2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册 4.4练习使用多用电表 同步练习(word解析版)

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名称 2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册 4.4练习使用多用电表 同步练习(word解析版)
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文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-20 15:36:38

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文档简介

2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册
4.4练习使用多用电表
同步练习(解析版)
1.为测量某导体的电阻,小明进行了如下实验步骤:
(1)用多用电表粗测其电阻,他选择倍率,用正确的操作方法测量时,发现多用电表指针向右偏转角度较大。应将选择开关旋至欧姆挡__________(选填“”或“”);
(2)按正确步骤测量时,指针指在图示位置,的略粗测量值为__________;
(3)小明在实验室用下列器材进行准确测量:
电压表V(量程,内电阻约)
电流表(量程,内电阻为)
电流表(量程,内电阻为)
滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为)
滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为)
直流电源E(电动势为,内电阻约为电键及导线若干
为多测几组电流、电压值,故电流表应选用__________,滑动变阻器选用________(选填器材代号),利用选择的器材,请你在方框内画出实验电路图(______)。小明用该电路图某次测量得电压表、电流表示数分别为U、I则待测电阻准确值的表达式为_________。
2.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻阻值。
(1)首先用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为___________Ω;
(2)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A1(量程600mA,内阻约为2Ω);
电流表A2(量程150mA,内阻约为10Ω);
电压表V1(量程1V,内阻r=1000Ω);
电压表V2(量程15V,内阻约为3000Ω);
定值电阻R0=3000Ω;
滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值为1000Ω);
电源E(电动势约为4V,内阻r约为1Ω);
开关,导线若干。
为了使测量尽量准确,且测量范围尽可能大,电压表应选___________,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。(均填器材代号)
(3)根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图_______。
3.(1)一同学用多用电表测量某元件的电阻,选用“
×
10”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针的偏转角度过小,因此需选择
_________
(填“
×
1”或“
×
100”)倍率的电阻挡,并需
_________
(填操作过程)后,再次进行测量,若多用电表的指针如图甲所示,测量结果为
_________

(2)如图乙所示,电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱,盒内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。为了探明盒内元件的连接方式,实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量,把两表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如表所示。
红表笔
A
B
A
黑表笔
B
C
C
阻值()
10
15
25
请在图乙中画出黑箱内的电路结构图_____________。
4.物理实验小组想要测量某电压表V(量程为3V)的内阻(大约为几千欧)
(1)先通过一个多用电表的欧姆挡直接测量此电压表的内阻:
A.欧姆挡的选择开关拨至×100挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中_______(选填“A”或“B”)方式连接;
B.欧姆表表盘如图所示,某同学读出欧姆表的读数为________Ω;
(2)为了准确测量电压表V的内阻,某同学利用提供的实验器材设计了如图所示的实验电路请用已知量(定值电阻的阻值R0和电流表、电压表的示数I、U),表示出电压表V的内阻RV=_________。
5.某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验。他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图所示,得到电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)。
6.某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。所用器材如下:
A.干电池:电动势E=1.5V,内阻r=1.0Ω
B.电流表G:满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=150Ω
C.定值电阻R1=1200Ω
D.电阻箱R2和R3:最大阻值都为999.9Ω
E.电阻箱R4:最大阻值为9999Ω
F.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻为欧姆表的内阻R内,则R内=________Ω,欧姆表的倍率是________(选填“×1”或“×10”)。
(2)闭合开关S:
第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;
第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为________Ω。
7.某同学测量一段长为L的圆柱形金属丝的电阻率。实验过程如下:
(1)螺旋测微器的构造如图甲所示。在测量电阻丝直径时,当测微螺杆和电阻丝非常接近时,应旋动_______(选填“A”或“B”“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。测量的结果如图乙所示,则金属丝的直径D=_______mm。
(2)该同学先用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关调节到“”,调节好欧姆表,测得金属丝的电阻示数如图丙所示,则金属丝的电阻Rx=_______Ω。
(3)为精确测定金属丝的电阻,该同学设计了如图丁所示电路图,请根据电路图,在答题卷中用连线代替导线将图丁中的实物图连接完整______,闭合开关前为使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P应移到_______端(填“a”或“b”)。
(4)根据图丁电路测得的金属丝的电阻值与真实值相比_______(填“偏大”或“偏小”)。
8.在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图甲所示,若选择开关置于“×100”挡,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值,指针位于图乙所示位置,则Rx=______Ω。
(2)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表,其电路如图丙所示。
某同学进行如下操作:当Rx未接入时,闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,使电流表满偏。当Rx接入A、B表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,则待测电阻Rx的阻值为______(已知电流表的内阻为Rg,电池的内阻为r,可变电阻接入电路的阻值为R)。
9.某研究小组的同学为了测量某一电阻的阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“”挡位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡的“________”挡位,将红、黑表笔短接,再进行________,使指针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示,则所测量的值为________。
(2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:
A.电流表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电阻箱(最大电阻)
D.电阻箱(最大电阻)
E.电源(电动势,内阻)
F.单刀单掷开关2只
G.导线若干
乙同学设计的电路图如图乙所示,现按照如下实验步骤完成实验:
①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值,仅闭合,使电流表有较大的偏转且读数为;
②调节电阻箱,保持开关闭合,开关闭合,再次调节电阻箱的阻值为,使电流表读数仍为。
a.根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择________(填器材前字母)。
b.根据实验步骤可知,待测电阻________(用题目所给测量数据表示)。
(3)利用以上实验电路,闭合调节电阻箱,测量出电流表的内阻,丙同学通过调节电阻箱,读出多组和值,作出了图像如图丙所示。若图像中纵轴截距为,则电流表内阻________。
10.某同学利用一节干电池(电动势E=1.5V,内阻r=1Ω)、表头(满偏电流Ig=1mA,内阻rg=1450Ω)、两个定值电阻、一个滑动变阻器、单刀双掷开关、导线若干、一对红黑表笔制作一只双量程的简易欧姆表,设计的电路图如图甲、乙所示。
(1)红表笔是___________(填“A”或“B”);
(2)如图甲所示,先将表笔A、B短接,调节电阻R使表头满偏,则电阻R=___________;
(3)保持R不变,按如图乙所示,将定值电阻R1、R2和单刀双掷开关接入电路,将表笔A、B短接,开关分别接1、2使表头指针半偏时,对应的中值电阻为150Ω和300Ω,则开关接1时的倍率___________(填“大于”“等于”或“小于”)接2时的倍率,定值电阻的阻值R1=___________、R2=___________。(以上两空结果保留两位小数)
11.(1)测量一定值电阻Rx,先用多用电表进行粗测,在用欧姆挡“×10”挡进行测量时,发现指针偏角过小,需要换用__________(填“×1”或“×100”)挡位,再次测量前需要进行______方可测量电阻,示数如图所示。
现提供以下器材进行精确测量∶
A.直流电源E=3V,内阻不计
B.滑动变阻器(最大阻值50Ω,额定电流0.5A)
C.滑动变阻器(最大阻值1000Ω,额定电流0.1A)
D.直流电压表(量程0~3V,内阻约为2kΩ);
E.直流电流表(量程0~1mA,内阻为150Ω)
F.定值电阻(阻值75Ω,额定电流0.5A)
G.定值电阻(阻值300Ω,额定电流0.5A)
H.开关,导线若干
(2)电路中应选用滑动变阻器R1为____,定值电阻R2为______。(均填写器材前字母)
(3)请将如图所示虚线框中测量该电阻的电路图完善___________。
(4)若某次测量时,电压表的示数为2.50V,电流表的示数为0.75mA,则由此算得该电阻的阻值应为________×103Ω(结果保留3位有效数字)。
12.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)如图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是_______。(选填选项前面的字母)
A.A接的是红表笔,B接的是黑表笔
B.当S接1,是电压表
C.当S接2,是欧姆表
D.当S接3,是电流表
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为“直流”挡,则示数为______;若所选挡位为“直流”挡,则示数为_____。
(3)用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后,需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:___________。
A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
B.把选择开关旋转到“100”位置
C.把选择开关旋转到“1k”位置
D.将红表笔和黑表笔接触
(4)黑盒中有一个二极管,还有两个阻值均为的电阻,它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路,用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量,得到的数据如表所示,那么黑箱中的线路可能是_______。
黑笔触点
1
1
2
红笔触点
2
3
1
表头读数
0
0.5
2
A.
B.
C.
D.
13.某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表-欧姆表
(1)先用如图a所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3k时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到6k时,电压表指针指在如图b所示位置,由以上数据可得电压表的内阻______k,E=______V;
(2)将图a的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图c所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:将两表笔断开,闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.0V”处,此处刻度应标阻值为______(填“0”或“”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“1V”处对应的电阻刻度为______k;
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将______。
A.偏大  B.偏小  C.不变  D.无法确定
参考答案
1.
220
见解析
【详解】
(1)[1]测量时发现指针向右偏转角度太大,说明待测电阻阻值较小,选用的倍率太大,为使测量结果更加准确,应将选择开关置于“”的挡位。
(2)[2]多用表测量电阻时,读表盘最上面一圈,读出的示数为22.0,选择的挡位为“”挡位,则该电阻阻值为。
(3)[3]电压表量程为,则通过电阻的最大电流为
则电流表应该选。
[4][5]为多测几组电流、电压值,电路采用分压式,则滑动变阻器选。
为了准确测量,由于电流表内阻已知,电压表内阻未知,所以电流表采用内接。则电路图如下
[6]由欧姆定律得
解得
2.22.0
【详解】
(1)[1]
该电阻的阻值约为
(2)[2]
电源电动势为4V,直接使用电压表V1量程太小,为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
,使用电压表V2量程又太大,可以把电压表V1与定值电阻R0串联,增大其量程进行实验,故电压表选择V1
[3]
根据分压关系,待测电阻两端的电压不能超过2V,最大电流
所以电流表选A2
[4]待测电阻的电压从零开始可以连续调节,变阻器采用分压式接法,为保证电路安全方便实验操作,滑动变阻器应选R1
(3)[5]
为准确测量电阻阻值,应测多组实验数据,滑动变阻器可以采用分压接法,由于待测电阻阻值接近电流表内阻,所以采用电流表外接法。如图所示
3.×
100
欧姆调零
1200
【详解】
(1)[1][2][3]多用电表指针的偏转角度过小说明指针靠近无穷处,所以要换更高的档位,因此需要选择“×
100”倍率的电阻档,同时要重新欧姆调理,多用电表的测量结果为1200;
(2)[4]由表格可知表笔接AC间的电阻为AB与BC间的电阻之和,接AB为,接BC为,可得AB与BC之间的电阻串联,则电路结构图如下图所示
4.A
3600
【详解】
(1)[1]根据欧姆表的负极插孔与内部电源的正极相连,电流从正极插孔流入电压表,从负极插孔流出电压表,故选A。
[2]欧姆表选择“×100”挡位,由图中所示表盘可知,欧姆表的读数
R=36×100Ω=3600Ω
(2)[3]根据欧姆定律得
联立解得
5.1.0
【详解】
电压表的内阻R=3000Ω,由图可知,表盘上选择开关指向欧姆挡“×100”倍率,现在的欧姆表用的是“×100”倍率,故现在的欧姆表的内阻为r=1500Ω,由闭合电路欧姆定律可得,电压表的示数为
6.149
1500
×10
14
150
100
【详解】
(1)[1][2]由闭合电路欧姆定律可知,欧姆表的内阻为

[3]中值电阻应为1500Ω,根据欧姆表的刻度设置可知,表盘上只有两种挡位,若为“×1”挡,则中值电阻太大,不符合实际,倍率为“×10”时符合实际;
(2)[4][5]为了得到“×1”倍率,应让电流表满偏时对应的总电阻为150Ω,干路中的电流为
此时电流表中电流应为1mA=0.001A,则与之并联的电阻R3中的电流应为
并联电阻为

[6]题图b所示电流为0.60mA,则通过电源的电流为6mA,因此电路中的总电阻为
故待测电阻为
即对应的欧姆表的刻度值为100Ω。
7.C
4.078(4.076-4.079)
8.0(8Ω也给分)
b
偏小
【详解】
(1)[1]
先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动C,直到听见“喀喀”的声音。
[2]
金属丝的直径
(2)[3]
金属丝的电阻
(3)[4]电路如图
[5]
闭合开关前为使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P应移到b端
(4)[6]
因为电压表的分流可知,电流表示数偏大,由欧姆定律可知,测量结果偏小。
8.700
变大
【详解】
(1)[1]欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率,即待测电阻的阻值,图示读数为
7×100Ω=700Ω
(2)[2]当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆表需要重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式
Ig=
可知,欧姆表内阻R内应调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由
I===
可知,当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了。
(3)[3]当Rx未接入时,闭合开关S,将红、黑表笔分开,调节可变电阻使电流表满偏,由闭合电路欧姆定律得
Ig=
当Rx接入A、B表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,由闭合电路欧姆定律得
联立解得
Rx=
9.×1
欧姆调零
12.0
B
2.2
【详解】
(1)[1][2]测电阻时用“×10”挡位并调零,测量时指针向右偏转角度太大,说明所选挡位太大,为准确测出电阻,应先将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位,将红、黑表笔短接,再进行欧姆调零;调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。
[3]由图示表盘可知,所测量电阻的值为
Rx=12.0×1Ω=12.0Ω
(2)a.[4]根据闭合电路欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为
所以电流表应选B;
b.[5]根据闭合电路欧姆定律,S2断开时有
S2闭合时有
联立解得
(3)[6]S闭合后,由闭合电路欧姆定律可知
则有
则可知图象的纵轴的交点为
解得
10.A
49Ω
小于
106.47Ω
195.61Ω
【详解】
(1)[1]电流“红进黑出”,故红表笔对应内部电源的负极,故红表笔是A。
(2)[2]由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
(3)[3]设开关接1时倍率为“”,则开关接2时,满足
即倍率为“”,故开关接1时的倍率小于接2时的倍率。
[4][5]中值电阻表示多用电表的内阻,开关接1时,表头先与R2串联再与R1并联,可得
开关接2时,R1与R2先串联再与表头并联,可得
联立解得

11.
欧姆调零
B
F
1.06
【详解】
(1)[1][2]欧姆挡指针在中间区域误差较小,要让指针偏角变大,应使用较大倍率,需要换用“”挡位,再次测量前需要进行欧姆调零方可测量电阻。
(2)[3]由欧姆表示数可得电阻值约为1000欧,若选用最大阻值为1000Ω的C,只能采用限流式接法,调节范围有限,电表示数变化范围有限,故选用最大阻值为50Ω的B,并采用分压式接法,可实现较大范围调节,更精确测量。
[4]电流表量程太小,应并联一个分流电阻扩大量程,定值电阻R2应选阻值为75Ω的F,阻值为电流表内阻的一半,最大电流为满偏电流的2倍,故量程扩大为原来的3倍。
(3)[5]由于电压表内阻未知,而改装电流表内阻已知,需采用电流表内接法,利用伏安法计算的结果为改装电流表内阻与待测电阻之和,减去改装电流表内阻,即为待测电阻的真实值,没有系统误差,电路如图所示
(4)[6]改装电流表内阻为
某次测量时,电压表的示数为2.50V,电流表的示数为0.75mA,则满足
由此算得该电阻的阻值应为
Rx=1.06×103Ω
12.AC
5.4
27.0
BDA
C
【详解】
(1)[1]A.电流从红表笔流入多用电表,由电路中的电源可知,电流从A流入多用表,故A接红表笔,B接黑表笔。A正确;
B.当S接1,电路中G表与电阻并联,故其改装后是电流表。B错误;
C.当S接2,电路中有电源,其功能是欧姆表。C正确;
D.当S接3,电路中有电阻与改装后的电流表串联,故改装后是电压表。D错误。
故选AC。
(2)[2]其分度值为0.2mA,所以读数为5.4mA。
[3]其分度值为1V,所以读数为27.0V。
(3)[4]首先更换倍率,根据待测电阻及中值电阻,应把选择开关旋转到“100”位置,然后短接两表笔,调整欧姆调零旋钮,使指针指向欧姆表盘的零刻度。故选BDA。
(4)[5]黑笔接1红笔接2时,表示电流从1流入黑箱,示数为零,只有ACD选项符合实验结果;黑笔接1红笔接3时,示数为0.5,A选项的黑箱结果是2,C选项符合实验结果;黑笔接2红笔接1时,示数为2,C选项符合实验结果D不符合。故选C。
13.3
6
0.75
C
【详解】
(1)[1][2]已知电压表的满偏电压
U=3V
由闭合电路欧姆定律分别可得
联立解得

(2)[3]闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.0V”处,此时将两表笔断开,待测电阻为,故此处刻度应标阻值为。
[4]当电压显示为3.0V时,由闭合电路欧姆定律可得
可得电阻箱的阻值为
当电压显示为3.0V时,由闭合电路欧姆定律可得
其中R0为电压表与待测电阻的并联值,可知
解得待测电阻阻值为
(3)[5]由于电动势不变,内阻变大,可通过调节电阻箱使总电阻不变,故测量结果将不变,C正确。
故选C。
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