4.3科学测量：多用电表测量电学量 课时练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
4.3科学测量：多用电表测量电学量
课时练（解析版）
1．把一个量程为5mA的电流表改装成欧姆表R×1档，电流表的内阻是50，电池的电动势是1.
5V，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的位置时，被测电阻的阻值是（
）
A．50
B．100
C．200
D．300
2．关于多用电表的使用，下列说法正确的有（　　）
A．甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B．乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流，表笔接法错误
C．丙图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
D．丁图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
3．关于指针式多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）
A．测电阻时，指针偏转至靠近刻度盘最右端，需要将倍率调换到更高倍率挡
B．测电阻时，为保证接触良好，可以用手直接将表笔和电阻捏紧
C．欧姆表换挡后，不需要重新进行欧姆调零，即可直接测电阻
D．测电流时，电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出
4．如图所示的电路是一只三用电表的原理图，它的正确使用是（
）
A．合上K4可当电流表使用
B．只合上K２可当电压表使用
C．只合上K２可当欧姆表使用
D．只合上K３可当电压表使用
5．如图为欧姆表原理图，其中电流表的满偏电流，内阻，可变电阻R的最大值为20千欧，电池的电动势，内阻，下列说法正确的是（
）
A．图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是黑表笔
B．图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是红表笔
C．按照正确使用方法测量电阻的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则等于15千欧
D．按照正确使用方法测量电阻的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则等于20千欧
6．多用电表使用前应先调整______，使指针指到零刻度．
7．会使用多用电表测_____、_____及_____。
8．如图所示为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测定的是________(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流，测得电流的大小是________．
9．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。
指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流10mA
______mA
直流电压50V
______V
b
电阻×100
______Ω
10.某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，如图甲所示，先将选择开关旋至倍率“k”挡，调零后进行测量，黑表笔应接电压表的______接线柱（选填“＋”或“－”），测量结果如图乙所示，电压表的内阻为______。
11．指针式多用电表是电路测量的常用工具。现用多用电表测量一个定值电阻的阻值（阻值约为一百多欧姆）。
(1)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________。（请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出）。
①将选择开关旋转到欧姆挡“”的位置；
②将选择开关旋转到欧姆挡“”的位置；
③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线；
④根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值；
⑤将两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“”。
(2)若正确测量时指针所指刻度如下图所示，则这个电阻阻值的测量值是_______Ω。
(3)现用以下器材较准确测量上述待测电阻的阻值：
A．待测电阻；
B．电源E，电动势约为，内阻可忽略不计；
C．电流表，量程为，内阻；
D．电流表，量程为，内阻约为；
E．直流电压表V，量程为，内阻约为；
F．滑动变阻器R，最大阻值为，额定电流为；
G．单刀单掷开关S，导线若干。
①实验中为提高精度，应选用________来测量电压（②选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”等）；
②在方框中画出测量电阻的实验电路原理图（图上要标明器材后面的字母）；（____）
③若某次测量中两电表的示数为a和b（数值上a大于b）。则计算的表达式为________（用a、b、r表示）。
12．某同学用多用电表测定一只电阻的阻值：多用电表电阻档有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量，应该选择___________倍率（选填“×1k”、“×10”、“×1”），并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是___________Ω。
13．多用电表是实验室中常用的测量仪器，图甲、乙所示是多用电表表盘，图丙所示是多用电表欧姆挡内部电路示意图，回答下列问题：
（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“”倍率，经正确操作后，指针位置如图甲所示，为了使测量结果更准确，该同学应该选择欧姆挡___________（选填“”或“”）倍率；若选择正确倍率后再次经过正确操作，指针位置如图乙所示，则待测电阻阻值约为___________。
（2）图丙中电流表满偏电流为、内阻为；电池电动势为、内阻为；滑动变阻器的阻值范围为。
①该欧姆表的两个表笔中，___________是红表笔（选填“A”或“B”）。
②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为、内阻为进行刻度的。小王将欧姆表中的电池取出，利用如下器材测定该电池的电动势和内阻。
A．电压表（量程，内阻约）
B．电流表（量程，内阻约）
C．滑动变阻器
D．电池、开关和导线若干
小王先后把器材连接成如图丁所示的两种电路，你认为系统误差相对较小的是电路图___________（选填“A”或“B”）。
小王选用系统误差小的电路并正确操作后，测得电池的电动势下降到、内阻增大到，欧姆表仍可调零。则欧姆表分别使用新、旧电池调零时，滑动变阻器接入电路阻值的差值是___________。
14．(1)用万用表的欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是___________（填字母代号）
A．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最大
B．万用电表的指针指示零欧时，说明通过被测电阻的电流最大
C．测电阻前，把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上，将两表笔的金属杆直接短接，调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处
D．用欧姆表的×10Ω挡时，指针指在刻度20～40的正中央，则被测电阻的阻值为300Ω
E．测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开
F．用欧姆表的×100Ω挡测电阻时，若指针指在0Ω处附近，则应换用×1kΩ挡
(2)有一个小灯泡上标有“、”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的图线，有下列器材供选用
A．电压表（0～3V内阻约3k）
B．电压表（0～内阻约20k）
C．电流表（0～，内阻约）
D．电流表（0～，内阻约）
E．滑动变阻器（，）
F．滑动变阻器（，）
G．电源（电动势，内阻约）
①实验中电压表应选用___________，电流表应选用___________。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）。
②实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③请根据实验要求，画出电路图__________________。
15．如图所示为某多用电表内部简化电路图
(1)探索黑箱内的电学元件时，如需判断有无电容器，选择开关S应接___________，如要判断黑箱中有无电源，从更安全的角度出发，选择开关S应接___________（选填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”）；
(2)已知Ig为表头的满偏电流，若Rg=R1=R2，则选择开关S接1，2时，两直流电流档量程最大值之比___________；
(3)已知表头的满偏电流为200μA，内阻为400Ω。选择开关S接6时为直流电压5V档，选择开关S接2时为直流电流1mA档，则R3+R4=___________Ω。
16．某实验小组合作完成了一系列测电阻的实验：
（1）小王同学用多用电表测量电阻，操作过程如图所示，下列说法正确的是___________
A．图甲，欧姆调零过程中，红黑表笔短接，手直接接触表笔，对调零结果无影响
B．图乙，测量灯泡电阻，测量结果会比真实值小
C．图丙利用图示旋钮进行机械调零
D．图丁，实验完成后，选择开关调至图示直流电压最高挡
（2）小李同学测量了某未知元件电阻，他先将选择开关打到“×100Ω”，测量发现指针偏角太大，则他应将选择开关打到__________（选填“×10Ω”或“×1Ω”），欧姆调零后再次测量，示数如图戊所示，则该元件电阻为___________Ω。
（3）小陈同学用如图已所示的电路，测量了标有“2.5V，1.5W”的小灯泡在不同发光程度下的电阻，请在图已上用细线代替导线，将电路连接完整______________。
17．在练习使用多用电表的实验中，
(1)某同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图甲（a）所示。以下是接下来的测量过程：
a.将选择开关旋到“×1”挡；
b.将选择开关旋到“×100”挡；
c.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔；
d.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx；
e.断开两表笔，旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拨出两表笔。
以上实验步骤中的正确顺序是__________（填写步骤前的字母）；
(2)重新测量后，指针位于如图甲（b）所示位置，被测电阻的测量值为__________；
(3)欧姆表内部电路可简化为如图乙所示的电路，已知电流计的量程，电池电动势，则该欧姆表的内阻是__________。（结果均保留两位有效数字）
18．某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。
（1）他先用螺旋测微器测量该材料的直径，结果如图甲所示，则该材料的直径为_________。
（2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱形导体的电阻，他进行了如下操作：他先用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________（填“”或“”）挡，换挡后需要重新_________（填“机械调零”或“欧姆调零”）后再进行测量。测量时，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱形导体的电阻为___________。
（3）为了进一步准确测量该圆柱形导体的电阻，实验室提供了以下器材：
A．
电流表（内阻，满偏电流）
B．
电压表（内阻约为，量程为）
C．
电阻箱（）
D．
滑动变阻器（，）
E．
电池组（，）
F．
一个开关和若干导线
①实验时需要把电流表与电阻箱并联改装成量程为的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为___________。
②请根据提供的器材，在如图所示虚线框中将电路图补充完整。（_______）
③若测得该圆柱形导体直径为、长度为，电压表读数为，电流表读数为，电阻箱阻值为，电流表内阻为，则该导体材料的电阻率的表达式为___________（用、、、、、表达）。
参考答案
1．D
【详解】
改装欧姆表内阻
当欧姆表指针指到满偏的位置时，回路总电流为
，根据欧姆定律
两式联立可得，被测电阻的阻值
D正确，ABC错误。
故选D。
2．C
【详解】
A．甲图是用直流档测电压，但要求电流从红接线柱流出，显然红黑表笔接反，故A错误；
B．乙图是电流档测电流，要断开电路将电流表串联，从红表笔流进，故表笔接法正确，故B错误；
C．丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的正向电阻，要求电流从二极管的正极流入，即欧姆表的黑表笔与二极管的正极相连，故C正确；
D．丁图是用欧姆档测二极管的反向电阻，则要求电流从二极管的负极流进，即欧姆表的黑表笔与二极管的负极相连，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端；即电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的档位，A错误；
B．测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，包括人体也不能与表笔的金属部分接触，B错误；
C．测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零，C错误；
D．用电流挡测直流电流时，电流应从正接线柱流入电流表，即应使电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出，D正确。
故选D。
4．ACD
【详解】
A．表头并联一个小电阻组成大量程电流表，故合上K4可当电流表使用，A正确；
BC．表头串联干电池和可变电阻组成欧姆表，故只合上K２可当欧姆表使用，B错误，C正确；
D．表头串联一个大电阻组成大量程电压表，故只合上K３可当电压表使用，D正确。
故选ACD。
5．BC
【详解】
AB．欧姆表是电流表改装的，必须满足电流表的方向“
+
”进“
-
”出，即回路中电流从标有“
+
”标准的红表笔进去，所以与A相连的是红表笔，A错误、B正确；
CD．当红黑表笔短接（即Rx
=
0）时，电流表应调至满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律有
E
=
Ig(r
+
R
+
Rg)
由题知此时指针指在刻度盘的正中央，则根据闭合电路的欧姆定律有
E
=
(r
+
R
+
Rx
+
Rg)
代入数据整理得
Rx
=
15kΩ
C正确、D错误。
故选BC。
6．指针定位螺丝
【详解】
略
7．电压
电流
电阻
【详解】
[1][2][3]根据多用表的用途，可以使用多用表测电压、电流、电阻。
8．乙电阻　
50.0mA
【详解】
由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测定的是乙电阻的电流．由图知选择量程为100mA，故指针指示读数为50.0mA．
9．2.0
10.0
320
【详解】
[1]指针在a位置时，直流电流10mA挡，读第二行刻度“0～10”一排，最小分度值为0.2mA，估读到0.1mA就可以了，读数为2.0mA。
[2]指针在a位置时，直流电压50V挡，读第二行刻度“0～50”一排，最小分度值为1V，估读到0.1V就可以了，读数为10.0V。
[3]
指针在b位置时，电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率100，读数为320Ω。
10．+
（也对）
【详解】
[1]多用电表欧姆挡电池正极与黑表比相连，电压表电流要从正极流入，故黑表笔应接电压表的+接线柱。
[2]读数为32，倍率为“k”，故电压表的内阻为
11．①⑤③④
160
C
【详解】
(1)[1]待测电阻阻值约为一百多欧姆，用欧姆表测电阻，将选择开关旋转“”的位置，然后进行欧姆调零，具体操作是：将红黑表笔短接，调节调零旋钮调零，使指针指在右侧零刻度线处；再测出电阻阻值，因此合理是实验步骤为：①⑤③④；
(2)[2]由图示表盘可知，待测电阻阻值为
(3)[3]因为电压表的量程过大，所以不能选择，则电流表选择两个电流表，用已知内阻的电流表作为电压表使用，所以电压表选择C，而作为测电流的电流表则用外接法；为方便调节选择阻值小的滑动变阻器F，且使用分压式可使电阻两端电压从零开始，实验结果更精确。
[4]如图所示
[5]根据欧姆定律有
12．
【详解】
[1][2]该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小，说明倍率档选择过低，为了较准确地进行测量，应该选择“×1k”倍率，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是8.0×1kΩ=8.0×103Ω。
13．
A
B
4010
【分析】
本题考查欧姆表的倍率选择、读数、内部结构及测电源电动势内阻电路图结构特点等知识，考查考生的实验探究能力和分析综合能力。
【详解】
(1)[1]使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“”倍率，经正确操作后，指针偏角很小，说明倍率选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用欧姆挡“”倍率。
[2]待测电阻的阻值为
(2)①[3]多用电表无论是测电流、电压还是测电阻，电流总是从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出多用电表，即“红进黑出”，该欧姆表的两个表笔中，红表笔内部接电源的负极，则是红表笔。
②[4]如果采用图丁A所示电路，所测的电池内阻实际是电池的内阻与电流表内阻之和，误差较大，如果采用图丁B所示电路，系统误差相对较小；
[5]电池电动势为、内阻为时，滑动变阻器接入电路的阻值
电池的电动势下降到、内阻增大到时，滑动变阻器接入电路的阻值
滑动变阻器两次接入电路阻值的差值是
14．BCE
A
D
E
增大
【详解】
(1)[1]A．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最小，故A错误；
B．指针指示零欧时，说明通过被测电阻的电流最大，故B正确；
C．测电阻前，把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上，将两表笔的金属杆直接短接，调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处，故C正确；
D．用欧姆表的R×10Ω挡时，指针指在刻度20～40的正中央，如果欧姆表刻度线均匀，则欧姆表示数为30×10=300Ω，实际上，欧姆表刻度线不均匀，欧姆表刻度线右疏左密，因此所测电阻阻值小于300Ω，故D错误；
E．为保护电表，测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开，故E正确；
F．用欧姆表的R×100Ω挡测电阻时，若指针指在0Ω处附近，指针偏角太大，所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应换用R×10Ω挡，故F错误。
故选BCE
(2)[2]灯泡额定电压为2V，则电压表选择A，
[3]灯泡的额定电流为
则电流表选择D
[4]要求电压表从零开始故滑动变阻器选择阻值小额定电流大的，故滑动变阻器选择E
[5]根据I－U图像的斜率可知小灯泡的电阻随电压增大而增大
[6]要求电压表从零开始故滑动变阻器用分压式，由于灯泡的电阻较小，则电流表用外接法，电路图如图
15．3、4或34
6
2：1
4920Ω
【详解】
(1)[1]判断有无电容器应用欧姆档，选择开关S应接3或4；
[2]从更安全的角度出发判断电源时选择6，大量程电压表更合理；
(2)[3]由于三个电阻大小相等，当电表满偏时接1，2的电流分别为3Ig和，即两直流电流档量程最大值之比为2：1；
(3)[4]由欧姆定律可得
代入数据可得
16．AB
×10Ω
26
【详解】
(1)[1]
A．欧姆调零时虽然接触了表笔，但表笔将人体短接，故人体电阻对调零无影响，故A正确；
B．从图乙可以看出，测电阻时也跟手接接触了，这样测量的值是待测电阻与人体并联的总电阻，当然变小了，故B正确；
C．机械调零是及螺丝刀旋动机械调零旋钮，图丙是是在进行欧姆调零，故C错误；
D．实验完成后，选择开关调至交流电压最高挡或OFF挡，故D错误。
故选AB。
(2)[2]指针偏角太大，则示数太小，那么要增大示数，则需调小倍率，即改为“×10”倍率。
[3]调换后读得待测电阻Rx=2.6×10Ω=26Ω。
(3)[4]要测量“2.5V，1.5W”的小灯泡在不同发光程度下的电阻，则控制电路应采用分压接法，小灯泡是小电阻，电流表采用外接法，按此思路连接实物图。
17．acde
24
3.0
【详解】
(1)[1]图甲（a）读数过小，故要将欧姆表倍率调小一个档位（即进行操作a）；调整档位后，要先进行欧姆调零（即进行操作c），再进行测量（即进行操作d），测量后，断开表笔关闭多用表（即进行操作e）；故实验步骤的顺序为：acde。
(2)[2]图甲（b）中指针读数为，由（1）可知：欧姆表倍率为，故被测电阻的测量值为
(3)[3]当电流计满偏时，欧姆表显示外电阻为零，故该欧姆表的内阻为
18．2.150
欧姆调零
160
2.5
【详解】
（1）[1]螺旋测微器读数为。
（2）[2][3][4]指针偏角太大，说明电阻较小，应该选择更小的倍率，每次换挡都需要进行欧姆调零，欧姆表读数为。
（3）[5]改装电流表量程为，根据
则
[6][7]由于改装电流表电压已知，所以改装电流表采用内接法；
根据电阻定律
可得电阻率的表达式