4.3科学测量：多用电表测量电学量 达标作业（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
达标作业（解析版）
1．下列四个欧姆表表盘的示意图中，可能正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
2．下列关于多用电表欧姆档测电阻的说法中，正确的是（　　）
A．测电路中某个电阻的阻值时，先要将该电阻与其它元件断开
B．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关旋转到倍率较大的档位
C．每次换测另一个电阻时，都必须重新欧姆调零
D．测量完毕后，应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆档
3．一多用电表的表盘如图所示，某同学用此表测量阻值大概为150Ω的定值电阻，他应将选择开关旋到（　　）
A．“×1”位置
B．“×10”位置
C．“×100”位置
D．“×1K”位置
4．下列使用多用表欧姆挡测电阻的注意事项中，正确的说法是（　　）
A．如待测电阻与电源相连，就先切断电源，再用多用表欧姆挡测量
B．应使待测电阻与其他元件断开，并且不能用双手同时接触两表笔金属部分
C．为使测量准确，应使表针指在中值电阻附近，否则应换挡
D．注意两表笔正、负极性不要接错
5．如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（　　）
A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接2时量程较大
B．当开关S分别接3或4时，测量的是电阻
C．当开关S分别接5或6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大
D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大
6．如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为______，下半部分是______开关，开关周围标有测量功能的区域及量程．
7．使用多用电表测电压：
①选择直流电压挡合适的______，并将选择开关旋至相应位置．
②将多用电表______在待测电路两端，注意______表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高．
③根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值，读数时注意______刻度所表示的电压值．
8．某同学用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，读数是_______mm；用多用电表“×1”档测该金属丝的电阻，如图乙所示，读数是_________Ω．
9．某同学欲利用图示电路将电流表G改装为双量程电压表。已知电流表G的量程为100 A、内阻为500Ω，若要求改装后的电压表的量程分别为3V和15V，则图中串联的分压电阻应为R1＝______Ω、R2＝______Ω。
10．（1）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：（把部件符号填入空中）
①进行机械调零，使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，进行欧姆调。。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×1
k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100
mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50
V量程，则指针所示的电压值为________V。
11．钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量。在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极。
（1）钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________（选填“长管脚”或“短管脚”）所连接的一极。
（2）钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的“×1挡”、“×10挡”、“×100挡”、“×1k挡”分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越________（选填“大”或“小”），请帮助他分析一下具体的原因：_______。
12．某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图甲所示。G表是欧姆表表头，其满偏电流Ig=500μA，内阻Rg=1000Ω。电源电动势E=1.5V，内阻r=1Ω。电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为0到9999Ω。
(1)图甲中的b端应与______（填“红”或“黑”）表笔连接；
(2)某同学将图甲中的a、b端短接，为使G表满偏，则应调节R1=______Ω；然后在a、b端之间接入一电阻Rx后发现微安表半偏，则接入的电阻阻值为Rx=______Ω；
(3)如图乙所示，该同学将G表与电阻箱R2并联，利用该电路组装一个“×100”倍率的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度示意图如图丙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节R2=______Ω；用此欧姆表测量一个阻值约2000Ω的电阻，测量前应调节R1=______Ω。
13．某同学欲测量一定值电阻Rx的阻值。
（1）他先用多用电表的欧姆挡“×1”挡粗测其电阻，经过正确操作后，指针位置如图甲所示，则该同学测得的阻值为___________Ω；
（2）该同学又用图乙所示电路精确测量其电阻。其中，电源电动势约为5V，内阻极小；滑动变阻器阻值范围为0～100Ω；定值电阻R1的阻值为10Ω；电阻箱R2的阻值范围为0～9999Ω；电压表V1的量程为1.0V内阻为400Ω；电压表V2的量程为5.0V，内阻约为4000Ω。为了把电压表V1的量程扩大到3.0V，需要把电阻箱的阻值调到________Ω；若电压表V1的读数为0.8V，电压表V2的读数为4.8V，则Rx=________Ω（最后结果保留3位有效数字）。
14．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。
15．某学生用多用电表测一电压表3V量程的内阻，使用的实验器材有多用电表、电压表。
（1）先将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调整_______（选填“机械调零”或“欧姆调零”）旋钮，使指针指向“0Ω”。
（2）再将调节好的多用电表黑表笔和电压表的_______（选填“3V”或“负”）接线柱相连，红表笔正确连接另一接线柱。
（3）测量时发现万用表的指针偏角过小（相对于电流0刻度），则应换_______（选填“×100”或“×1”）挡位。
（4）换挡，正确操作后，读数如图乙所示，则被测电阻为_______kΩ。
16．用多用电表测量某一电阻：
(1)将选择开关旋转到欧姆挡的“
×10
”挡，指针指在图甲中a位置。为减小测量误差，应当将选择开关旋转到______（选填“
×1
”、
“
×100
”
、“
×1K
”）位置。
(2)接下来的实验操作步骤为_____（请按操作顺序写出）
A．将红表笔和黑表笔接到待测电阻两端
B．将红表笔和黑表笔短接
C．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
D．调节欧姆调零旋钮使指针指向电流的0刻度线
(3)经以上正确操作后指针指在图甲中b位置，则该电阻的测量值为________Ω。
(4)图乙为简化后的某型号多用电表内部构造原理图，其中R1=13.6
Ω，R2=151
Ω，R3=1670
Ω。(1)中将选择开关从“
×10
”
位置旋转到正确位置后，应当________（选填“增大”、“减小”、“不改变”）欧姆调零电阻R0的大小，理由是__________。
17．某同学自行设计了一种多用电表，设计电路如图所示，已知灵敏电流计的满偏电流、内阻。
（1）当选用“1、2”接线柱时，该表的量程为，则定值电阻的阻值为______。（结果保留三位有效数字）
（2）当选用“1、3”接线柱，将单刀双掷开关掷向a时，该表为________（填“电流表”、“电压表”或“欧姆表”），“1”接线柱应插入________（填“红”或“黑”）表笔。
（3）当选用“1、3”接线柱，将单刀双掷开关掷向b时，该表为_______（填“电流表”、“电压表”或“欧姆表”），若定值电阻的阻值为，则此时该表的量程为_______（采用国际制单位，结果保留整数）。
参考答案
1．C
【详解】
欧姆表的零刻度在电流的最大刻度处，即在电表的右侧，并且在左侧应是电流为零，电阻是最大，所以在电表的左侧电阻值应是无穷大，由
可知电阻的刻度不是均匀的。
故C正确。
2．A
【详解】
A．欧姆档内部有电源，所以测电路中某个电阻的阻值时，先要将该电阻与其它元件断开，A正确；
B．测量电阻时，如果指针偏转过大，说明待测电阻较小，需要更换倍率较小的档位，B错误；
C．每次换挡时，都必须重新欧姆调零，C错误；
D．测量完毕后，应将选择开关旋转到“”档或交流电压最大值处，D错误。
故选A。
3．B
【详解】
指针指在表盘的三分之一到三分之二之间读数比较准确，定值电阻阻值大概为150Ω，为了精确测量选择开关旋到“×10”位置。
故选B。
4．ABC
【详解】
A．如待测电阻与电源相连，就先切断电源，再用多用表欧姆挡测量，选项A正确；
B．应使待测电阻与其他元件断开，并且不能用双手同时接触两表笔金属部分，选项B正确；
C．为使测量准确，应使表针指在中值电阻附近，否则应换挡，选项C正确；
D．测量电阻时，两表笔可接电阻的任意一端，选项D错误。
故选ABC。
5．BD
【详解】
A．由图可知，当开关S分别接1、2时是电流表，接1时分流电阻相对更小，则接1时电表的量程更大，故A错误；
B．测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阻只有接3或4时测量的是电阻，故B正确；
CD．要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当开关S分别接5、6时，测量电压，电流表所串联的电阻越大，量程越大，故当开关S接6时的量程比接5时的量程大。故C错误，D正确。
故选BD。
6．表盘
选择
【详解】
略
7．量程
并联
红
最小
【详解】
略
8．0.900mm
7.0Ω
【详解】
[1]螺旋测微器读数时，先读出固定刻度线的分度值，再读出可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即0.001
mm．本题中的读数为
0.5
mm+40.0×0.01
mm=0.900
mm
[2]欧姆档选用×1档，指针示数为7.0；故读数为7.0×1=7.0Ω；
9．2.95×104
1.2×105
【详解】
[1]改装为3V时，由欧姆定律可得
解得
[2]改装为15V时，由欧姆定律可得
解得
10．ADC
1
700
47
23.5
【详解】
（1）[1]
指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作。
（2）[2]
欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率，即为。
[3]
选用量程为50
mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5
mA，故100
mA的量程时读数为：47
mA。
[4]
选用量程为50
V的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5
V。
11．欧姆调零
短管脚
小
见解析
【详解】
（1）[1]在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零。
[2]二极管发光时，电流从二极管的正极流入、负极流出，从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，所以二极管的负极与红表笔相连，即负极是短管脚所连接的一极。
（2）[3][4]根据多用电表欧姆挡的原理可知，量程越大，内阻越大，根据闭合电路欧姆定律可知通过二极管的电流越来越小，二极管的亮度越来越小。
12．黑
1999
3000
1000
999
【详解】
(1)[1]由图甲所示可知，图中的b端应欧姆表内置电源正极相连，b端应与黑表笔连接；
(2)[2]由闭合电路欧姆定律可知
[3]当微安表半偏时，所测电阻阻值
(3)[4]组装一个“×100倍率”的欧姆表，其中央刻度标15，则欧姆表内阻为1500Ω，电流表的满偏电流
由并联电路特点可知
[5]欧姆调零时
13．12.0
800
10.1
【详解】
(1)[1]欧姆表读数需要估读，图甲读数为12.0Ω。
(2)[2]电压表V1的满偏电流为
要把电压表V1的量程扩大到3.0V，电阻箱需要分压2V，故电阻箱阻值需要调到
[3]当电压表V1的读数为0.8V时，Rx的电压为2.4V，流过Rx的电流为
所以
14．3、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
15．欧姆调零
3V
×100
2.5
【详解】
（1）[1]欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔直接接触后，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0Ω”；
（2）[2]多用电表的电流由黑表笔流出，则黑表笔接电压表的“3V”接线柱相连；
（3）[3]测量时发现万用表的指针偏角过小（相对于电流0刻度），说明挡位太小，读数太大，应换“×100”挡位；
（4）[4]图乙所示读数即被测电阻为
16．“
×100
”
BCA
1900
增大
见解析
【详解】
(1)[1]由图甲中a位置可知电阻阻值约为2000，由于选择的档位较小，指针偏转角度太小，而且落在了刻度变化极大的非线性区域，测量误差较大；如果选择“×1K”档位，指针将落在刻度线比较稀疏的区域，测量误差依然较大；所以应选择与阻值比较匹配的“×100”档位来进行测量；
(2)[2]选择新档位之后，首先要进行调零，再开始测量，所以正确的顺序为BCA；
(3)[3]该电阻的测量值为；
(4)[4]选择开关从“×10”位置旋转到“×100”位置后，应当增大欧姆调零电阻R0的大小；
[5]设电源内阻为r，档位电阻为，电路中的R4及表头内阻均计入R0内，在两表笔短接时，由欧姆定律可得流过表头的电流为
选择开关从“×10”位置旋转到“×100”位置后，档位电阻增大了，可知流过表头的电流也增大了，如果不重新调零，则表笔短接时指针将指在欧姆零点的右侧，由上式可知，适当增大R0，可使减小，使指针重新指向零点。
17．3.45
欧姆表
黑
电压表
【详解】
（1）[1]接“1、2”接线柱时，电阻和表头并联，当=0.01A时，I=0.3A，所以
解得
（2）[2][3]当选用“1、3”接线柱，电阻和表头并联并且和串联将，将单刀双掷开关掷向a时，该表为欧姆表，根据红进黑出，“1”接线柱应插入黑表笔。
（3）[4][5]将选用“1、3”接线柱，将单刀双掷开关掷向b时为电压表，当电阻的阻值为，I=0.3A，则有
所以量程为0~301V。