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1、实验十一 练习使用多用电表1.(2020南开区模拟)图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 。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，分别为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。(1)图a中的A端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接；(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_；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
2、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)根据题目给出的条件可得R1+R2=_，R4=_；(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”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_。(注明单位)【解析】(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，R6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B正确，A、C错误；(3
3、)直流电流挡分为1 mA和2.5 mA，由图可知，当接2时应为1 mA；根据串并联电路规律可知，R1+R2= =160 ；总电阻R总= =120 ；接4时，为电压挡，因串入的电阻较小，故应为量程1 V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1 mA电流表与R4串联再改装后成电压表；根据串联电路规律可知，R4= =880 ；(4)当B端与“1”连接时，为直流电流2.5 mA挡，则多用电表读数为1.47 mA；当B端与“3”连接时，为欧姆100 挡，则读数为11.0100 =1.10103 ；当B端与“5”连接时为直流电压5 V挡，则读数为2.95 V。答案：(1)黑(2)B
4、(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V2.图甲是某实验小组在“练习使用多用电表”实验中的电路图。使用的器材有：A.多用电表；B.电压表：量程5 V，内阻十几千欧；C.滑动变阻器：最大阻值5 k；D.导线若干。实验进行了如下操作：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调节“欧姆调零旋钮”使指针指到“0 ”。(2)将图甲中多用电表的红表笔和_(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。(3)多用电表的示数如图乙所示，读数为_。(4)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个电池、一个满偏电流Ig=0.6 mA的电流表和一个滑动变阻器串联而成的电路
5、，如图丙所示。实验中一同学先调节甲图中滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，用欧姆挡正确测量时，多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V，根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V。(5)该欧姆表用久后，电池因老化造成其电动势减小、内阻增大，但该欧姆表仍能进行欧姆调零，则用其测得的电阻值_真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。【解析】(1)每次换挡时均要进行欧姆调零；方法是将红黑表笔短接，调接欧姆旋钮使指针指到右侧零刻度处；(2)红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；(3)欧姆表读数=倍率表
6、盘读数=1 00015.0 =15 000 ；(4)欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1 k挡位的内电阻为15.0 k；根据闭合电路欧姆定律，电动势为：E=U+r=4 V+15 000 V=9 V；(5)红黑表笔短接时，示数为零(实际为满偏电流)，电池电动势减小，必须减小欧姆挡内阻才能达到满偏，而半偏时待测阻值等于欧姆挡内阻，但刻度值仍为电动势减小前的内阻值，所以测量值偏大。答案：(1)短接(2)1(3)15 000(4)9(5)大于3.(2019重庆模拟)如图甲为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。(1)为了探测黑箱，小明进行了以下几步测量：A.用多用电表的电阻挡
7、测量a、b间的电阻；B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压。你认为以上测量中哪项不妥？_(填序号)，理由是：_。(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源(a、b是电源的两极)，小明想测定这个等效电源的电动势和内阻，设计了如图乙所示的测量电路，此电路同时能测出电阻R0的阻值。小明将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了三个电表的一系列示数，如下面两个表格所示：表格一电压表示数/V2.001.511.000.50电流表示数/A0.100.200.300.40表格二电压表示数/V2.111.711.300.89电流表示数/A0.100.200.300.40在图丙所示坐标纸中已经作出电源的U-I
8、图象，请在图丙中作出R0的U-I图象。根据作出的图象可以求出定值电阻R0=_，电源电动势E=_V，内电阻r=_。若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0值_实际值；测得的电源电动势E的值_实际值，内阻r的测量值_实际值。(均选填“大于”“等于”或“小于”)【解析】(1)因为多用电表的欧姆表有内在电源，故多用电表不能测量含有电源电路的电阻，故选A；(2)如图所示：通过R0的U-I图象，可得R0= =1 根据电源的U-I图象的物理意义，知图象在U轴的截距表示电动势，有E=2.5 V，图象的斜率表示电源的内阻，有r= =4 由实验原理图可知，通过R0的电流大于电流表示数，故测得的
9、定值电阻R0值大于实际值；实验中的短路电流不变，由于电压表分流，干路电流大于电流表示数，故电源的U-I图象的斜率偏小，在U轴的截距偏小，即测得的电源电动势E的值小于实际值，内阻的测量值小于实际值。答案：(1)A多用电表不能测量含有电源电路的电阻(2)见解析图12.54大于小于小于4.一种家用双温双控电热毯，最大功率为120 W，它有两组相同的电热丝，分别由温控开关独立控制，可根据需要选择挡位“加热”“除湿”或“关”。(1)“除湿”功率只有“加热”功率的一半，不考虑温度对电阻的影响，则在“除湿”状态下，电热丝两端的电压为_V。(结果取三位有效数字)(2)假设“除湿”是通过连接一个二极管实现的，请
10、在图甲中将二极管(电路符号为)连入电路(3)现用多用电表的欧姆挡测量其中一组电热丝的电阻。()主要步骤如下：将选择开关拨至“10 ”挡，接着红黑表笔_，进行电阻调零。将被测的一组电热丝的开关推至挡位_，另一组的开关推至挡位_。将两个表头分别与电热毯插头的两个金属片接触，表盘指针偏转如图乙所示。测得这组电热丝的电阻为_。()测得的电热丝电阻与电热丝正常工作时的电阻有明显差异，主要原因是温度升高电热丝的电阻率_。【解析】(1)设电阻丝的电阻为R，则在加热时，由电功率公式得：P=在除湿时，由题意，得：P=联立得：U=156 V(2)电路图如图；(3)()使用欧姆表时，变换选择开关，要进行欧姆调零，此时红黑表笔短接即可；在使用欧姆挡测电阻时，要保证待测电阻与电源以及其他元件断开，故一个开关推至加热，另一组的开关推至关；由图知表盘刻度为18.0，又选择开关拨至“10 ”挡，故电热丝的电阻为180 ；()电热丝正常工作时，有电流通过，温度要升高，进而使电阻丝的电阻率增大，导致两种情况下的电阻测量有明显差异。答案：(1)156(155157均可)(2)如解析图所示(3)()短接加热关180()增大