2.2实验：练习使用多用电表 课时检测（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 课时检测（解析版）
1．（1）某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态．他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G．他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是 ．
（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示．该金属丝的直径是 mm
（3）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、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档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．
2．甲所示为某多用电表内部简化电路图。
某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻如图乙。
（1）主要步骤如下：
①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③把红表笔与待测电压表______（选填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④换用______（选填“×10”或“×1 k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。
（2）实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为______Ω，这时电压表读数为______V。
（3）请你求出欧姆表内部电源电动势为______V。（保留两位有效数字）
3．用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上______。
a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔
4．小明准备利用毫安表测量电阻，设计了如图所示的电路，a、b为接线柱。已知电源电压恒为U=1.5V，毫安表量程为Ig=10mA、内阻为Rg=100Ω。
（1）用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R1的滑片P，使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig，Ig处就可以标为“0Ω”，此时滑动变阻器接入电路中的阻值R1=___________Ω。
（2）保持滑动变阻器R1接入电路中的阻值不变，在a、b间接入被测电阻Rx，毫安表的示数I与Rx的关系式为Rx=___________（用U，I，R1，Rg）。
（3）图乙所示毫安表的表盘上已经标出了0Ω的位置，2mA处应标___________Ω。
5．某实验小组欲将量程为的电流表G改装成欧姆表，实验器材如下：干电池（电动势为）两节、滑动变阻器（阻值范围为）。
将它们连接，如图甲所示：
（1）在图甲中将P、Q两接线柱短接，调节滑动变阻器使电流表G满偏，此时欧姆表的内阻为_______；
（2）保持滑动变阻器不动，在P、Q间连接一电阻，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为_______，在P、Q间连接的电阻的阻值为________。
6．二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。
（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线。因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零。将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断________（填“左”或“右”）端为二极管的正极。
（2）厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材如下。
A．直流电源E：电动势3 V，内阻忽略不计
B．滑动变阻器R：0～20 Ω
C．电压表V1：量程5 V、内阻约50 kΩ
D．电压表V2：量程3 V、内阻约20 kΩ
E．电流表A：量程0.6 A、内阻约0.5 Ω
F．电流表mA：量程50 mA、内阻约5 Ω
G．待测二极管D H．单刀单掷开关S，导线若干
为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________。（填写各器材前的字母代号）
（3）为了达到测量目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图。_______
7．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。
8．在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
（1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_______。
（2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω）
B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）
D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）
为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______。（选填实验器材前对应的字母）
（3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线_____，根据图线得出该金属丝电阻R =________Ω（结果保留小数点后两位）。
（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。（_______）
9．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）
10．某实验小组在练习使用多用电表的实验中．
（1）用多用电表测量某元件的电阻，选用“”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“”或“”）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，盒内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件．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，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如表所示．
红表笔 A B A C B C
黑表笔 B A C A C B
阻值（） 200 200 50 3000 250 3200
请在图乙中画出黑箱内的电路结构图．________
（3）实验小组最后将一量程为的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表．
①先用如图丙所示的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S，将电阻箱的阻值调到时，电压表恰好满偏；将电阻箱的阻值调到时，电压表的指针恰好半偏，由以上信息可求得电压表的内阻________．
②将图丙所示的电路稍作改变，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，如图丁所示，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S，调节电阻箱，使指针指在“”处，此处刻度应标阻值为；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“”处对应的电阻刻度为________．
参考答案
1．（1）减速上升或加速下降；（2）1.706 （3）见解析表格；
【详解】
试题分析：（1）物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降．（2）读数为1.5+20.6×0.01mm=1.706mm．（3）
直流电流100mA档读第二行“0～10”一排，最小度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻×100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”．
考点：失重和超重；螺旋测微器的读数；万用表的读数.
2．负 ×1 k 4.0×104 2.20 3.0
【详解】
（1）③[1]用欧姆表粗测电压表内阻，欧姆调零后，要将欧姆表的红接线柱与待测电压表的负接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连，进行测量。
④[2]发现指针偏转角很小，则说明示数较大，要减小示数则增大倍率，即改为×1k的倍率，重新调零后再测量；
（2）[3][4]欧姆表的读数为
RV＝40.0×1 000 Ω＝4.0×104 Ω
电压表读数为
U＝2.20 V
（3）[5]根据①采用的挡位可知中值电阻即欧姆表内阻为
rg＝1.5×104 Ω
根据闭合回路欧姆定律可得
代入数据解得
E＝3.0 V
3．cabe
【详解】
[1]用欧姆表测阻值为几十千欧的电阻，应旋转选择开关S使其尖端对准欧姆挡×1k，然后将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔，然后将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔，使用完毕后，旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔，故合理的步骤为cabe。
4．50 600
【详解】
（1）[1]用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R1的滑片P，使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig，Ig处就可以标为“0欧”，此时R1与Rg串联，根据电阻的串联和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的阻值
（2）[2]保持变阻器R1接入电路中阻值不变，在a、b间接入被测电阻Rx，此时R1、Rg、Rx串联，则此时的总电阻
（3）[3]根据
可得
解得
Rx=600Ω
5．
【详解】
(1)[1]内部干电池两节，则欧姆表的内阻
(2)[2]电流表量程为，则电流表此时读数为
[3] P、Q间连接的电阻的阻值为
6．右 D F 见解析
【详解】
（1）[1]电流从红表笔流入，黑表笔流出，由于欧姆挡的电源在表内，因此黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极。当黑表笔接触二极管左端，红表笔接触右端时，指针偏角较小，读数很大；将红、黑表笔对调后，再测，指针偏角较大，读数很小，正向导通，所以右端为二极管的正极。
（2）[2][3]对加正向电压时的伏安特性曲线进行描绘，由于电源电动势为3 V，因此电压表应选用V2，应选D。从厂家提供的伏安特性曲线图可知，正向电流最大为30 mA左右，因此电流表应选F。
（3）[4]为达到描绘二极管伏安特性曲线的目的，滑动变阻器必须用分压式，由厂家提供的伏安特性曲线可知，R＝≈50 Ω，与电压表V2内阻相比是小电阻，应用电流表外接法，则电路连接如图。
7．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
8．6 A C 5.80 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变
【详解】
（1）[1]将选择开关调节到“×1Ω”，由图1可知，金属丝的电阻
Rx=6×1Ω=6Ω
（2）[2]由题知，电源电动势为3V，则回路中的最大电流为
故电流表选A；
[3] 为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C；
（3）[4]将描出的点用直线连接，即可得U-I图线，则有
[5]取（0.3A，1.75V），可得
（4）[6] 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。
9．×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。
10． 欧姆调零 1200 见解析 6 1
【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，即电阻过大，所以要换更高的挡位，因此需选择“”倍率的电阻挡，同时注意欧姆调零，多用电表的测量结果为；
（2）[4]A、B间电阻与电流方向无关，因此一定是定值电阻，A、C间电阻与电流方向有关，电流从C到A时电阻远小于反向电阻，说明二极管一定直接接在A、C间，且C为正极，黑箱内的电路结构图如图所示
．
（3）①[5]由图丙所示电路图可知电源的电动势
由题意可知
联立解得
②[6]若电压表的示数为，电路中的电流为
其中
代入数据解得