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1、8多用电表的原理9实验:练习使用多用电表课时过关能力提升基础巩固1(多选)关于欧姆表,下列说法正确的是()A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的B.由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的C.使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进行电阻调零D.当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时,可不必进行电阻调零解析:欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。因为Ix=E(R+r+Rg)+Rx,所以Ix与Rx并不成比例关系,所以刻度盘上的刻度不均匀;使用欧姆表时,每换一次挡位都需进行一次电阻调零。答案:AC2(多选)关于多用电表表头上的刻度线,下列说法正确的是()A.直流电流刻度线和
2、直流电压刻度线都是均匀的,可以共用同一刻度B.电阻刻度线是不均匀的C.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应解析:要认识多用电表的表盘,电流表和电压表零刻度线在左侧,最大刻度线在右侧,左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合;右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合,欧姆表从右向左读数。故选项A、B、C正确。答案:ABC3用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则()A.测电压时电流从红表笔流入多用电表;测电阻时电流从红表笔流出多用电表B.测电压、测电阻时电流均从红表笔流入多用电表C.测电压、测电阻时电流均从红表
3、笔流出多用电表D.测电压时电流从红表笔流出多用电表,测电阻时电流从红表笔流入多用电表解析:当电压表使用时,电流从正极流入;当欧姆表使用时,电流也从正极流入,因为此时红表笔接的是电源的负极。答案:B4某多用电表表盘的示意图如图所示,在正确操作的情况下:(1)若选择开关的位置如a所示,则测量的物理量是,测量结果为。(2)若选择开关的位置如b所示,则测量的物理量是,测量结果为。(3)若选择开关的位置如c所示,则测量的物理量是,测量结果为。(4)若选择开关的位置如c所示,正确操作后发现指针的偏转角度很小,那么应选择挡测电阻。答案:(1)直流电压1.25 V(2)直流电流50 mA(3)电阻1.6 k(
4、4)1k5某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值。A.电流表,满偏电流为1 mA,内阻为20 B.电流表,满偏电流为0.6 A,内阻为5 C.电动势15 V,内阻5 的直流电源D.电动势3 V,内阻3 的直流电源E.最大阻值为5 000 的滑动变阻器F.最大阻值为100 的滑动变阻器(1)以上器材应选用(填字母),并画出所组装的欧姆表的内部电路结构图。(2)欧姆表调零后,滑动变阻器被接入电路部分的阻值为。(3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为。(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将
5、导致测量的结果(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。解析:(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求,即I=ER+Rg+r,调节滑动变阻器的滑片时,当滑动变阻器的阻值最大时,电流小于电流表的满偏电流Ig,综合考虑应选A、D、E。欧姆表的内部电路结构图如图所示。(2)欧姆表调零时,由闭合电路欧姆定律得E=Ig(R+Rg+r),代入数据解得R=2 977 。(3)测量电阻时,由闭合电路欧姆定律得E=I(R+Rg+r+Rx),由题意得I=Ig3,代入数据得Rx=6 000 。(4)由于电池的电动势不变,根据上面的分析可知,测量的结果准确。答案:(1)A、D、E内部电路结构图如解析图所示。(2)2 977
6、(3)6 000(4)准确6某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及各部分接触完好。维修人员使用已调好的多用电表的直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。甲乙(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为V,说明(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。解析:(1) 根据题意,应按照050 V刻度线读数,其最小刻度为1 V,读数时估读到下一位
7、,则读数为11.5 V。所测电压应为蓄电池的端电压,略小于其标称值,说明蓄电池正常。(2)断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表示数仍为蓄电池的端电压,表明小灯损坏,导致b、c间电路不通。答案:(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯7如图所示,一只黑箱有A、B、C三个接线柱,已知黑箱内的电器元件只有两个,某同学利用多用电表电压挡测量,各接线柱间电压均为零,利用欧姆挡依次进行6次测量,将每次红黑表笔的位置、测得的阻值都填入表中。黑表笔BABCCA红表笔ACCABB阻值/k5.329.52试画出黑箱中的电路图。解析:用电压表测量电压判断出电路中无电源。欧姆挡正反接阻值
8、不同,说明存在二极管。A、C正反接阻值相同,说明其间只有纯电阻。由于二极管正向电阻是非线性的,因此,RBCRBA+RAC,电路图如图所示。答案:见解析能力提升1使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则造成测量值()A.比真实值大B.比真实值小C.与真实值相等D.可能比真实值大,也可能小解析:两手同时分别接触两表笔金属杆,相当于在导体两端并联上一个电阻,测量值比真实值小。答案:B2(多选)欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的,有关欧姆表的使用和连接,正确的叙述是()A.测电阻前要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指零B.红表笔与表内电池的正极相接,
9、黑表笔与表内电池的负极相接C.红表笔与表内电池的负极相接,黑表笔与表内电池的正极相接D.测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻值越大解析:每次测量电阻之前都要进行电阻调零,A对;由欧姆表内部结构可知B错,C对;测电阻时,表针偏转角度越大,说明通过表头的电流越大,待测电阻值越小,故D错。答案:AC3一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表,调零后用它测500 的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如用它测量一个未知电阻时,指针指在 1 mA 处,则被测电阻的阻值为()A.1 000 B.5 000 C.150 D.2 000 解析:因为电表测500 的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间,
10、由Ig2=E(R+r+Rg)+Rx知Rx=R内=500 ,R内=R+r+Rg。则由Ix=E(R+r+Rg)+Rx知,当指针指在1 mA处时,被测电阻阻值为 1 000 。答案:A4右图为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 A,内阻rg=100 ,调零电阻的最大值R=50 k,串联的固定电阻R0=50 ,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是()A.3080 kB.38 kC.300800 D.3080 解析:由Ix=E(R+R0+r+rg)+Rx知,该电表的中值电阻为R+R0+r+rg=R内=EIg=5 k,又有欧姆表的测量值越靠近中间刻度越准
11、确,所以B正确。答案:B5一个多用电表内的电池已使用很久了,但是转动调零旋钮时,仍可使表针调至零欧姆刻度处。用这只多用电表测出的电阻值R,与被测电阻的真实值R相比()A.R=RB.RRC.RRD.无法确定解析:电池用久了,表明该电池将其他形式的能转化为电能的本领弱了,也就是电池的电动势变小了。欧姆表仍能调零,由公式 Ig=ER内知,表的总内阻变小,中间刻度等于内阻,可见表盘刻度应比实际的变小了,因为测量读数仍就是原表盘刻度,所以读出的数据应大于实际的。答案:B6某同学用多用电表粗测一段金属丝的阻值,操作过程如下:(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“10”挡
12、位。甲(2)将红、黑表笔短接,调节(选填图甲中的“A”“B”或“C”)旋钮,使欧姆表指针对准电阻的(选填“0刻线”或“刻线”)处。(3)把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图乙所示。乙丙(4)为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡(选填“1”或“1 k”)挡位,重新进行。(5)重新测量得到的结果如图丙所示,则金属丝的电阻为。解析:(2)用多用电表测阻值,选挡后一定要先进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮B,使指针对准电阻表盘上的0刻度线。(4)选“10”挡位时,指针偏转角度较大,被测阻值较小,应换小挡“1”挡,换挡后重新欧姆调零。(5)图
13、丙所示指针示数为6.0 ,倍率为“1”,故最后读数为6.01 =6 。答案:(2)B0刻线(4)1欧姆调零 (5)6.07右图是一个多用电表欧姆挡(欧姆表)内部电路示意图。电流表满偏电流0.5 mA、内阻10 ;电池电动势1.5 V、内阻1 ;变阻器R0阻值05 000 。(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的,当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零。调零后R0阻值将变(选填“大”或“小”);若测得某电阻阻值为300 ,则这个电阻的真实值是 。(2)若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。解析:(1)由闭合电路欧姆定律得Ig=ERg+r+R0,即R0=EIg-Rg-r,式中E变小,r变大,故R0将变小;因该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5 V刻度的,测得某电阻阻值为300 时,电流表中的电流I=ER+R,其中R=EIg,当电动势下降到E=1.45 V时,此时欧姆表的内阻R=EIg,由闭合电路欧姆定律得I=ER+R,解得真实值R=290 。(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V,内阻为10 的电池,调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确,这是因为电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。答案:(1)小290(2)准确