2.2实验：练习使用多用电表 达标作业（word版含解析）

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 达标作业（解析版）
1．关于多用电表欧姆挡的使用，
（1）测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过小，应将选择开关S拨至倍率______的挡位，重新进行______后测量；
（2）如图为一正在测量中的多用电表表盘：
①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为______Ω；
②如果是用直流5V挡测量电压，则读数为______V。
2．某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻。
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为___________mm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为__________cm。
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为___________Ω。
3．小明利用图甲所示的原理图组装了一欧姆表，所用表头G的满偏电流为。现用一系列标准电阻对欧姆表进行标定，并作出间接不同的标准电阻时表头G的示数与的关系，如图乙所示。
（1）按照惯用标准，图甲中的为______（选填“红色”或“黑色”）表笔；
（2）该同学所用电源电动势______；
（3）由图乙可知，随接入电路中的电阻的增大，回路中电流减小的越来越______（选填“快”或“慢”），若把电流表刻度值改换成对应的被测电阻的阻值，则电阻表盘左边刻度值比右边刻度值______（选填“疏”或“密”）。
4．图是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现灯A、B都不亮。他采用下列两种方法检查故障：
（1）用多用电表的直流电压挡进行检查；
①那么选择开关应置于下列量程的________挡。（用字母序号表示）
A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V
②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________（填“a”或“b”）。
③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是________（只有下列中的某一项有故障）。
测试点 电压表示数
a、b 有示数
c、b 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
A．灯A断路 B．灯B短路
C．c、d段断路 D．d、f段断路
（2）用欧姆挡检查：
①测试前，应将开关S________（填“断开”或“闭合”）。
②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________。
测试点 表头指针示数
c、d 有示数
e、f 有示数
d、e 无穷大
A．灯A断路 B．灯B断路
C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路
5．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______．
6．（1）某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件．
①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右电阻．请选择以下必须的步骤，按操作顺序写出：_______．
A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零
B．将红表笔和黑表笔接触
C．把选择开关旋转到“×1k”位置
D．把选择开关旋转到“×100”位置
E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度
F．用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量
②若测量结果如图1所示，则该电阻的测量值为______kΩ
③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电．他选择了“×10k位置．将两枝笔分别接触在电容器的两脚，发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置，则该电容是否漏电 ____（答“是”或“否”）．
（2）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．
实验装置如图1所示，打点计时器固定在斜面上．滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图2所示．图2是打出的纸带一段．
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，如图2所示．滑块下滑的加速度a=____m/s2．
②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有__________．（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L
B．木板的末端被垫起的高度h
C．木板的质量
D．滑块的质量
E．滑块运动的时问t
③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是_________．
④滑块与木板问的动摩擦因数=______（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数______（填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：______________________．
7．（1）电压表量程一般有两种——0～3 V，0～15 V；电流表量程一般有两种——0～0.6 A，0～3 A；如图所示：
①接0～3 V量程时读数为______V。
②接0～15 V量程时读数为______V。
③接0～3 A量程时读数为______A。
④接0～0.6 A量程时读数为______A。
（2）完成下列读数（如图所示）。
a．______mm b．______mm　c．______mm　d．______mm　e．______mm。
8．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
9．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）
10．在练习使用多用电表的实验中，某同学将选择开关置于直流“50V”档，多用电表示数如图甲所示：
（1）多用电表的读数为______V；
（2）多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示，其中电流表的满偏电流Ig=300uA，内阻Rg=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色（填“红”或“黑”），按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=______kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，假设电池电动势不变，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较______。（填“变大”、“变小”或“不变”）。
11．海龙同学欲通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值。
（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的______（选填“甲”或“乙”）。
A．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0~3V，内阻约3KΩ）
D．电压表（0~15V，内阻约15KΩ）
（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______Ω（保留两位有效数字）。
（3）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是______（选填选项前的字母）
A．电流表测量值小于流经的电流值
B．电流表测量值大于流经的电流值
C．电压表测量值小于两端的电压值
D．电压表测量值大于两端的电压值
（4）该同学在做多用电表粗测电阻时，用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用“______”挡（选填“”或“×100Ω”），换挡后，在测量前要______。
12．在“练习使用多用电表”的实验中：
（1）用已调零且选择旋钮指向欧姆档“×10”位置的多用表测某电阻阻值，根据如图所示的表盘，被测电阻的阻值为_________Ω。若将该表选择旋钮置于“直流10mA”档测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为________mA。
（2）用表盘为如图所示的多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大概是2kΩ左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端测量之前，以下哪些操作是必须的，请选择其中有用的，按操作顺序写出：________。
A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝，使表针指零
B．将红表笔和黑表笔接触
C．把选择开关旋到“×1kΩ”位置
D．把选择开关旋到“×100Ω”位置
E．调节调零旋钮使表针指着欧姆零点
参考答案
1．×100 欧姆调零 300 2.30
【详解】
（1）[1][2]测量电阻时如果指针偏转过小，所选挡位太小，应换大挡，应将选择开关S拨至倍率较大的挡住，即为×100，并重新进行欧姆调零后测量。
（2）[3]如果是用×10挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为
R=30×10Ω=300Ω
[4]如果是用直流5V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，其读数为2.30V。
2．50.15 0.4699 220
【详解】
（1）[1]用游标为20分度的卡尺测量其长度为50mm+0.05mm×3=50.15mm
（2）[2]用螺旋测微器测量其直径为4.5mm+0.01mm×19.9=4.699mm=0.4699cm
（3）[3]用多用电表的电阻“×10”挡测此圆柱体的电阻，则该电阻的阻值约为22×10Ω=220Ω
3．红色 3 慢 密
【详解】
（1）[1]用欧姆表测电阻时，需要让电流从黑表笔流出从红表笔流进，故黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极，图甲中的为红色表笔；
（2）[2]根据欧姆表的测量原理，当时，流过电路的电流达到满偏即，设欧姆表内阻为
则有
当，流过电表的电流强度为
联立解得
（3）[3][4]当接入电路中的电阻为时，根据闭合电路欧姆定律得
和内一定，与不成线性，随的增加，电流减小的越来越慢，若把电流表刻度值改换成对应的被测电阻的阻值，则电阻表盘左边刻度值比右边刻度值密。
4．B a D 断开 D
【详解】
解：（1）①[1]用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，当并联在断路处（设有一处发生断路）时，电压表示数应为电源电压，因此，用多用电表的直流电压挡检查电路时，电压表的量程必须大于电源电压，为了使示数明显，选择量程不宜过大，而电源电压约为6 V，故选10 V量程即可，ACD错误，B正确。
故选B。
②[2]测试时红表笔应接电势高的a点。
③[3]因合上开关S后，A、B灯都不亮，又只有某一项有故障，所以只可能发生断路的故障。根据测试结果，a、b间有示数，说明a→电源→b完好；c、b间有示数，说明c→a→电源→b完好；d、f有示数，说明d→c→a→电源→b→f完好；c、d无示数，结合以上分析可知d、f段断路。ABC错误，D正确。
故选D。
（2）①[4]用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。
②[5]根据测试结果，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。 ABC错误，D正确。
故选D。
5．1 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
6．D B E F 1.9kΩ 否 3.00m/s2 AB 刻度尺 偏大 忽略了纸带与限位孔间的摩擦力或忽略了空气阻力等
【详解】
（1）①机械调零在电表指针开始不是指在最左端时，才需要操作，所以A选项不是必须的步骤；欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确，所以先选档，把选择开关旋转到“×100”位置，然后将红黑表笔接触，进行欧姆调零，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度，然后进行测量，所以必须的步骤的操作顺序是DBEF；
②电阻的大小为19×100Ω=1900Ω=1.9kΩ；
③将两枝笔分别接触在电容器的两脚，发现指针有较大的偏转说明开始时对电容进行充电，电容器中有电流通过，容抗较小，然后又缓慢回到电阻无穷大位置，说明当充电稳定后，电容器又相当于断路，电阻无穷大，即电容器不漏电；
（2）①由逐差法得：；
②对物体受力分析求合力时，用到斜面的倾角，可由斜面的高、长表示斜面倾角正弦，故还应测量的有木板的长度L和木板的末端被垫起的高度h，故AB正确，CDE错误；
③根据上一步的分析可知，要测量木板的长度，还需要的测量工具是刻度尺；
④由牛顿第二定律：，，，
解得：，由于该实验忽略了纸带与限位孔间的摩擦力或忽略了空气阻力，加速度比实际值偏小，故导致测量的动摩擦因数偏大．
7．1.90 9.5 0.80 0.16 0.486（0.484～0.488） 0.536（0.534～0.538） 4.078（4.077～4.079） 5.663（5.661～5.665） 11.14
【详解】
（1）①[1]电压表接时，最小分度为01V，故读数为1.90V；
②[2]接量程，由图示电压表可知，其分度值为0.5V，读数为9.5V；
③[3]接量程，由图示电流表可知，其分度值为0.1A，读数为0.80A；
④[4]接量程时，最小分度为0.02A，故读数为0.16A；
（2）a[5]螺旋测微器的读数为
b[6]螺旋测微器的读数为
c[7]螺旋测微器的读数为
d[8]螺旋测微器的读数为
e[9]游标卡尺的读数为
8．9.4 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
9．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
10．32.0 红 5 不变
【详解】
（1）[1]电压表量程为50V时，表盘最小格是1V，所以精确到到0.1V，读数应为32.0V。
（2）[2]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连；由图示可知，接线柱A相连的表笔颜色应是红色。
[3]欧姆表内阻
R内＝＝＝5000Ω
用欧姆表测电阻时指针指在刻度盘的正中央，由闭合电路欧姆定律得
解得
Rx＝R内＝5000Ω＝5kΩ
[4]当电池电动势不变、内阻变大时，欧姆表重新调零后，由于满偏电流Ig不变，则欧姆表内阻没有变化仍为5kΩ，Rx的阻值也为5kΩ，电流表的指针仍指在中间位置，与原来相比没有变化，故欧姆表的示数不变。
11．B C 甲 5.2 B 重新调零
【详解】
（1）[1][2][3]因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程，故选C；由于电阻约为5；根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，故从精确角度来说，电流表选择0.6A量程，故选B，由题意知
因为
电流表应采用外接法，故选图甲所示电路图；
（2）[4]由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.50A；由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，其示数为2.60V，则待测电阻阻值
（3）[5]若（1）中采用甲电路，电流表采用外接法，电压表测量的的待测电阻的电压，但由于电压表的分流作用，所测电流大于流过待测电阻的电流，即电流表的测量值大于流过的电流，故B正确，ACD错误。
（4）[6][7]指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，为了准确要换挡，换挡后，在测量前要重新欧姆调零。
12．130 5.4 DBE
【详解】
（1）[1][2]多用电表用欧姆档“×10”的倍率测量电阻，如图被测电阻的阻值为
电流表量程是10mA，选用中间读数最下面一排刻度，读数为5.4mA。
（2）[3]用表盘为如图所示的多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大概是2kΩ左右的电阻，测量时使指针指在中央刻度附近误差比较小，所以指针指20，选择×100挡，多用电表测量电阻换挡后要注意重新欧姆调零，故正确的顺序是：DBE。