10.4 多用电表(重难点专练)物理沪科版必修第三册
2026-09-29
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内容正文:
10.4 多用电表(题型突破)
一、单选题
1.如图所示,用多用电表测量直流电压U和电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )
A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
【答案】B
【详解】图中所示是多用电表的示意图,无论是测直流电压U还是电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表。
故选B。
二、多选题
2.如图所示,虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为电表面板上的表笔插孔。下列说法正确的是( )
A.用多用电表测量电路中电流时,b表笔接高电势
B.若更换倍率测量电阻时必须重新进行欧姆调零
C.用“”挡测量时指针偏转角较大,应换用“”挡
D.b孔插黑色表笔
【答案】ABC
【详解】A.多用电表欧姆挡内部电源的正极接黑表笔,负极接红表笔。从图中可以看出,b孔接内部电源的负极,因此b孔插红色表笔。用多用电表测电流时,电流从红表笔进,黑表笔出。黑表笔(a)接低电势,红表笔(b)接高电势,故A正确;
B.更换倍率后,欧姆表内部等效电阻改变,短接表笔时满偏电流变化,必须重新欧姆调零,故B正确;
C.用“”挡测量时指针偏转角较大,代表被测电阻阻值小,所选倍率太大,要换更小倍率“”挡,故C正确;
D.b接内部电源负极,b孔插红色表笔,故D错误。
故选 ABC。
三、实验题
3.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“”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6V,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______。
【答案】(1)14.240
(2)7
(3) 左
(4)
【详解】(1)游标卡尺的游标有20个分格,分度值为。游标零刻度线左侧的主尺读数为,第8条游标刻度线与主尺刻度线对齐,故测量值为
(2)欧姆表的表盘读数为7,所用倍率为“”挡,故待测电阻为
(3)[1]设水泥块电阻为,电流表和电压表内阻分别为和。电流表内接时,电压表测得水泥块与电流表的总电压,相对误差为
电流表外接时,电流表测得水泥块与电压表的总电流,相对误差为
内接法的误差较小,图示中应将电压表的右接线柱接到点。
[2]图示滑动变阻器采用分压接法。闭合开关前,应使水泥块两端的电压为零,因此滑片应置于左端。
(4)正方体中电流通过的长度为,横截面积为边长的平方。由电阻定律可得水泥块电阻为
由欧姆定律并结合上述结果可得
解得
4.在“练习使用多用电表”的实验中,小西同学选择的挡位和电表的指针位置分别如图甲和乙所示,则小西同学测量的物理量是______,读数为______。
【答案】 直流电压
【详解】[1][2]由图甲可知,小西同学测量的物理量是直流电压,由于选择量程为10V的挡位,每一小格代表的是,故图乙读数为。
5.物理实验小组研究电容器的充放电现象。
(1)通过查阅资料了解到,电容器串联大电阻,可以延缓充、放电过程。小组成员想到用多用电表挑选合适的电阻进行实验。在测量其中一个电阻的阻值时,先把选择开关旋到“”挡,发现多用电表的指针偏转如图a所示,应该将选择开关旋到________(选填“”挡或“”挡)。随后测量前________(填“需要”或“不需要”)进行机械调零,________(填“需要”或“不需要”)进行欧姆调零。
(2)重新测量电阻的阻值,指针位于如图b所示位置,被测电阻的测量值为________Ω。
(3)选择合适的电阻后,小组成员按如图c所示电路观察电容器充、放电过程,并绘制出电容器充、放电过程中电流I随时间t变化的图像如图d所示。充电过程中I轴与t轴所围的面积为,放电过程中I轴与t轴所围的面积为,电流小于一定值时,可以认为曲线与t轴重合。传感器造成的误差很小,在误差允许的范围内,下列说法正确的是( )
A.若选用一新电源,电动势大小为原来的两倍,电容充放电的时间也变为2倍
B.若选用一新电源,电动势大小为原来的两倍,、的面积不变
C.若选用一新电阻,阻值大小为原来的两倍,电容充放电的最大电流不变
D.若选用一新电阻,阻值大小为原来的两倍,电容充放电的时间也约变为原来的两倍
(4)某位同学了解到电容器的充电与放电电流随时间成指数衰减。即每过一个特定的时间t,电流减小为原来的一半,且时间t与电阻R和电容C的乘积均成正比,即。可以用上述装置测量电容器的电容值C,他从图像上读取到经过9s时,电流恰好为最大电流的,则该电容的大小约为________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ×1k 不需要 需要
(2)22000
(3)D
(4)195
【详解】(1)[1]图a中指针位于欧姆刻度的高阻区,应换用更大的倍率,使指针偏转到较合适的位置,故选择开关置于×1k挡。
[2]更换欧姆倍率挡时不需要重新进行机械调零,故填不需要。
[3]测量电阻前应将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到欧姆刻度的0处,故需要欧姆调零。
(2)图b中欧姆刻度的示数为24,选择开关在×1k挡,所以
(3)AB.电容器充、放电的时间由决定。更换电动势加倍而和不变时,充、放电时间不变;电流随时间图像与轴所围面积(取面积的绝对值)表示转移的电荷量,充电和放电的电荷量均为,因此电动势加倍时两者面积均加倍,故AB错误;
CD.更换电阻且电阻变为原来的2倍时,开始充电的最大电流为
所以最大电流变为原来的一半;同时充、放电时间与成正比,变为原来的2倍,故C错误,D正确。
故选D。
(4)设最大电流为,经过个半衰时间后,电流为
由于时经历3个半衰时间,所以
由小问2知,代入可得
6.某学习小组将一内阻为1000、量程为200μA的微安表分别改装成量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表,再把改装后的电流表改装成一多挡位欧姆表。
(1)把该微安表改装成量程为1.0mA的电流表,需要并联一个________Ω的电阻。
(2)把该微安表改装成量程为1.0V的电压表,需要串联一个________Ω的电阻。
(3)取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器,与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表,其中B为________(填“红”或“黑”)表笔,改装表盘后,正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值,示数如图乙所示,则所测电阻为________Ω。
【答案】(1)250
(2)4000
(3) 黑 1400
【详解】(1)根据并联电路的特点得
解得
(2)根据串联电路的特点得
解得
(3)[1]由图可知,B与电源正极连接,则电流从B流出,可知B为黑表笔。
[2]欧姆表内阻
而图乙的中值示数为15,则欧姆表挡位是,则所测电阻为。
7.某实验小组用多用电表测量一定值电阻的阻值,并将多用电表调到欧姆挡作电源,测量电源的电动势E ,进行以下操作
(1)将选择开关置于“×1k”挡,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太大[指针位置如图(a)中虚线所示];为了较准确地进行测量,应把选择开关置于“___________”(选填“×100”或“×10k”)挡,选择开关正确调整后___________(选填“需要”或“不需要”)再进行欧姆调零,用正确的操作方法测量时指针位于如图(a)中实线所示位置,被测电阻的测量值R为___________Ω
(2)该多用电表欧姆挡的原理图如图(b)所示,已知刻度盘上第一栏电阻的刻度线“15”位置与第二栏电流电压的刻度线125”恰好对齐,正确测量电阻R之后,保持选择开关位置不变,将多用电表整体作为一电源测量该电源的电动势,通过分析可得该电源的内阻为___________Ω
(3)将多用电表连入如图(c)所示电路中的a、b之间,用多用电表的___________(选填“红表笔”或“黑表笔”)与电路中的b点连接,正确连接后,闭合开关,调节电阻箱的阻值,得到多组电压表的示数U和电阻箱的阻值R的数据,作出图像。已知图像的斜率为0.5Ω/mV,则电源的电动势为___________V (保留两位有效数字)。从系统误差角度分析实验测得电源的电动势 E ___________(选填“大于”、“等于”或”小于”)真实值。
【答案】(1) ×100 需要 1300
(2)1500
(3) 红表笔 3.0 等于
【详解】(1)[1][2][3]指针指向“1.5”位置,则电阻R大约为1500Ω。但指针偏转角度太大,即表盘上示数太小,此时误差较大,为了减小误差,应使指针靠近中央位置。使示数增大一点,则倍率应小一点,所以应选择开关置于“×100”挡。换挡之后都需要进行欧姆调零,指针指向了刻度盘上"13”位置,用的是“×100”挡,所以电阻R阻值应为13×100Ω=1300Ω;
(2)刻度盘上第一栏电阻的刻度线“15”位置与第二栏电流电压的刻度线“125”恰好对齐,则15为中值电阻位置,用的是“×100”挡,则多用电表的中值电阻为1500Ω。即多用电表的内阻为1500Ω。则该电源的内阻为1500Ω;
(3)[1][2]多用电表的红表笔为内电源的负极,所以应与b点连接,根据闭合电路的欧姆定律可得
数学变换可得
则
解得电源的电动势为E=3.0 V
[3]如果考虑系统误差,根据闭合电路的欧姆定律可得
图像真实图线斜率与实验测量图线斜率相同,而内阻r不是通过图像得出的,而是根据多用电表原理得到的,没有系统误差,所以求出的电动势E也没有系统误差。
8.用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,其读数___________mm。
(2)用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“10”倍率的电阻挡;将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线;
②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接,指针指在如图乙中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到___________(选填“1”或“100”)倍率;然后进行___________(选填“欧姆”或“机械”)调零。
③调整后指针指在图中虚线b的位置,则该金属电阻丝阻值的测量值是___________Ω;
(3)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材。
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流1A)
为减小误差,电压从零开始可调,滑动变阻器应选___________(选填“C”或“D”)。图丙是测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成___________。
【答案】(1)3.700
(2) 欧姆 8
(3) D
【详解】(1)螺旋测微器读数 = 固定刻度 + 可动刻度×0.01mm ,固定刻度为,可动刻度为,总读数:
(2)[1]原选倍率时,指针偏角过大(指针靠近欧姆零刻度),说明被测电阻阻值较小,应换更小倍率,即调整到倍率;[2]更换欧姆倍率后,需要重新进行欧姆调零。
[3]调整倍率后,指针指在8位置,测量值为。
(3)[1]要求电压从零开始调节,滑动变阻器采用分压接法,分压接法应选择小阻值滑动变阻器,调节更方便,因此选D。
[2]因为待测金属丝是小电阻,,电流表外接误差更小,选分压且电流表外接法:将滑动变阻器的左下接线柱,连接到电源负极(电池组左端负接线柱),使滑动变阻器两个下接线柱分别接电源正负极,完成分压接法;将电压表的负接线柱,连接到待测电阻丝左端,使电压表并联在待测电阻两端,完成外接法。
【点睛】
9.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(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。
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻时应该将多用电表的红表笔与待测电压表的________(填“正极”或“负极”)相连。测量时,将选择开关旋转到欧姆挡“×100”位置,指针位置如图甲所示,则粗测得到的该电压表内阻为________Ω。
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图乙所示的电路,其中滑动变阻器应选________(填“”或“”)。
(3)测量得到电压表的示数,电压表V的示数,则待测电压表内阻_______(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) 负极 1600
(2)
(3)1.60
【详解】(1)[1]由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,故将多用电表的红表笔与待测电压表的“负极”相连;
[2]将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,测得该电压表的内电阻为
(2)图乙所示的电路,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;
(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
10.小刘同学要测量一个未知电阻:
(1)他首先用多用电表的电阻挡粗测该电阻,将选择开关置于×10挡,发现指针偏转角度过小,则选择开关应置于__________(选填“×1”或“×100”)挡,选择好合适挡位后,小刘应重新进行__________(选填“欧姆”或“机械”)调零,重测电阻后,指针指示如图1所示,该电阻为__________Ω。
(2)然后用伏安法测量该电阻。实验室有以下器材可供选择:
电流表(量程0~2 mA,内阻为10 Ω);
电流表(量程0~5 mA,内阻约5 Ω);
电源E(电动势约3 V,内阻可忽略);
定值电阻R(1490 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器(0~1 Ω,允许最大电流2.0 A);
滑动变阻器(0~10 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器(0~1000 Ω,允许最大电流0.5 A);
开关S一个,导线若干。
小刘设计了如图2所示的电路进行测量,则滑动变阻器选择__________(选填“”“”或“”),某次测量时,电流表的读数为1.80 mA,电流表的读数为3.40 mA,则待测电阻为__________Ω。
【答案】(1) 欧姆 1600
(2) 1687.5
【详解】(1)[1]选择开关置于×10挡,发现指针偏转角度过小,说明待测阻值偏大,则选择开关应置于挡。
[2]选择好合适挡位后,小刘应重新进行欧姆调零。
[3]重测电阻后,指针指示如图1所示,该电阻为
(2)[1]电路图中滑动变阻器采用的是分压式接法,为了调节方便,优先选阻值小的,如果选择滑动变阻器,则电流超过其允许的最大值,所以滑动变阻器选择R2。
[2]根据欧姆定律
11.某实验小组自制了“×1”“×10”“×100”三个挡位的欧姆表,设计的电路如图所示,电路中电源的电动势,电流计的量程为,为电阻箱,为滑动变阻器。
(1)红表笔应接________(填“”或“”)插孔。
(2)已知开关闭合,且电阻箱的阻值调至,完成欧姆调零后,电路对应的是“×10”挡位,则电流计的内阻为________。
(3)为切换至“”挡位,需将开关________(填“断开”或“闭合”)且电阻箱的阻值需调至________,欧姆调零完成后该挡位下欧姆表的内阻为________。
【答案】(1)F
(2)49.5
(3) 闭合 0.5 15
【详解】(1)根据多用电表中欧姆表的改装与内部构造原理,内部电源的正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连。由题干电路图可知,电源的负极(短线端)与接线柱相连,因此红表笔应接插孔。
(2)欧姆表不并联电阻、即开关断开时,仅由灵敏电流计改装,此时对应“”挡位,满偏电流为,根据闭合电路欧姆定律该挡位下欧姆表的内阻为
代入数据解得
由此可知该欧姆表表盘的中值刻度为15。当闭合开关时,电阻箱与灵敏电流计并联,当对应“”挡位时,欧姆表的内阻变为,此时欧姆表的满偏电流为
代入数据解得
根据并联电路的分流原理有
代入数据解得
(3)[1]为切换至“”挡位,欧姆表的内阻应变为,此时欧姆表对应的满偏电流为
代入数据解得
由于满偏电流变大,需要并联更小阻值的电阻进行分流,因此需将开关保持闭合状态。 [2]根据并联电路的分流规律有
代入数据解得
因此为切换至该挡位,电阻箱的阻值需调至。
[3]根据欧姆表的工作原理,欧姆调零完成后,该挡位下欧姆表的内阻即等于其对应的中值电阻,为。
四、综合题
家中几乎所有的用电器都需要接入家庭供电线路,而家庭配电箱则控制着其中的各条线路。在实际生活中,接入电路的用电器数目及总功率往往不时发生改变,因此为了保障家庭用电的安全,我们应该根据实际需求来选择合适的电路元器件。
12.为了避免用电器通断时的相互影响,所有用电器都是______(选填:A.并联 B.串联)连接在相线、零线间,且有的用电器还需与地线连接。
13.在进行家庭装修时,为了用电安全,需根据需求选择合适截面积的铜导线。
(1)为测量铜导线的电阻率,某同学进行了以下实验:
①用刻度尺测量铜丝长度,用______(选填:A.螺旋测微器 B.刻度尺)测量铜丝的直径,为了__________多次测量求平均值,得到铜丝长度L和直径d。
②根据电路图连接电路,将该铜丝两端分别与电路中的A、B两端连接;
③闭合开关S,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流;
④测得铜丝的阻值R。由此可知铜丝的电阻率ρ为______。
(2)已知接入如图所示电路的铜丝阻值为R,电源电动势为E,内阻为r。闭合开关S,电压表和电流表的示数分别为U和I,则接入电路的滑动变阻器阻值为______。
14.(简答)如图所示的家庭电路中存在三处不同类型的安全隐患,试找出其中两处。___________________________;___________________________。
15.电暖器是常见的大功率家用加热设备。
(1)某电暖器用的是三脚插头,如图所示,其上标有“10A 250V”字样,插头正面中表示“地线”的插脚是( )
A.“L”脚 B.“N”脚 C.“E”脚
(2)一台标有“220V 2200W”字样的电暖器的内阻为______Ω,工作一小时所消耗的电能为______J(保留三位有效数字);
16.某品牌电热水袋的电路原理图如图所示。电压U恒定,发热丝R2置于液体中。正常工作时指示灯呈现绿色,出现故障时指示灯不亮或呈现红色。
(1)当指示灯因烧断而不能正常发光时,发热丝R2每小时产生的热量将_______(选填:A.“变大”、B.“变小”、C.“不变”)。
(2)某同学想探究亮红灯和亮绿灯时电压的差异,找到同一型号的指示灯、一个恒压源、一个多用电表,正确的连接方式是( )
A. B. C. D.
17.某品牌的落地电风扇,其内部工作电路如图所示,总电阻220Ω。给电风扇接通220V电源后,电路中电流____1A(选填A.“大于”、B.“小于”、C.“等于”)。
【答案】12.A 13. A 减小误差 14. 插座的开关接在零线上了,应该接在火线上 三孔插座没有接地,应将中间孔接地 15. C 22 7.92×106 16. C A 17.B
【详解】12.为了避免用电器通断时的相互影响,所有用电器都是并联在相线、零线间,且有的用电器还需与地线连接。
故选A。
13.[1]用刻度尺测量铜丝长度,但铜丝的直径较小,为了提高测量的精度,需要用螺旋测微器测量铜丝的直径。
故选A。
[2]由测量带来的误差为偶然误差,可以通过多次测量求平均值减小误差;
[3]根据电阻定律可得,
所以
[4]根据闭合电路欧姆定律可得
所以滑动变阻器接入电路的阻值为
14.[1][2]图中两处安全隐患为插座的开关接在零线上了,应该接在火线上、三孔插座没有接地,应将中间孔接地。
15.[1]由图可知,“E”为地线插脚。
故选C。
[2][3]根据功率的计算公式可得
工作一小时所消耗的电能为
16.[1]由于电源电压不变,所以R2两端电压不变,根据可知,发热丝R2每小时产生的热量将不变。
故选C。
[2]由于该同学想探究亮红灯和亮绿灯时电压的差异,所以电压表应与指示灯并联,且电流应从红表笔流入、从黑表笔流出。
故选A。
17.根据电风扇的工作原理可得
所以
即
所以电路中电流应小于1A。
故选B。
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10.4 多用电表(题型突破)
一、单选题
1.如图所示,用多用电表测量直流电压U和电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )
A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
二、多选题
2.如图所示,虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为电表面板上的表笔插孔。下列说法正确的是( )
A.用多用电表测量电路中电流时,b表笔接高电势
B.若更换倍率测量电阻时必须重新进行欧姆调零
C.用“”挡测量时指针偏转角较大,应换用“”挡
D.b孔插黑色表笔
三、实验题
3.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“”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6V,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______。
4.在“练习使用多用电表”的实验中,小西同学选择的挡位和电表的指针位置分别如图甲和乙所示,则小西同学测量的物理量是______,读数为______。
5.物理实验小组研究电容器的充放电现象。
(1)通过查阅资料了解到,电容器串联大电阻,可以延缓充、放电过程。小组成员想到用多用电表挑选合适的电阻进行实验。在测量其中一个电阻的阻值时,先把选择开关旋到“”挡,发现多用电表的指针偏转如图a所示,应该将选择开关旋到________(选填“”挡或“”挡)。随后测量前________(填“需要”或“不需要”)进行机械调零,________(填“需要”或“不需要”)进行欧姆调零。
(2)重新测量电阻的阻值,指针位于如图b所示位置,被测电阻的测量值为________Ω。
(3)选择合适的电阻后,小组成员按如图c所示电路观察电容器充、放电过程,并绘制出电容器充、放电过程中电流I随时间t变化的图像如图d所示。充电过程中I轴与t轴所围的面积为,放电过程中I轴与t轴所围的面积为,电流小于一定值时,可以认为曲线与t轴重合。传感器造成的误差很小,在误差允许的范围内,下列说法正确的是( )
A.若选用一新电源,电动势大小为原来的两倍,电容充放电的时间也变为2倍
B.若选用一新电源,电动势大小为原来的两倍,、的面积不变
C.若选用一新电阻,阻值大小为原来的两倍,电容充放电的最大电流不变
D.若选用一新电阻,阻值大小为原来的两倍,电容充放电的时间也约变为原来的两倍
(4)某位同学了解到电容器的充电与放电电流随时间成指数衰减。即每过一个特定的时间t,电流减小为原来的一半,且时间t与电阻R和电容C的乘积均成正比,即。可以用上述装置测量电容器的电容值C,他从图像上读取到经过9s时,电流恰好为最大电流的,则该电容的大小约为________(保留三位有效数字)。
6.某学习小组将一内阻为1000、量程为200μA的微安表分别改装成量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表,再把改装后的电流表改装成一多挡位欧姆表。
(1)把该微安表改装成量程为1.0mA的电流表,需要并联一个________Ω的电阻。
(2)把该微安表改装成量程为1.0V的电压表,需要串联一个________Ω的电阻。
(3)取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器,与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表,其中B为________(填“红”或“黑”)表笔,改装表盘后,正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值,示数如图乙所示,则所测电阻为________Ω。
7.某实验小组用多用电表测量一定值电阻的阻值,并将多用电表调到欧姆挡作电源,测量电源的电动势E ,进行以下操作
(1)将选择开关置于“×1k”挡,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太大[指针位置如图(a)中虚线所示];为了较准确地进行测量,应把选择开关置于“___________”(选填“×100”或“×10k”)挡,选择开关正确调整后___________(选填“需要”或“不需要”)再进行欧姆调零,用正确的操作方法测量时指针位于如图(a)中实线所示位置,被测电阻的测量值R为___________Ω
(2)该多用电表欧姆挡的原理图如图(b)所示,已知刻度盘上第一栏电阻的刻度线“15”位置与第二栏电流电压的刻度线125”恰好对齐,正确测量电阻R之后,保持选择开关位置不变,将多用电表整体作为一电源测量该电源的电动势,通过分析可得该电源的内阻为___________Ω
(3)将多用电表连入如图(c)所示电路中的a、b之间,用多用电表的___________(选填“红表笔”或“黑表笔”)与电路中的b点连接,正确连接后,闭合开关,调节电阻箱的阻值,得到多组电压表的示数U和电阻箱的阻值R的数据,作出图像。已知图像的斜率为0.5Ω/mV,则电源的电动势为___________V (保留两位有效数字)。从系统误差角度分析实验测得电源的电动势 E ___________(选填“大于”、“等于”或”小于”)真实值。
8.用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,其读数___________mm。
(2)用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“10”倍率的电阻挡;将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线;
②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接,指针指在如图乙中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据,应将电阻挡调整到___________(选填“1”或“100”)倍率;然后进行___________(选填“欧姆”或“机械”)调零。
③调整后指针指在图中虚线b的位置,则该金属电阻丝阻值的测量值是___________Ω;
(3)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材。
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流1A)
为减小误差,电压从零开始可调,滑动变阻器应选___________(选填“C”或“D”)。图丙是测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成___________。
9.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(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。
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻时应该将多用电表的红表笔与待测电压表的________(填“正极”或“负极”)相连。测量时,将选择开关旋转到欧姆挡“×100”位置,指针位置如图甲所示,则粗测得到的该电压表内阻为________Ω。
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图乙所示的电路,其中滑动变阻器应选________(填“”或“”)。
(3)测量得到电压表的示数,电压表V的示数,则待测电压表内阻_______(结果保留3位有效数字)。
10.小刘同学要测量一个未知电阻:
(1)他首先用多用电表的电阻挡粗测该电阻,将选择开关置于×10挡,发现指针偏转角度过小,则选择开关应置于__________(选填“×1”或“×100”)挡,选择好合适挡位后,小刘应重新进行__________(选填“欧姆”或“机械”)调零,重测电阻后,指针指示如图1所示,该电阻为__________Ω。
(2)然后用伏安法测量该电阻。实验室有以下器材可供选择:
电流表(量程0~2 mA,内阻为10 Ω);
电流表(量程0~5 mA,内阻约5 Ω);
电源E(电动势约3 V,内阻可忽略);
定值电阻R(1490 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器(0~1 Ω,允许最大电流2.0 A);
滑动变阻器(0~10 Ω,允许最大电流1.0 A);
滑动变阻器(0~1000 Ω,允许最大电流0.5 A);
开关S一个,导线若干。
小刘设计了如图2所示的电路进行测量,则滑动变阻器选择__________(选填“”“”或“”),某次测量时,电流表的读数为1.80 mA,电流表的读数为3.40 mA,则待测电阻为__________Ω。
11.某实验小组自制了“×1”“×10”“×100”三个挡位的欧姆表,设计的电路如图所示,电路中电源的电动势,电流计的量程为,为电阻箱,为滑动变阻器。
(1)红表笔应接________(填“”或“”)插孔。
(2)已知开关闭合,且电阻箱的阻值调至,完成欧姆调零后,电路对应的是“×10”挡位,则电流计的内阻为________。
(3)为切换至“”挡位,需将开关________(填“断开”或“闭合”)且电阻箱的阻值需调至________,欧姆调零完成后该挡位下欧姆表的内阻为________。
四、综合题
家中几乎所有的用电器都需要接入家庭供电线路,而家庭配电箱则控制着其中的各条线路。在实际生活中,接入电路的用电器数目及总功率往往不时发生改变,因此为了保障家庭用电的安全,我们应该根据实际需求来选择合适的电路元器件。
12.为了避免用电器通断时的相互影响,所有用电器都是______(选填:A.并联 B.串联)连接在相线、零线间,且有的用电器还需与地线连接。
13.在进行家庭装修时,为了用电安全,需根据需求选择合适截面积的铜导线。
(1)为测量铜导线的电阻率,某同学进行了以下实验:
①用刻度尺测量铜丝长度,用______(选填:A.螺旋测微器 B.刻度尺)测量铜丝的直径,为了__________多次测量求平均值,得到铜丝长度L和直径d。
②根据电路图连接电路,将该铜丝两端分别与电路中的A、B两端连接;
③闭合开关S,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流;
④测得铜丝的阻值R。由此可知铜丝的电阻率ρ为______。
(2)已知接入如图所示电路的铜丝阻值为R,电源电动势为E,内阻为r。闭合开关S,电压表和电流表的示数分别为U和I,则接入电路的滑动变阻器阻值为______。
14.(简答)如图所示的家庭电路中存在三处不同类型的安全隐患,试找出其中两处。___________________________;___________________________。
15.电暖器是常见的大功率家用加热设备。
(1)某电暖器用的是三脚插头,如图所示,其上标有“10A 250V”字样,插头正面中表示“地线”的插脚是( )
A.“L”脚 B.“N”脚 C.“E”脚
(2)一台标有“220V 2200W”字样的电暖器的内阻为______Ω,工作一小时所消耗的电能为______J(保留三位有效数字);
16.某品牌电热水袋的电路原理图如图所示。电压U恒定,发热丝R2置于液体中。正常工作时指示灯呈现绿色,出现故障时指示灯不亮或呈现红色。
(1)当指示灯因烧断而不能正常发光时,发热丝R2每小时产生的热量将_______(选填:A.“变大”、B.“变小”、C.“不变”)。
(2)某同学想探究亮红灯和亮绿灯时电压的差异,找到同一型号的指示灯、一个恒压源、一个多用电表,正确的连接方式是( )
A. B. C. D.
17.某品牌的落地电风扇,其内部工作电路如图所示,总电阻220Ω。给电风扇接通220V电源后,电路中电流____1A(选填A.“大于”、B.“小于”、C.“等于”)。
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