2.2实验：练习使用多用电表 课时练（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
2.2实验：练习使用多用电表 课时练（解析版）
1．某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。
完成下列测量步骤:
（1）检查多用电表的机械零点。
（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的倍率处。
（3）将红、黑表笔________，进行欧姆调零。
（4）测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数。
（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘__________（选填“左侧”“右侧”或“中央”），如果指针偏转过大或过小，应重新选择倍率，并重复步骤（3）、（4）。
（6）测量完毕，应将选择开关拨离欧姆挡，以切断表内电源，故应将选择开关拨向“OFF”位置。
2．如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的0～3V量程，那么电压表读数为__________V，若当时使用的是该表的0～15V量程，那么电压表读数应为__________V；如图乙所示的电阻箱的读数为__________。
3．热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。学校科技小组欲利用热敏电阻制作一个体温计。
（1）先用多用电表的欧姆挡粗测热敏电阻的阻值。选择开关打到“×100”挡，按正确步骤操作，测量热敏电阻的阻值、示数如图甲中虚线所示，为了较准确测量，应将选择开关打到__________（选填“×1k”或“×10”）挡，进行欧姆调零，再测量热敏电阻的阻值，示数如图甲中实线所示，则热敏电阻的阻值为__________Ω。
（2）用伏安法测量热敏电阻在不同温度下的阻值，若提供的电压表的内阻约为80，电流表的内阻约为2Ω，则应选用电流表__________（选填“内接法”或“外接法”）测量热敏电阻的阻值。根据测得的热敏电阻在不同温度下的阻值，用描点法得到热敏电阻的阻值与温度t的关系图像如图乙所示。
（3）将热敏电阻与电源（电动势E为1.5V，内阻不计）、电流表A（量程为9，内阻为4Ω）、保护电阻、开关S连成图丙所示电路，用热敏电阻做测温探头，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻体温计”。若要求电流表指针满偏的位置标为45，则电阻__________Ω，电流表6处应标为_________。（结果均保留两位有效数字）
4．如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题．
（1）测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程．当旋到位置______时，电表可测量直流电流，且量程较大．
（2）若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（3）某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表．实验器材如下：
A．干电池（电动势为，内阻不计）；
B．电流计（量程，内阻）；
C．可变电阻器；
D．定值电阻；
E．导线若干，红黑表笔各一只．
①表盘上刻度线对应的电阻刻度值是______；
②如果将与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡后可变电阻器阻值应调为______，换挡前、后倍率之比为______．
5．小明欲测定一块电池的电动势。
（1）先直接用多用电表测，经操作无误后，得到多用表表盘示数如图1所示，其电池电动势______V。小明所用的多用表已校准，但任何实验都存在误差，直接用电压表测电池电动势存在的主要系统误差是______。
（2）为提高测量精度，小明找来了电阻箱、定值电阻R0（阻值未知）、开关、若干导线和该电池组成如图2所示的（a）、（b）两个电路，测定该电池电动势。其中更合理的电路是______（填“a”或“b”）。
（3）闭合开关，调整电阻箱阻值，读出电压表相应示数，测量数据记录在表中，并且已计算出作图时可能用到的一些数据，试在坐标纸上作图________，求出电池电动势______V。
71.4 50.0 33.3 25.0 20
5.9 4.8 4.2 3.2 2.9
1.40 2.00 3.00 4.00 5.00
0.17 0.21 0.24 0.31 0.35
6．A、B两组同学用多用电表测量某型号白炽灯的灯丝电阻。
(1)A组按照规范的操作步骤测量，欧姆挡及指针位置如图甲、乙所示，则灯泡电阻值为________Ω，标称字样可能是________(填序号)．
①220 V,25 W
②220 V,300 W
③220 V,500 W
(2)B组的多用电表欧姆挡刻度不清，但仍要用该表测量灯泡电阻，规范操作后发现指针如图丙所示；同一倍率下外接阻值为R时，指针恰好指在刻度盘的正中央，则灯泡电阻为________(结果用R表示)。
7．如图所示为一多用电表，S为选择开关，Q为欧姆调零旋钮。现在要用它测两个电阻的阻值（图中未画电阻）。已知阻值分别为R1≈60 Ω，R2≈47 kΩ，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并将它们按合理的顺序填写在后面的横线上。
A．旋转S使其尖端对准电阻挡×1 k
B．旋转S使其尖端对准电阻挡×100
C．旋转S使其尖端对准电阻挡×10
D．旋转S使其尖端对准电阻挡×1
E．旋转S使其尖端对准OFF
F．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后立即断开
G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后立即断开
H．两表笔短接，调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0，随后立即断开
所选择操作及顺序为（用字母代号填写）：___________。（操作步骤可以重复选用）
8．把一量程6mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材∶
A.电源E=3V（内阻不计）；B.变阻器0~500Ω；C.变阻器0~300 Ω；D.红表笔；E.黑表笔。
①变阻器选用__________（B或C），黑表笔接__________端（M或N）
②电流表2mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为__________欧姆。
9．如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝1 Ω，灵敏电流计满偏电流Ig＝10 mA，内阻rg＝90 Ω，表盘如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。
（1）多用电表的选择开关旋至“”区域的某挡位时，其内部电路为图甲所示。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为________ Ω。某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为________ Ω。
（2）若将选择开关旋至“×1”，则需要将灵敏电流计________（选填“串联”或“并联”）一阻值为________ Ω的电阻，再进行欧姆调零。
（3）某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确的是________（填选项前的字母）。
A．欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零
D．若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175 Ω
10．小明同学练习使用多用电表测电阻：
（1）如图1所示，请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动___________，使指针对准电流的“0”刻线。（填“S”或“T”）
②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
③将红、黑表笔短接，旋动___________（填“S”或“T”），使指针对准电阻的___________刻线（填“0”或“∞”）。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。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“×100”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×1”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，对电表欧姆调零
（2）正确操作后，读数如图1所示，则阻值为___________Ω（保留3位有效数字）
（3）若欧姆表内用一个新电池（电动势为1.5V，内阻较小），测得该电阻读数为R；然后更换另外品牌的新电池（电动势为1.5V，内阻较大），欧姆表调零后测得该电阻读数为R′，两次测量值R与R′相比，正确的是___________。
A．R′=R B．R′>R C．R′＜R D．无法确定
11．兴趣小组为了测量某电阻的阻值。
（1）先用多用电表进行粗测，在使用前发现电表指针位置如图甲所示，则该同学应先调节位置______（选填“①”或“②”）；将选择开关调至欧姆挡“挡”，进行正确的操作后，指针位置如图乙所示，则电阻的测量值约为______。
（2）实验室可供选择的器材有：
①电流表（量程，内阻）；
②电流表（量程，内阻约为）；
③电压表（量程，内阻）；
④滑动变阻器（，额定电流1A）；
⑤滑动变阻器（，额定电流0.1A）；
⑥标准电阻；
⑦标准电阻；
⑧两节新的干电池
以及单刀单掷开关S一个；导线若干。
（i）用以上器材设计电路，要求尽可能减小测量误差，测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电流表读数有明显变化，则滑动变阻器在电路中应选择______（选填“分压”或“限流”）接法，滑动变阻器应选______。（填写上述器材元件前的序号）
（ii）请在答题纸的方框内画出测量电阻的实验电路图，并在电路图中标注所用元件对应的符号________。
参考答案
1．短接 红 黑 中央
【详解】
（3）[1]将红、黑表笔短接，使指针指在欧姆表表盘的零刻度线处，表示所测电阻为零，称为欧姆调零;
（4）[2][3]将选择开关拨向欧姆挡，即接通表内电源，此时，红表笔接表内电源的负极，黑表笔接表内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极;
（5）[5]使用欧姆表测电阻时，指针指在中央附近较精确。
2．1.15（1.14～1.16均可） 5.7（5.6～5.8均可） 84580.2
【详解】
[1]0～3V量程最小刻度是0.1V，要向下估读一位，读1.15V（由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.14～1.16V都算正确）；
[2]0～15V量程最小刻度为0.5V，只要求读到0.1V这一位，所以读5.7V（5.6～5.8V都算正确）；
[3]图乙中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的读数为84580.2。
3．×10 240 外接法 2.7 29
【详解】
（1）[1][2]用多用电表测量电阻，指针应指在满刻度到之间，故需要换用“×10”挡测量，换挡后需重新进行欧姆调零；由题图甲实线读出热敏电阻的阻值为
（2）[3]由于
应采用电流表外接法。
（3）[4][5]根据闭合电路的欧姆定律有
由题图乙得当时，，代入数据解得
电流表的指针指在6处，热敏电阻的阻值
结合题图乙可知对应的温度为29。
4．1 偏大 99．01
【详解】
（1）[1]当旋到位置1时与表头并联的电阻阻值较小，此时电流表量程较大
（2）[2]当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流不变，由公式
欧姆表内阻得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由
可知当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大
（3）[3]欧姆表中值电阻等于其内阻，则中间刻度值对应示数为
有
解得
[4][5]电流表内阻为，给电流表并联的电阻，则电流计满偏时两端的电压为
此时变阻器电流为
则变阻器的阻值为
因电流表量程扩大100倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的，欧姆表换挡前、后倍率之比等于
5．9.4 电池内部存在内压降，电压表示数为端电压，而非电动势 见解析 10
【详解】
（1）[1][2]量程为10V的最小分度值为，指针对应的读数为；直接用电压表测电池电动势存在的主要系统误差是电池内部存在内压降，电压表示数为路端电压，而非电动势。
（2）[3]实验中要求变化电阻的电压作为一个变量，而不是定值电阻的电压，我们可以把定值电阻看成是电源内阻的一部分，此时电源内阻等效为
电压表的读数为路端电压，根据闭合电路欧姆定律
其中
根据图象可以求出电源电动势和内阻，故更合理的电路是。
（3）[4]描点作图如图所示
[5]根据闭合电路欧姆定律可知
得到
从图中可知截距为电动势的倒数，则
由图线可知
因此可求出电动势的大小
6．160 ① 1.5R
【详解】
(1)[1][2]由图甲，欧姆表选择“×10”挡，由乙图表盘可知，灯泡电阻为16×10 Ω＝160 Ω，电阻
R＝
则“220 V,25 W”的阻值
R1＝Ω＝1 936 Ω
“220 V,300 W”的电阻值
R2＝Ω≈161 Ω
“220 V,500 W”的电阻值
R3＝Ω＝96.8 Ω
考虑到灯泡发光时的电阻要远大于不发光时的阻值，所以测量的可能是25 W的灯泡，故选①；
(2)[3]外接阻值为R时，欧姆表内阻也为R，由
Ig＝
图丙指针在满偏电流处，故
Ig＝
得Rx＝1.5R
7．AHGCHFE或CHFAHGE
【详解】
多用电表测量电阻时，倍率的选择以指针指在中央刻度线附近为依据，由表盘中值示数约15 Ω可知，测R1≈60 Ω的电阻时，从图上看选择“×10”挡比选择“×1”挡更靠近中值电阻刻度线，测 时，应选择“×1 k”挡。并且在每次选定量程后，都必须将两表笔短接，进行欧姆调零，然后再进行测量，所以题目中所给操作H需重复选用，在测量过程中对R1和R2测量的先后没有什么限制，但测量完毕后，选择开关必须旋离电阻挡，拨至交流电压最高挡或“OFF”处，所以合理的操作及顺序为AHGCHFE或CHFAHGE
8．B M 1000
【详解】
①[1]电源电势E=3V，若使电流表达到6mA，则滑动变阻器的阻值应该达到
故选B；
[2]根据红进黑出的原理，欧姆表内部，黑表笔连接内部电源的正极，故黑表笔接M ；
②[3]刻度为6mA时的外电阻为0，由前面分析知此时滑动变阻器，当电流表指针指2mA处，根据闭合电路欧姆定律
可得
9．150 70 并联 10 AC
【详解】
(1)[1]设欧姆表总内阻为R，短接时有
代入数据计算得
[2]当半偏时有
所以R＝R中，所以选择的是“×10”挡位，根据题图丙可知读数为70 Ω。
(2)[3]开关旋至“×1”，此时内阻R′＝R中＝15 Ω，短接时电流
所以给表头并联一个分流电阻R0。
[4]根据欧姆定律
(3)[5]A．二极管具有单向导电性，由于表笔A与欧姆表内部电源正极相连，故需要表笔A、B应分别接二极管的C、D端，故A正确；
B．实验测量时，手不能触碰金属杆，否则会将自身电阻并联进电路，测量值偏小，故B错误；
C．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，说明电阻对该挡位太小，所以应该换小挡位，即“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零，故C正确；
D．欧姆表表盘刻度不均匀，“左密右疏”且越往左阻值越大，所以测量值应小于175 Ω，故D错误。
故选AC。
10．S T 0 BDC 19 A
【详解】
（1）①[1]S为机械调零旋钮，测量前应旋动部件S，使指针指在“0”刻度线；
③[2]欧姆调零时，应旋动部件T，使指针对准电阻的“0刻线”；
④[3]欧姆表指针偏转角度较大，说明所选档位太大，应该换小档位进行测量，应将旋转开关K置于“”，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理的实验步骤是BDC；
（2）[4]由图可知，被测电阻为19Ω；
（3）[5]由欧姆表的结构可知，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，前后的测量值是相等的，BCD错误，A正确。
故选A。
11．① 28 分压 ④ 见解析
【详解】
（1）[1][2]用多用电表进行粗测，在使用前发现电表指针位置如图甲所示，则该同学应先调节机械调零旋钮，即图甲中位置①；将选择开关调至欧姆挡“挡”，进行正确的操作后，指针位置如图乙所示，则电阻的测量值约为
（2）（i）[3][4]由于待测电阻为，为较小电阻，为了尽可能减小测量误差，测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电流表读数有明显变化，则滑动变阻器在电路中应选择分压接法，滑动变阻器应选较小的，即④；
（ii）[5]由题中提供电源为两节干电池，即电源电动势为3V，通过待测电阻的最大电流约为
若选用3A的电流表测量误差较大，由于测量时电表的读数要求大于其量程的一半，因此可以把定值电阻与电流表串联改装成电压表与待测电阻并联，测出待测电阻两端的电压，同时利用电压表与并联，再与待测电阻部分串联，测出待测电阻部分电路的总电流，从而得出流经的电流，即测量原理为
可设计如图所示电路