10.4 多用表（重难点专练）物理沪科版必修第三册

**基本信息** 以多用表测量原理为核心，通过原理推导-操作规范-综合应用的三层逻辑架构，系统培养物理观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |多用表|6题|测量原理公式推导、中值电阻计算、挡位电路分析|从表头改装原理出发，构建欧姆挡/电流挡/电压挡的内在联系，通过电路模型深化电阻测量本质| |多用表测电学量|6题|电压/电流/电阻测量操作规范、误差分析、仪器选择|以实验操作为主线，衔接游标卡尺/螺旋测微器等工具使用，形成"原理-操作-数据处理"的完整探究链条|

10.4 多用表（题型突破） 题型01 多用表 题型02 多用表测电学量 ▌题型01 多用表 1．测量原理 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝。改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig＝，若外加电阻Rx＝R＋Rg＋r时，电流为I＝＝Ig，此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻叫 中值电阻　。 1．某多用电表内部结构如图所示，图中E是电池，电动势为1.5V；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为480Ω。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，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。以下说法正确的是（     ） A．A端应接红表笔 B．B端接“1”比接“2”时量程小 C．在使用多用电表欧姆挡时，中值电阻读数对应的电阻大小为1500Ω D．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 2．在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，如图甲所示为电表的电路图。已知选用的电流表内阻，满偏电流，电池的电动势，当选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有标出。若指针在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为______mA；选择开关接3时其读数为______V；C点的读数为______。 3．如图为多用电表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为，内阻，调零电阻的最大值，电池电动势，内阻。虚线框中为选择开关，下列说法正确的是（     ） A．表笔为红表笔 B．当接触点1时，多用电表处于测量电压的挡位 C．若电压表的量程为，则的阻值为 D．测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为 4．某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为和的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲所示。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0~3mA和0~30mA，两个电压挡的量程分别为0~3V和0~15V。 (1)该多用电表的A表笔为______（填“红表笔”或“黑表笔”）。 (2)将开关S拨至1，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为______。 (3)将开关S拨至5，正确操作后，将该多用电表接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为______。 (4)将开关S拨至3，欧姆调零完成后，红、黑表笔间接入一电阻，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则所接电阻的阻值为______。 5．（多选）如图所示的是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（　　） A．选择开关接2时量程比接1时量程小，选择开关接6时量程比接5时量程大 B．在使用欧姆表测量电阻阻值时，若红黑表笔接反了，测量值将偏大 C．用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，若两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 D．用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率较小的挡再进行测量 6．（多选）如图所示为某同学设计的简易多用电表电路原理图，电流表G满偏电流、内阻为。该多用电表具有直流量程、直流量程、直流量程及欧姆表四种挡位。下列说法正确的是（　　） A．测量时红表笔应接插孔A B．选择开关接b时该表为直流量程 C．由题目所给信息可知 D．选择开关接c时为欧姆表，如果电源电动势变小，电源内阻变大，测量值会小于真实值 ▌题型02 多用表测电学量 多用电表的使用 1．测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将多用电表并联在待测电阻两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高。 (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2．测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程。 (2)将被测电路导线断开一端，把多用电表串联在电路中。 (3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度。 注意：电流应从红表笔流入多用电表。 3．测电阻 (1)要将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。选好倍率后，先欧姆调零，然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。 (2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表。 7．车辆超载运输会导致道路安全风险，由普通水泥复合导电材料制成的导电水泥具备一定的道路超载实时监测的潜力。某中学兴趣小组选择一块均匀的正方体导电水泥块样品进行研究。 (1)如图甲所示，用游标卡尺测得正方体水泥块的边长___________cm。 (2)如图乙所示，用多用电表电阻“1k”挡粗测其电阻，测得其阻值为___________。 (3)为进一步提高实验精度，使用图丙所示电路测量水泥块电阻，电源电动势为，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表量程，内阻约。电压表的右接线柱应与___________（填“”或“”）点连接，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于___________（填“左”或“右”）端。 (4)若某次测量中，电压表和电流表示数分别为和，请用上述直接测得的物理量（）写出该水泥块电阻率的表达式，即___________。 (5)考虑到实验存在误差，兴趣小组的同学进行讨论，下列说法正确的是_____。 A．用游标卡尺测量水泥块的边长时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．求水泥块的电阻时，用图像处理数据可以减小偶然误差 C．由于电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差 D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏小 8．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作： (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图甲所示，则______mm。 (2)该同学接着用欧姆表粗测该金属丝的电阻，他进行了如下操作：先用“”挡测量时发现指针偏转角度过大，则应该换用______（选填“”或“×1k”）挡，正确换挡、重新欧姆调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该金属丝的电阻______。 (3)若用伏安法测量该金属丝的阻值，电路如图丙所示。除电源（电动势为3V，内阻不计）、电流表A（量程为20mA，内阻约）、待测金属丝、导线、开关外，电压表（量程为3V，内阻约），滑动变阻器应选用______（填以下给定器材前的字母）。电压表的左端应与电路中的______（选填“a”或“b”）点相连。 A、滑动变阻器（总阻值为20Ω，额定电流为2A）   B、滑动变阻器（总阻值为，额定电流为2A） (4)若某次测量中，电压表和电流表示数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、L、U、I）写出金属丝的电阻率的表达式，即______。 9．某实验小组在做“导体电阻率的测量”的实验中： (1)如图甲，先用游标卡尺测一段圆柱形金属丝样品长度L=_________mm，如图乙，再用螺旋测微器测其直径D=_________mm，如图丙，然后用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻R=_________Ω； (2)用伏安法测量待测金属丝样品接入电路部分的电阻R_{x}，现有开关和导线若干，以及下列仪器可供选择： A．电池组（3V，内阻1Ω）     B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） C．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）     D．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）     F.滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1.5A） 为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用_________，滑动变阻器应选用_________（选填字母代号）； (3)为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝样品两端的电压从零开始变化，以下实验电路符合要求的是 （选填字母代号）。 A． B． C． D． (4)若待测金属丝样品接入电路部分的长度为L，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝样品电阻率的表达式为=_________（用字母L、D、Rx表示）。 10．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（内阻约为，量程为） C．定值电阻 D．滑动变阻器 E.干电池组（） F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器，游标卡尺 (1)如图，用螺旋测微器测金属棒直径为___________；如图用分度游标卡尺测金属棒长度为___________。 (2)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为___________。 (3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。 (4)若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为___________。（用表示） 11．电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀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如图甲所示，可知其直径为___________；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为___________；用多用电表挡粗测其电阻，发现指针偏转角度太大，换挡后，进行欧姆调零，如图丙所示，重新测量其电阻为___________。 (2)为使测量时金属丝两端的电压能从0开始变化且认为是小电阻，实验电路应选择下列电路中的___________。 A． B． C． D． 12．某工厂为了复制生产某合金金属管，需要测量其中空部分的面积。图（a）为该种金属管的横截面，现截取一段粗细均匀的金属管进行测量： (1)用螺旋测微器测量其直径D如图甲所示，读数为_________mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙所示，读数为_________ mm。 (2)用多用电表测量该段金属管的阻值R：机械调零后，选择“×10Ω”挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘_________（选填“左”或“右”）侧的零刻度处，然后两表笔接触金属管的两端，发现指针的偏转角度过大，应换用_________（填“×1Ω”或“×100Ω”）挡，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图（c）所示，则阻值R=_________Ω；完成测量后，把选择开关拨至交流电压最大值挡； (3)通过查表得知该合金材料的电阻率为ρ，则金属管中空部分的面积为_________。（结果用字母符号表示） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.4 多用表（题型突破） 题型01 多用表 题型02 多用表测电学量 ▌题型01 多用表 1．测量原理 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝。改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig＝，若外加电阻Rx＝R＋Rg＋r时，电流为I＝＝Ig，此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻叫 中值电阻　。 1．某多用电表内部结构如图所示，图中E是电池，电动势为1.5V；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为480Ω。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，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆挡。以下说法正确的是（     ） A．A端应接红表笔 B．B端接“1”比接“2”时量程小 C．在使用多用电表欧姆挡时，中值电阻读数对应的电阻大小为1500Ω D．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 【答案】C 【详解】A．多用电表电流流向为“红进黑出”，欧姆挡内部电源正极接黑表笔。由图可知，欧姆挡时，电流从A端流出，故A端应接黑表笔，B端接红表笔，故A错误； B．开关接1时，分流电阻为，开关接2时，分流电阻为，分流电阻越小量程越大，因，故接1时量程较大，故B错误； C．欧姆挡时，表头与并联，满偏电流与直流电流1mA挡相同，即，欧姆表内阻，中值电阻等于内阻，故C正确； D．为欧姆调零电阻，使用前应短接表笔，调节使指针指在表盘右端电阻"0"位置，表盘左端电流"0"位置为机械零点，故D错误。 故选C。 2．在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，如图甲所示为电表的电路图。已知选用的电流表内阻，满偏电流，电池的电动势，当选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有标出。若指针在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为______mA；选择开关接3时其读数为______V；C点的读数为______。 【答案】 6.9 173/172.5 150 【详解】[1]选择开关接1时测电流，其最小分度为0.2mA，采用估读，示数为6.9mA； [2]选择开关接3时测电压，其最小分度为5V，一般采用估读，其示数为173V，也可采用估读，其示数为172.5V； [3]C处电阻为中值电阻，等于电表内阻，即。 3．如图为多用电表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为，内阻，调零电阻的最大值，电池电动势，内阻。虚线框中为选择开关，下列说法正确的是（     ） A．表笔为红表笔 B．当接触点1时，多用电表处于测量电压的挡位 C．若电压表的量程为，则的阻值为 D．测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测阻值为 【答案】D 【详解】A．多用电表内部电源的负极接红表笔，可知表笔为红表笔，故A错误； B．当接触点1时，电流表和并联，多用电表处于测量电流的挡位，故B错误； C．若电压表的量程为，有 解得，故C错误； D．电流表的满偏电流为，内阻，改装电流表的量程为 测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，待测阻值为中值电阻，故D正确。 故选D。 4．某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为和的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲所示。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0~3mA和0~30mA，两个电压挡的量程分别为0~3V和0~15V。 (1)该多用电表的A表笔为______（填“红表笔”或“黑表笔”）。 (2)将开关S拨至1，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为______。 (3)将开关S拨至5，正确操作后，将该多用电表接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为______。 (4)将开关S拨至3，欧姆调零完成后，红、黑表笔间接入一电阻，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则所接电阻的阻值为______。 【答案】(1)红表笔 (2)20.0mA (3)2.00V (4)750 【详解】（1）根据“红进黑出”原则可知，A表笔为红表笔。 （2）将开关S拨至1，此时多用电表的挡位为的电流挡，分度值为1mA，因此该挡位下的读数为20.0mA。 （3）将开关S拨至5，此时多用电表的挡位为的电压挡，分度值为0.1V，因此该挡位下的读数为2.00V。 （4）将开关S拨至3，此时多用电表的挡位为欧姆挡，欧姆调零完成后则有 接入待测电阻时有 解得 5．（多选）如图所示的是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（　　） A．选择开关接2时量程比接1时量程小，选择开关接6时量程比接5时量程大 B．在使用欧姆表测量电阻阻值时，若红黑表笔接反了，测量值将偏大 C．用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，若两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 D．用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率较小的挡再进行测量 【答案】AC 【详解】A．对电流表来说，分流电阻越小量程越大，由图可知接2时分流电阻更大，所以1比2量程大，对电压表来说，分压电阻越大量程越大，由图可知接6时分压电阻更大，所以6比5量程大，故A正确； B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故B错误； C．人是导体，双手捏住两表笔金属杆，测量的是电阻与人体的并联电阻阻值，测量值将偏小，故C正确； D．用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转过小，说明待测电阻大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位，故D错误。 故选AC。 6．（多选）如图所示为某同学设计的简易多用电表电路原理图，电流表G满偏电流、内阻为。该多用电表具有直流量程、直流量程、直流量程及欧姆表四种挡位。下列说法正确的是（　　） A．测量时红表笔应接插孔A B．选择开关接b时该表为直流量程 C．由题目所给信息可知 D．选择开关接c时为欧姆表，如果电源电动势变小，电源内阻变大，测量值会小于真实值 【答案】BC 【详解】A．由图所示电路图可知，A端与内置电源正极相连，因此A端连接的是黑表笔，故A错误； B．由图所示电路图可知，换挡开关置于a、b时表头与分流电阻并联，挡位a、b都是电流挡，换挡开关置于a时，此时电流的满偏值为 换挡开关置于b时，此时电流的满偏值为 可得 则选择开关接a时该表为直流10mA量程，选择开关接b时该表为直流1mA量程，故B正确； C．由B选项分析可知 代入数据，解得，故C正确； D．选择开关接c时为欧姆表，若电源电动势变小，电源内阻变大，欧姆调零后欧姆表内阻变小。测量时，由可知，相同对应的电流变小，表盘刻度对应的阻值偏大，即测量值大于真实值，故D错误。 故选BC。 ▌题型02 多用表测电学量 多用电表的使用 1．测电压 (1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。 (2)将多用电表并联在待测电阻两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高。 (3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值。 2．测电流 (1)选择直流电流挡合适的量程。 (2)将被测电路导线断开一端，把多用电表串联在电路中。 (3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度。 注意：电流应从红表笔流入多用电表。 3．测电阻 (1)要将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。选好倍率后，先欧姆调零，然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。 (2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表。 7．车辆超载运输会导致道路安全风险，由普通水泥复合导电材料制成的导电水泥具备一定的道路超载实时监测的潜力。某中学兴趣小组选择一块均匀的正方体导电水泥块样品进行研究。 (1)如图甲所示，用游标卡尺测得正方体水泥块的边长___________cm。 (2)如图乙所示，用多用电表电阻“1k”挡粗测其电阻，测得其阻值为___________。 (3)为进一步提高实验精度，使用图丙所示电路测量水泥块电阻，电源电动势为，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表量程，内阻约。电压表的右接线柱应与___________（填“”或“”）点连接，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于___________（填“左”或“右”）端。 (4)若某次测量中，电压表和电流表示数分别为和，请用上述直接测得的物理量（）写出该水泥块电阻率的表达式，即___________。 (5)考虑到实验存在误差，兴趣小组的同学进行讨论，下列说法正确的是_____。 A．用游标卡尺测量水泥块的边长时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．求水泥块的电阻时，用图像处理数据可以减小偶然误差 C．由于电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差 D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏小 【答案】(1)14.240 (2)7/7.0 (3) b 左 (4) (5)B 【详解】（1）20分度游标卡尺精度为，游标尺第8个刻度线与上方刻度线对齐，读数为 （2）待测阻值 （3）[1]根据可知，电流表采用内接法，电压表的右接线柱应与点连接。 [2]滑动变阻器采用分压式接法，为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于左端。 （4）由欧姆定律得 由电阻定律有， 解得 （5）A．用游标卡尺测量水泥块的边长时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故A错误； B．图像本身是由多次测量的数据得出的，且图线绘制过程中已经舍去误差较大的点，所以用图像处理数据能够减小偶然误差，故B正确； C．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，故C错误； D．实验中，电流表采用内接法，由于电流表分压会导致所测电压偏大，则电阻测量值偏大，故D错误。 故选B。 8．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作： (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图甲所示，则______mm。 (2)该同学接着用欧姆表粗测该金属丝的电阻，他进行了如下操作：先用“”挡测量时发现指针偏转角度过大，则应该换用______（选填“”或“×1k”）挡，正确换挡、重新欧姆调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该金属丝的电阻______。 (3)若用伏安法测量该金属丝的阻值，电路如图丙所示。除电源（电动势为3V，内阻不计）、电流表A（量程为20mA，内阻约）、待测金属丝、导线、开关外，电压表（量程为3V，内阻约），滑动变阻器应选用______（填以下给定器材前的字母）。电压表的左端应与电路中的______（选填“a”或“b”）点相连。 A、滑动变阻器（总阻值为20Ω，额定电流为2A）   B、滑动变阻器（总阻值为，额定电流为2A） (4)若某次测量中，电压表和电流表示数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、L、U、I）写出金属丝的电阻率的表达式，即______。 【答案】(1)1.416/1.415/1.417/1.418 (2) 170 (3) B a (4) 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，金属丝的直径为 （2）[1] 用“×100”挡测量时发现指针偏转角度过大，表明通过表头的电流过大，待测电阻阻值过小，为了减小欧姆表读数的偶然误差，应换用“×10”挡； [2] 根据欧姆表的读数规律可知，该金属丝的电阻为 （3）[1] 待测电阻的阻值约为170Ω，滑动变阻器采用限流式接法，为了测多组实验数据，滑动变阻器应选用B； [2] 根据题中数据有 可知电压表分流影响较大，则实验时应该排除电压表分流影响，所以测量电路采用电流表内接法，则电压表的左端应与电路中的a点相连。 （4）根据电阻定律有 又因为 联立解得金属丝的电阻率为 9．某实验小组在做“导体电阻率的测量”的实验中： (1)如图甲，先用游标卡尺测一段圆柱形金属丝样品长度L=_________mm，如图乙，再用螺旋测微器测其直径D=_________mm，如图丙，然后用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻R=_________Ω； (2)用伏安法测量待测金属丝样品接入电路部分的电阻R_{x}，现有开关和导线若干，以及下列仪器可供选择： A．电池组（3V，内阻1Ω）     B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） C．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）     D．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）     F.滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1.5A） 为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用_________，滑动变阻器应选用_________（选填字母代号）； (3)为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝样品两端的电压从零开始变化，以下实验电路符合要求的是 （选填字母代号）。 A． B． C． D． (4)若待测金属丝样品接入电路部分的长度为L，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝样品电阻率的表达式为=_________（用字母L、D、Rx表示）。 【答案】(1) 50.50 0.732/0.731/0.733 6 (2) D E (3)B (4) 【详解】（1）[1]根据游标卡尺读数规则，主尺读数+游标尺读数×精度，该金属丝的长度为50mm+10×0.05mm=50.50mm [2]根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数+可动刻度读数+估读，该金属丝的直径D=0.5mm+0.232mm=0.732mm [3]多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻读数为R=6Ω （2）[1]根据待测金属丝接入电路部分的电阻Rx（约为6Ω），现有电池组3V，电路中电流约0.5A左右；为了减小误差，在实验中电流表应选用D。 [2]为了实验时滑动变阻器控制更灵敏，滑动变阻器的最大电阻应与金属丝电阻接近，且变阻器额定电流比电路最大电流大，滑动变阻器应选用E。 （3）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式接法，因为，故电流表采用外接法，B选项符合题意。 故选B。 （4）待测金属丝接入电路部分的长度为L，直径为D，横截面积 电阻为，根据电阻定律 可得金属丝电阻率的表达式为 10．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（内阻约为，量程为） C．定值电阻 D．滑动变阻器 E.干电池组（） F.一个开关和导线若干 G.螺旋测微器，游标卡尺 (1)如图，用螺旋测微器测金属棒直径为___________；如图用分度游标卡尺测金属棒长度为___________。 (2)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为___________。 (3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。 (4)若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为___________。（用表示） 【答案】(1) 6.125/6.124/6.126 (2) /10 (3) (4) 【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为 [2]由图示游标卡尺可知，其示数为 （2）[1]欧姆表指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值小，应换更小倍率挡。 [2]由图所示可知，金属棒的阻值约为 （3）由题意可知，没有电压表，可以用电流表与定值电阻串联组成电压表测电压，用电流表测电流，由于改装后电压表内阻为 电流表内阻约为，待测电阻阻值约为，滑动变阻器最大阻值为，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示 （4）两端电压等于改装电压表的电压 通过​的电流 因此 【点睛】 11．电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀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如图甲所示，可知其直径为___________；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为___________；用多用电表挡粗测其电阻，发现指针偏转角度太大，换挡后，进行欧姆调零，如图丙所示，重新测量其电阻为___________。 (2)为使测量时金属丝两端的电压能从0开始变化且认为是小电阻，实验电路应选择下列电路中的___________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 1.850 42.40 6.0 (2)B 【详解】（1）由题图甲可知，横截面直径为1.5 mm+35.0×0.01 mm=1.850 mm； 由题图乙可知，长度为42 mm+8×0.05 mm=42.40 mm； 用挡粗测电阻发现指针偏转角度太大，说明电阻小，应换用挡，由题图丙可知，其电阻为6.0×1Ω=6.0 Ω。 （2）AC．因为金属丝是小电阻，根据“小外偏小”的原则，电流表应采用外接法，A、C错误； BD．要求金属丝两端的电压能从0开始变化，因此滑动变阻器必须采用分压式接法，B正确，D错误。 故选B。 12．某工厂为了复制生产某合金金属管，需要测量其中空部分的面积。图（a）为该种金属管的横截面，现截取一段粗细均匀的金属管进行测量： (1)用螺旋测微器测量其直径D如图甲所示，读数为_________mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙所示，读数为_________ mm。 (2)用多用电表测量该段金属管的阻值R：机械调零后，选择“×10Ω”挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘_________（选填“左”或“右”）侧的零刻度处，然后两表笔接触金属管的两端，发现指针的偏转角度过大，应换用_________（填“×1Ω”或“×100Ω”）挡，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图（c）所示，则阻值R=_________Ω；完成测量后，把选择开关拨至交流电压最大值挡； (3)通过查表得知该合金材料的电阻率为ρ，则金属管中空部分的面积为_________。（结果用字母符号表示） 【答案】(1) 4.949/4.950/4.951 (2) 右 19 (3) 【详解】（1）[1]螺旋测微器读数规则：固定刻度+可动刻度×0.01 mm。本题固定刻度为4.5 mm，可动刻度（估读一位）为45.0格，因此总读数为 （4.949~4.951 mm均正确） [2]20分度游标卡尺精度为0.05 mm，游标尺0刻度位于主尺17 mm后，游标尺第5条刻度线与主尺刻度对齐 游标尺读数5×0.05 mm=0.25 mm，因此读数为 （2）[1]欧姆表的零刻度在表盘右侧，欧姆调零时需要将指针调至右侧零刻度 [2]指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，应换用更小倍率，即换 挡 [3] 换挡后读数为 （3）根据电阻定律 得金属部分横截面积 金属管外总横截面积 因此中空面积为： 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $