成部件:表盘、功能选择开关、红黑表笔、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮。
2.四大常用挡位:直流电流挡、直流电压挡、交流电压挡、欧姆挡。
3.刻度区分:电流、电压刻度均匀正向排列;欧姆刻度反向分布,刻度疏密不均匀。
随学随练
1.(多选)(25-26高二上·广东佛山·期中)如图(a)所示为某同学完成的简易多用电表电路图,图中E是电池;、、、和是定值电阻,是可变电阻;表头G的满偏电流为,内阻为。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,分别是直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆“”挡。关于该电表的下列说法中正确的是( )
A.图(a)中的A端为红表笔
B.该电表的挡位4、5是电压挡,其中
C.根据题给条件可得
D.使用欧姆“”挡时,指针偏转如图(b)所示,则待测电阻的阻值为
【答案】BD
【详解】A.由欧姆表的内部电路结构可知,电流从A端流出多用电表,根据“红进黑出”可知A端是黑表笔,故A错误;
C.由多用电表的电路结构可知,该电表的挡位1、2是电流挡,接1时是电流挡;接2时是电流挡,则有
可得,故C错误;
B.该电表的挡位4、5是电压挡,当B端接4有
当B端接5有
联立解得,故B正确;
D.使用欧姆“”挡时,指针偏转如图(b)所示,则待测电阻的阻值为,故D正确。
故选BD。
2.(多选)(25-26高二上·陕西西安·期末)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中是电池,和是固定电阻,是可变电阻,虚线方框内为换挡开关,端和端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,其中欧姆挡为挡.该多用电表刻度盘如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.图中的端与红色表笔相连接.
B.图中接2时电流表的量程比接1时电流表的量程小
C.图中欧姆挡的“”为正中间的刻度线,则挡欧姆表的总内阻为1500欧
D.用欧姆挡测量时发现指针偏转角度过小,应换用更小倍率的挡位后重新欧姆调零
【答案】BC
【详解】A.因端接表内电源的负极,电流从B流进,据电表电流的“红进黑出”,即B端与红色表笔相连接,端与黑表笔相连接,故A错误;
B.接2时是与串联后再与表头并联,即并联电阻大,则分流小,故接2时电流表的量程比接1时电流表的量程小,故B正确;
C.据闭合电路的欧姆定律欧姆表的总内阻等于中值电阻为,故C正确;
D.用欧姆挡测量时发现指针偏转角度过小,说明待测电阻较大,应换用更大倍率的挡位后重新欧姆调零,故D错误。
故选BC。
3.(24-25高一下·北京海淀·期末)欧姆表是依据闭合电路欧姆定律、在电流表基础上改装而成、以指针偏转角度指示待测量电阻的阻值的电学测量仪表,如图所示是一个简单的欧姆表电路。已知电流表指针偏转角度与所通过的电流成正比,图中所用电源电动势为E=1.5V、内阻为r=1.5Ω,电流表内阻Rg=2.5Ω,满偏电流Ig=10mA。
(1)在图中标出红黑表笔中的电流方向;
(2)欧姆表使用前需要先进行欧姆调零,即把图中的红黑表笔直接接触,然后调节图中的R1使得电流表满偏,求此时R1的值;
(3)用上述已经调零的欧姆表测量某未知电阻时,发现电流表指针指在2.5mA处,此处对应的欧姆表刻度应该为多少欧姆?
【答案】(1)
(2)146Ω
(3)450Ω
【详解】(1)电流从电源正极流出,经过黑表笔、待测电阻、红表笔,回到电源负极,所以红黑表笔中的电流方向如图所示
(2)欧姆调零时,电流表满偏,所以
代入数据解得
(3)若电流表指针指在2.5mA处,则
解得
故刻度应该为450Ω。
知识点 使用多用电表测量电学物理量(重点)
1.电阻测量完整流程:机械调零→选择合适倍率→红黑表笔短接欧姆调零→接入待测电阻读数→更换倍率必须再次欧姆调零→使用结束拨至OFF挡或交流电压最高挡。
2.直流电压测量:电表并联在被测元件两端,红表笔接高电势、黑表笔接低电势,依据量程读取刻度数值。
3.直流电流测量:电表串联接入电路,表笔正负极接法与测直流电压保持一致。
4.使用禁忌:欧姆挡内置电源,严禁带电测量通电电路中的电阻;长期不用电表需要取出内部电池,防止漏液损坏设备。
随学随练
1.(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。
2.(2022·河北·高考真题)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所示。选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2(阻值均为1kΩ);指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。
(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是______ (多选)。
A.按下S1,L1和L2均发光
B.当锅内温度高于103℃时,S1自动断开,L1和L2均发光
C.保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L1发光,L2熄灭
(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是______(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“ × 100”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量指示灯L1两端的阻值
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是______断路损坏;若指针如图4所示,可判断是______断路损坏。(用电路中的元件符号表示)
【答案】 CD/DC CABDE L1 R1
【详解】[1]A.按下S1后L2支路被短路,则L2不会发光,A错误;
B.当锅内温度高于103℃时,S1断开,而要温度降到70℃以下时S2才会闭合,则此时L2可能发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,并联的整体再和L2、R2串联,则回路中并联的整体电阻
RL= 10.42Ω
R并 = 56.64Ω
则回路总电阻
R总 = 1067.06Ω
则回路总电流
则L2一定发光,此时并联的整体的电压为
U并 = I总R并 = 11.89V
则流过L1的电流为
则流过L1的电流小于30mA,则L1熄灭,B错误;
C.由题知,S2在锅内温度高于80℃时自动断开,锅内温度降到70℃以下时S2自动闭合,C正确;
D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,L2支路被短路,则L2不会发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,则此时流过L1的电流为
则此时流过L1的电流大于30mA,则L1发光,D正确。
故选CD。
(2)[2]多用电表的操作步骤为:调整“指针定位螺丝”,使指什指到零刻度——机械调零;将选择开关旋转到“ × 100”位置——选挡;将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指计指向欧姆零点——欧姆调零;测量指示灯L1两端的阻值——测量;将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。
故正确顺序为CABDE。
[3]由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,如图3可看出L1两端有1100Ω左右的电阻,大约等于和R的总阻值,则说明L1始终不亮的原因可能是L1断路损坏。
[4]由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,如图4可看出欧姆表的示数几乎为零,,由于此时选用的是“ × 100”挡,而灯泡电阻RL= 10.42Ω,欧姆表两表笔间的电阻为灯泡电阻时,示数很小,几乎为0,说明灯泡L1正常,L1始终不亮的原因可能是R1断路损坏。
3.(25-26高三上·河北沧州·阶段检测)(1)用多用电表的欧姆挡粗测一待测电阻,用“”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为________Ω。
(2)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G(内阻,满偏电流μA)
定值电阻
滑动变阻器R(最大阻值为20kΩ)
电源(电动势,内阻不计)
导线若干
①该兴趣小组的同学将各元件按图乙电路连接(a、b为表笔端点),并进行调试。将a、b表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计G的示数为200μA,此时欧姆表的总内阻_________kΩ,滑动变阻器接入电路的阻值为________kΩ。
②用调试好的欧姆表测量待测电阻,表盘指针示数为50μA,可计算出______。
【答案】(1)
(2) 15 10 45
【详解】(1)多用电表用“”挡,则读数为
(2)[1]根据闭合电路欧姆定律,调零时总内阻为
[2]由总内阻
解得滑动变阻器阻值
[3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
题型 多挡位表盘读数综合计算题
1.题干形式:给出电表表盘指针位置,分别给定欧姆倍率、电压量程、电流量程三组条件,要求依次计算电阻、电压、电流数值。
2.解题细节:
① 欧姆读数 = 表盘刻度示数 × 所选倍率;指针尽量落在表盘中间刻度,测量精度最高;
② 电压、电流先计算每一小格代表的分度值,结合指针位置读取精准数值;
③ 区分正反向刻度,欧姆刻度从右往左数值增大,电压电流从左往右增大。
活学活用
1.(2025·陕西·三模)某实验小组计划将量程为、内阻的毫安表改装成简易欧姆表并测量电阻的阻值。
实验室提供以下器材:
(1)毫安表(参数如上)
(2)定值电阻若干
(3)滑动变阻器(最大阻值)
(4)电源(标称电动势1.5V,内阻未知)
(5)待测电阻
(6)红表笔、黑表笔、导线若干
实验步骤如下:
(1)按图1所示的电路连接实验器材,其中A表笔应接表笔______(填“红”或“黑”),定值电阻应选______(填“”“”或“”)。
(2)将两表笔短接,调节滑动变阻器,使毫安表指针指向______(填“0mA”“0.5mA”或“1mA”)处。
(3)将待测电阻接入两表笔之间,毫安表指针如图2所示,则待测电阻的测量值______。
(4)经检查,该实验小组发现所用电源的电动势小于1.5V,则该电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)更换电动势为1.5V的标准电源后,在毫安表表盘上标出对应的电阻数值,使此欧姆表的倍率为“”。
(6)按图3所示的电路改装欧姆表,可以将欧姆表的倍率变为“”,则图中阻值为______。
【答案】 红 1mA 2250 大于 120
【详解】(1)[1] [2] 由图1知,欧姆表内部电流方向为顺时针方向,电流从B表笔流出,从A表笔流入,故A为红表笔。欧姆表中值电阻为
又,滑动变阻器的最大阻值为,故定值电阻应选即选。
(2)[3] 电阻调零时,两表笔短接,指针指向欧姆零刻度处,即电流表的满偏电流处,故为1mA。
(3)[4] 由图2可得,电路中的电流为,
(4)[5] 假设,则
故,可得:测量值大于真实值。
(6) [6] 原欧姆表的中值电阻为,倍率为“”,欧姆表中央刻度为“15”,要将欧姆表的倍率改为“”,中值电阻为,改装后电流表的满偏电流为10mA,并联电阻阻值为:。
2.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。
【答案】 1.414(1.411~1.415均可) 160
【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为
(3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右 ,所以应选择×10倍率的电阻挡;
(5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为
(7)[4]根据电阻定律有
解得该电阻丝的电阻率为
题型 实验操作流程纠错与方案设计题
1.题干形式:完整写出一段测量定值电阻的操作步骤,包含多处典型错误,要求逐条找出错误并改正;额外设置拓展设问:如何利用多用电表辨别电源正负极、区分二极管正反向导电性。
2.解题细节:
① 高频错误点:换挡后不重新欧姆调零、不断开电源直接测量电路电阻、实验结束未复位挡位、倍率选择不合理导致指针偏角过大或过小;
② 拓展应用:利用红表笔接内部电源负极、黑表笔接内部电源正极的特点,辨别二极管单向导电特性、干电池正负极。
活学活用
1.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序:
①把选择开关旋转到“”位置。 ②把选择开关旋转到“”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是_________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④ C.②④③ D.①④③
(2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个_________的电阻。
(3)如图,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻()组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如表:
接线柱
1和2
2和3
3和4
1和4
2和4
1和3
U/V
0
1.53
0
0.56
1.05
0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于_________之间,电容器C处于_________之间,电阻处于_________之间。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
【答案】(1)B
(2) 串联
(3) 2和3 1和4 1和2
【详解】(1)要测量一个阻值约为的电阻,需要选择电阻“”挡,即把选择开关旋转到“”位置,后将红表笔和黑表笔短接,然后调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零。
故选B。
(2)[1][2]将表头改装为电压表需要串联一个电阻,串联电阻的阻值为
(3)[1][2][3]用电压表进行测量,电源两端电压最大,可知直流电源E处于2和3之间;接1和2、3和4时电压表示数为0,接1和4时电压表有示数,则1和2、3和4之间为电阻,电容器在1和4之间;接1和3时电压表示数比接2和4时小,则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大,即1和2之间电阻为,3和4之间电阻为。
2.(2025·安徽·高考真题)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔___________,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向___________(选填“0”或“”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的___________(选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为___________。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间,接着闭合、断开,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1) 短接 0
(2) 160/160.0
(3)2.8
【详解】(1)[1][2]测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向0刻度位置。
(2)[1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的挡;
[2进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为
(3)根据闭合电路欧姆定律,
代入数据,
联立可得,
基础通关
1.(25-26高一下·江苏徐州·期末)如图所示,利用多用电表的欧姆挡测电阻时,指针偏转角度过大,需要进行的操作是( )
A.换更小倍率,重新进行欧姆调零 B.换更小倍率,不再进行欧姆调零
C.换更大倍率,重新进行欧姆调零 D.换更大倍率,不再进行欧姆调零
【答案】A
【详解】欧姆挡的刻度特点是左大右小,偏转角度过大说明被测电阻阻值较小,当前选择的倍率过大,因此需要换用更小的倍率。 根据多用电表欧姆挡的使用规则:更换倍率后必须重新进行欧姆调零,因此正确操作是换更小倍率,重新欧姆调零。
故选A。
2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量。闭合开关S后,则下列说法正确的是( )
A.多用电表作为电流表,可测量通过灯泡L的电流
B.多用电表作为电压表,可测量加在灯泡L两端的电压
C.多用电表作为欧姆表,可测量灯泡L的电阻
D.多用电表作为电能表,可测量灯泡L的电功
【答案】A
【详解】C.根据题图可知电路中有电源,所以多用电表不可能作为欧姆表,故C错误;
A.根据题图可知多用电表串联接入电路,若多用电表作为电流表,可测量通过灯泡L的电流,故A正确;
B.根据题图可知多用电表串联接入电路,若多用电表作为电压表,则测量的是电源的电动势,故B错误;
D.多用电表不能作为电能表,测量电功,故D错误。
故选A。
3.(25-26高二下·贵州贵阳·期末)某同学在练习使用多用电表时连接的电路如图所示。
(1)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准电阻挡,则测得的是 。
A.的电阻 B.的电阻 C.和串联的总电阻 D.和并联的总电阻
(2)将选择开关旋转至 的位置,测量时指针指到刻度盘 附近,为了提高测量的精确度,有下列可供选择的步骤:
A、将两根表笔短接
B、将选择开关拨至“__________选填 或 的位置
C、将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
D、调节欧姆调零旋钮,使指针指到 刻度线
E、将选择开关拨至交流电压最高挡
补全步骤。
将上述步骤中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理顺序是__________填写步骤的代号。
【答案】(1)C
(2) BADCE
【详解】(1)A.的一端还经接到另一表笔,没有单独接在两表笔之间,故A错误;
B.的一端还经接到另一表笔,没有单独接在两表笔之间,故B错误;
C.断开开关后,与依次接在两表笔之间,构成串联通路,多用电表测得二者串联的总电阻,故C正确;
D.与没有同时接在相同的两个节点之间,不构成并联,故D错误。
故选C。
(2)[1]用挡测量时,指针靠近刻度,说明倍率过大;为使指针靠近刻度盘中央,应改用倍率较小的挡。
[2]A.更换电阻挡后应将两表笔短接,为欧姆调零作准备,故A正确;
B.应先把选择开关由挡拨至挡,故B正确;
C.完成欧姆调零后将两表笔分别接触待测电阻两端,并记下读数,故C正确;
D.两表笔短接后应调节欧姆调零旋钮,使指针指在刻度线,故D正确;
E.测量完毕后应将选择开关拨至位置或交流电压最高挡,故E正确。
故选BADCE。
4.(23-24高二下·福建福州·期末)有一内阻未知(约)、量程(0~3V)的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆挡,直接去测量该电压表的内阻,则欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×__________”挡。该同学先将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到表盘上电阻示数为__________处,测量时应选图__________(选填“甲”或“乙”)的方式连接。
【答案】 100 0 甲
【详解】(1)[1] 选择欧姆挡倍率应使测量时指针尽量靠近表盘中央。待测电阻约为,选择挡可使指针偏转位置较合适。
[2] 红、黑表笔短接时,被测电阻为零,应调节欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的处。
[3] 多用电表使用欧姆挡时,黑表笔与内部电源正极相连。为了使电流从电压表正接线柱流入,黑表笔应接电压表正接线柱,红表笔接负接线柱,故选图甲的连接方式。
5.(25-26高二下·陕西·学业考试模拟)使用多用电表测电流时,电流应从______(选填“黑”或“红”)表笔流入电表;多用电表选择开关处于“×10”挡,指针位于如图所示位置,被测电阻阻值的测量值为______Ω。若需测量一个约为Ω的电阻,则选择开关应选______(选填“×10”“×100”或“×1k”)挡。
【答案】 红 170
【详解】[1]多用电表测电流、电压时遵循 “红进黑出”,电流从红表笔流入电表。
[2]由图可知,欧姆表指针指在17刻度处,则被测电阻阻值的测量值为
[3]若需测量一个约为Ω的电阻,则倍率为
故为了使测量比较准确,应选的欧姆挡是×100挡。
6.(25-26高一下·安徽阜阳·期末)一多用电表的刻度盘上的指针指示如图所示。
(1)当选用“×100”倍率的欧姆挡测电阻时,所测电阻的阻值为____Ω。
(2)当选用量程为0~50 mA的电流挡测量电流时,所测电流为____mA。
(3)当选用量程为0~10 V的电压挡测量电压时,所测电压为____V。
【答案】(1)700
(2)33.0
(3)6.6
【详解】(1)欧姆表读数对应最上方的一行,指针指示7,倍率为“×100”,则所测电阻的阻值为700Ω。
(2)选量程为的电流挡,则每一大格表示10mA,每一小格表示1mA,测量的精确度为1mA,应估读到0.1mA,指针对应的读数为33.0mA。
(3)选量程为的电压挡,则每一大格表示2V,每一小格表示0.2V,测量的精确度为0.2V,应估读到0.1V,指针对应的读数为6.6V。
7.(24-25高二下·陕西·期中)某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如图所示,可知其直径为________mm。
(2)用多用电表粗测金属圆柱体的阻值:当选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,则该同学接下来应该进行的正确操作步骤,其合理的顺序为________。(选填步骤前的字母代号)
A.将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
B.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔
C.将选择开关旋到“×1”挡
D.将两表笔分别连接到被测圆柱体的两端,读出阻值,断开两表笔
(3)若用“伏安法”测得流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为________。
【答案】(1)2.150
(2)CADB
(3)
【详解】(1)螺旋测微器的读数为
(2)当选用“ × 10”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,说明倍率选择大了,应更换小倍率,所以将选择开关旋到“×1”挡,然后将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点,再将两表笔分别连接到被测圆柱体的两端,读出阻值Rx,断开两表笔,最后旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔。所以该同学接下来应该进行的正确操作步骤,其合理的顺序为CADB。
(3)由欧姆定律有
由电阻定律有
其中
联立解得,圆柱体的电阻率为
8.(专题08物理实验(2大考点)(广东专用)2026年高考物理二模分类汇编)如图(a)所示为指针式多用电表,其中 为三个可调节的部件,现用此电表完成以下实验。
(1)使用多用电表前,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,先进行机械调零。测电阻时还需要进行___________,具体操作为:先将选择开关置于合适的挡位,再将红、黑表笔短接,调节部件___________(选填“S”、“K”或“T”),使指针指向___________。
(2)完成上述操作后,用“”挡测量电阻的阻值时,发现指针偏转角度较大,为尽可能精确测量,需将选择开关置于___________(选填“挡”或“挡”)。
【答案】(1) 欧姆调零 右侧零刻度线
(2)挡
【详解】(1)[1]测电阻时还需要进行欧姆调零,使得短接时指针在表示电阻刻度的0刻度线处;
[2]S是指针调零旋钮,当没有电流时,通过调节S将指针归零;K是多用电表功能选择和挡位调节旋钮;T是欧姆调零旋钮,当切换多用电表欧姆挡位时,短接后通过T调零;
[3]为了测量准确,短接时需要通过欧姆调零旋钮将指针指向右侧零刻度线。
(2)指针偏转大,说明电阻小,需要换小挡位,因此选择挡。
9.(25-26高二下·安徽安庆·期中)读数:
(1)如图甲所示,螺旋测微器的读数为__________;
(2)如图乙所示,游标卡尺的读数为__________;
(3)如图丙所示选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,读数为__________。
【答案】(1)6.122/6.121/6.123
(2)50.85
(3)1500
【详解】(1)由图读得
(2)由图读得
(3)由图读得
10.(实验题预测02电学实验)某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值一万多欧的电阻。
(1)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选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上_________(填步骤前的字母)。
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
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使其尖端对准交流电压最高挡,并拔出两表笔
(2)根据图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω。
(3)下列关于使用多用电表欧姆挡测量电阻的说法中正确的是_________。
A.测阻值不同的电阻时必须重新进行欧姆调零
B.电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出
C.测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开
D.若指针偏转角过小,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
【答案】(1)ADBE
(2)
(3)BC
【详解】(1)由于待测电阻的阻值为一万多欧,为使指针位置接近表盘中央,应先将旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k挡位,再将红黑表笔短接进行欧姆调零(调节P使指针指向欧姆的零刻度),调零完成后连接待测电阻进行测量,测量结束后应将S调整到“OFF”挡或交流电压最高挡并拔出表笔。
所以选出正确步骤并排序为ADBE。
(2)由图可知,此被测电阻的阻值约为
(3)A.测阻值不同的电阻时若不换倍率则不需要重新进行欧姆调零,故A错误;
B.红表笔连接“+”插孔,黑表笔连接“-”插孔,故电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出,故B正确;
C.根据欧姆表测电阻的原理可知,测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开,故C正确;
D.若指针偏转角过小,说明待测电阻为大电阻,应将选择开关S拨至倍率较大的挡位,重新调零后测量,故D错误。
故选BC。
素养提升
1.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
(1)图(a)中的A端与 _____ (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(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)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,将多用电表的欧姆挡位换到“____ ”(填“×1”或“×100”)挡再次测量,并对其重新进行 ___________(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图(b)所示,则示数为 _____ 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,对应量程为2.5mA,则多用电表读数为 __________ mA;若此时B端是与“5”相连,对应量程为5V,则读数为 ________ V 。
【答案】(1)黑
(2)B
(3) ×100 欧姆调零 1100
(4) 1.45 (1.42﹣1.48) 2.90(2.87﹣2.93)
【详解】(1)根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,红表笔与内置电源负极相连,由图示电路图可知,A端与黑表笔相连。
(2)由电路图可知,只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,同时在使用电流挡时也不需要进行调节
故选B。
(3)[1][2]用多用电表粗测电阻丝的阻值时,当用“×10”挡测量时,指针偏转角度过小,说明电阻阻值较大,应该换用大倍率,即将多用电表的欧姆挡位换到“×100”挡再次测量,并重新进行欧姆调零。
[3]若测量时指针位置如图(b)所示,则示数为
(4)[1]若与1连接,量程为2.5mA,精度为0.05mA,读数为1.45mA(1.42﹣1.48均可)
[2]若与5连接,量程为5V,精度为0.1V,故读数为2.90V(2.87﹣2.93均可)
2.(2026·江苏镇江·一模)某实验小组要测量一块量程为3V的电压表的内阻。
(1)小组同学先利用多用电表粗测待测电压表的内阻,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中________(填“A”或“B”)方式连接进行测量;
A. B.
当欧姆挡位调到位置时,刻度盘如图甲所示,则读数约为________。
(2)为进一步精确测量电压表内阻,小组设计如图乙所示电路,实验步骤如下:
第一步,按电路图乙正确连接好电路,把滑动变阻器的滑片P滑到端,并将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关;
第二步,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的指针指到满刻度;
第三步,保持开关闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关,调整电阻箱的阻值。由于阻值受限,电压表无法达到半偏,所以调节阻值使电压表的指针指到满刻度的位置,此时电阻箱的阻值为。
实验提供的器材除待测电压表、多用电表、电阻箱(最大阻值)、电池(电动势约6.0V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值) B.滑动变阻器(最大阻值)
C.滑动变阻器(最大阻值)
根据以上设计的实验方法,回答下列问题:
①为使测量结果比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器应选用________(填字母代号);
②根据实验数据,求得电压表的阻值________;
③对于该测量方法,根据实验原理可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) A
(2) A 大于
【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻,红表笔接内部电源的负极,电压表有极性,电流应从电压表正极进入,可知红表笔接电压表的负极。
故选A。
[2]多用电表表盘最上面一圈刻度为欧姆挡表盘刻度,根据表盘刻度可得该电压表内阻约为
(2)[1]由于电源电动势约为6V,而电压表的满偏电压为3V,电路采用的是分压式接法,则选用最大阻值小的滑动变阻器更容易进行调节,使电压表达到满偏;另外,当电压表达到满偏时,由于电压表的内阻大于滑动变阻器与之并联部分的电阻,则并联后的总电阻接近滑动变阻器左侧电阻的阻值;滑动变阻器左侧电阻与电压表内阻并联后再与滑动变阻器右侧电阻串联而分压,当断开接入电阻箱后,并联部分电阻将增大,分压也将增大,而增大后的电阻更接近滑动变阻器左侧电阻,左侧电阻越大,接入电阻箱后等效电阻的增加量就越大,因此等效电阻分去的电压就越大,实验误差就越大,综合可知,应选择总阻值最小的滑动变阻器。
故选A。
[2]由于电阻箱与电压表串联,根据串联分压,且分压比等于电阻之比可得
代入数据解得
[3] 当将电阻箱接入电路后,滑动变阻器左侧与电压表所在电路并联后的等效电阻,因电阻箱的接入使并联等效电阻变大,而由于忽略电源的内阻,滑动变阻器的左侧电阻与电压表所在电路并联后与滑动变阻器右侧电阻串联,根据串联分压原理可知,当电阻箱接入电路后,滑动变阻器左侧与电压表并联部分的电压变大,因此,当电压表的指针指到满刻度的位置时,实际上电阻箱分担的电压大于电压表满偏刻度的,根据
得到
可知实际测出的电压表内阻的测量值大于真实值。
3.(2025高三·山东·专题练习)某同学为测量某段导体的电阻率,进行了如下实验。
(1)该同学先用螺旋测微器测量该导体的截面直径,示数如图1所示,则导体的截面直径______mm。
(2)该同学先用多用电表欧姆“”挡粗测该导体的电阻,示数如图2所示,则该导体电阻为______。
(3)除了待测导体,实验室提供的器材如下。
A、电源(电动势3V,内阻未知)
B、电流表(量程,内阻约)
C、电流表(量程,内阻)
D、电阻箱(阻值范围为)
E、滑动变阻器(最大阻值为)
F、开关一个,导线若干
该同学设计了一个电路,能精确测量该导体的电阻,通过调整滑动变阻器接入电路的阻值和电阻箱接入电路的阻值,得到对应的电流表示数、。请在图3所给框中补全该同学设计的电路图______。该同学通过所得实验数据画出了如图4所示的图像,则可知该导体的阻值为______。
(4)经测量得到该导体的长度为10cm,结合以上实验数据可知,该导体的电阻率为______(结果保留1位有效数字),忽略实验过程中的偶然误差,该导体的电阻率的测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)1.560
(2)5.0
(3) 4.8
(4) 等于
【详解】(1)由螺旋测微器读数规则可知
(2)由欧姆表读数规则可知,待测导体的阻值约为
(3)[1]由于电流表的最大量程大于电流表的最大量程,且电流表内阻未知,故电流表应接在干路中,电流表应与电阻箱串联后与待测导体并联。电路图如下
[2]根据欧姆定律得
变式得
结合图像有
可知该导体电阻为
(4)[1]根据电阻定律有
又
可得
[2]由上述分析可知,电流表内阻对实验结果无影响,在不考虑偶然误差时,电阻率测量值等于真实值。
4.(2025·湖南·高考真题)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约 ,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。
(3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。
(4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。
(6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 8000 大于
【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋转到“ ”挡,故根据图1可知读数为;
(2)[2]长方体导电水泥块样品的电阻,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图
(3)[3]根据电阻定律
可知
(5)[4]根据图3可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增加,电压增加,电压减小,而报警器在两端电压大于或等于 时启动,故应将报警器并联在两端;
(6)[5]电源电动势E减小,要使报警器启动,即两端电压要仍为3V,根据串联分压有
可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1需要大于F0。
5.(2024·江苏·高考真题)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变阻器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变阻器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为________ 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用_________(选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在________区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。________。
【答案】(1)320
(2)
(3)②
(4)最右端
(5)错误;理由见解析
【详解】(1)由图可得,多用电表欧姆当选用“×100”倍率,则A、B端电阻
;
(2)由图2可得,滑动变阻器采用限流式接入电路,为了多次测量时电压表、电流表数据有明显变化,应该接入阻值和、端电阻接近的滑动变阻器。
(3)电压表测量金属块和电流表两端的电阻,连接错误的区域是②区域,目前电压表只测量电流表两端的电压,应将电压表的的接线柱和电阻的右端相连;
(4)接通开关前,为了保护电阻,滑动变阻器滑片应放在阻值最大处,即最右端位置;
(5)金属块、间的电阻约为10Ω,用电流表测量,电流表内阻约为1Ω,测量值的相对误差约为;测量金属块、B间约320Ω电阻,测量值得相对误差约为,其误差更小,测得的电阻计算电阻率更准确,则该同学的说法错误。
迁移创新
1.(2022·湖南·高考真题)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)短接①②,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则______(填“大于”或“小于”);
(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为______(填“”或“”);
(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该______调节(填“向上”或“向下”);
(4)在“”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为的定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在①②间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则______。
【答案】 大于 向上
【详解】(1)[1]根据题意可知,所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻,电源电动势不变,根据可知;
(2)[2]当开关拨向时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大,即;
(3)欧姆表内阻等于中值电阻,从“”挡位换成“”挡位,欧姆表内阻变大,即开关从拨向,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计所在支路的电流,所以需要将的滑片向上调节;
(4)[4]在“”挡位,令与串联部分的总电阻为,上半部分单独叫,电路图结构简化如图
第一次,当①②短接,全电路的总电阻为
通过干路的电流为
电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知
第二次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为
电流表偏转了量程的,则
结合第一次和第二次解得
第三次,①②之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为
电流表偏转了量程的,则
结合第二次和第三次,解得
2.(24-25高二上·河北·期中)某同学利用图甲所示的原理图组装了一个倍率为×10的欧姆表,所用表头G的满偏电流为3mA,内阻为50Ω。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定,并作出A、B间接不同的标准电阻时表头G的示数I与的关系,如图乙所示。
(1)按照惯用标准,图甲中的B为______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)该同学所用电源电动势为E=______V,该欧姆表内阻=______Ω;
(3)现对表盘进行欧姆标度,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为______;
(4)某同学用标度完后的欧姆表对某电阻进行测量,测量前忘记进行欧姆调零,测得该电阻阻值为;测量后又想起欧姆调零环节,于是再次欧姆调零后进行测量,测得该电阻阻值为;第二次测量前进行欧姆调零时,红、黑表笔短接后指针的位置如图丙所示,则经分析可知______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)红
(2) 3 1000
(3)50
(4)>
【详解】(1)欧姆表测电阻时,需要让电流从黑表笔流出从红表笔流进,故黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,图甲中的B为红表笔;
(2)[1][2] 根据欧姆表的测量原理,当=0时,流过电路的电流达到满偏即=3mA,设欧姆表内阻为
则有当=2000Ω,流过电表的电流强度为
联立解得,
(3)根据闭合电路欧姆定律
解得
因欧姆表倍率为×10,则量程为0~3mA的表头G表盘上“2”处应标的数值为50;
(4)测量时若未欧姆调零直接测量,相当于欧姆表内阻偏大,导致相同电流下对应的偏大,故
3.(2025·湖南长沙·三模)某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为单刀三掷开关,为调零电阻,、、为定值电阻,表头的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为,内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中,____(选填“a”或“b”)是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时,应将单刀三掷开关K与____(选填“1”“2”或“3”)接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该____(选填“向上”或“向下”)调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=____Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V,一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻,读数为30Ω,则该电阻的真实值为_____Ω。
【答案】(1)
(2)3
(3)向下
(4)4000
(5)24
【详解】(1)欧姆表内部电流从黑表笔流出,经待测电阻后,从红表笔流进欧姆表,黑表笔与内部电池正极相连,红表笔与内部电源负极相连,因此图中是红表笔。
(2)欧姆表内阻大,中值电阻大,欧姆表的倍率越大,根据闭合电路的欧姆定律,欧姆表内阻
当开关K拨向3时,根据并联电路电流的分配原则可知,与表头并联的电阻越小,该支路的电流越大,回路中满偏电流越大,则欧姆表内阻越小,即为“×1”挡位。
(3)从“×10”挡位换成“×1”挡位,即开关K从2拨向3,满偏电流由变成,欧姆调零电阻由变成
根据闭合电路欧姆定律有,
又
则,即调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。
(4)根据闭合电路的欧姆定律,在“×100”挡位进行欧姆调零,则
在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
在a、b两表笔间接入待测电阻,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
联立解得
则有
(5)若电源电动势原来为,调零时对应的内阻为,则有
一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表进行调零时,有
联立可得
当测量某电阻时读数为,则真实的电阻为
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