4.3科学测量：多用电表测量电学量练习（word版含答案）

4.3科学测量：多用电表测量电学量练习
一、实验题
1．在学习了多用电表的原理以后，某同学对自制多用电表产生了兴趣。他走进物理实验室，用一个满偏电流为、内阻约为的电流表，滑动变阻名和一节电动势为的干电池组装一个欧姆表。
（1）他首先测量了电流表的内阻，另取来一个量程为的电压表和一个总阻值为的电阻箱，测量电路如图1所示，闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，他测得电流表满偏时，电压表的读数为，电阻箱的读数为，则电流表的内阻______。
（2）该同学设计了如图2所示的电路，完成调试后表盘上的刻度对应的电阻值为______。
（3）该同学又从实验室取来的标准电阻与电流表并联，这相当于对图2中的欧姆表换挡，换挡前后欧姆表的倍率之比为______。
（4）该同学还用如图4改装了一个欧姆表：当未接入时，闭合开关S，将红黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏，然后接入红、黑表笔之间开始测电阻，下列关于该欧姆表说法正确的是______。
A．电阻刻度的零位置在灵敏电流表的右端
B．表盘上的电阻刻度是均匀的
C．测位电阻前，欧姆调零不需要红黑表笔短接
D．测量电阻后，应将开关S断开
2．（1）利用螺旋测微器测长度时，示数如图甲。则该长度为________。
（2）将多用电表的选择开关旋至“直流5V”挡测量电压，则图乙读数为______V。
（3）利用“多用电表”测电阻时，下列说法正确的是（______）
A．如果阻值未知，必须先选择倍率最大的挡位进行试测
B．进行欧姆调零时，用一只手捏紧短接的红黑表笔，另一只手调节欧姆调零旋钮，令指针指在欧姆表零刻线处
C．测量时如果指针偏角过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位重新测量
D．每次更换不同倍率的挡位，不必重新进行欧姆调零
3．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______．
4．在练习使用多用电表的实验中
（1）某同学用多用电表测量某电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，其示数如下图所示，则测量结果为___________Ω。
（2）某实验小组利用下列器材研究欧姆档不同倍率的原理，组装如甲图所示的简易欧姆表。实验器材如下：
A．干电池（电动势E为3.0V，内阻r不计）；
B．电流计G（量程300μA，内阻99Ω）；
C．可变电阻器R；
D．定值电阻；
E．导线若干，红黑表笔各一只。
①表盘上100μA刻度线对应的电阻值是___________Ω；
②如果将与电流计并联，如乙图所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡后可变电阻器R阻值应调为______Ω（结果保留两位有效数字），换挡前、后倍率之比为_________。
5．某实验小组想要测量一量程为6V的电压表的内阻，他进行了如下的操作：
（1）先用多用电表的欧姆挡进行测量，将欧姆挡选择开关拨至“×10”倍率时，发现指针偏角较小，说明电阻较______（填“大”或“小”），于是改用______（填“×1”或“×100”）倍率；欧姆表表盘如图甲所示，根据选好的挡位，读出电压表的阻值为______Ω；每次换挡后都要进行的操作是______（填“机械调零”或“欧姆调零”）；测量时，红表笔接电压表的______极（填“正”或“负”）。
（2）为了准确测出电压表的内阻，小明设计了如图乙所示的电路，图中定值电阻的阻值为，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表的示数I、电压表的示数U，可知电压表V的内阻______。
（3）为准确测量该电压表的内阻，小红设计了如图丙所示的电路，准备了以下器材：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω
电流表：量程500μA，内阻
滑动变阻器：0~48kΩ，5mA
滑动变阻器：0~10Ω，1A
定值电阻：10Ω
电源：两极间电压为4V
导线、电键
实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______（填器材代号）。若某次测量中电压表和电流表读数分别为U和I，则电压表内阻的计算表达式为____________。
6．（1）为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图所示，请根据下列步骤完成电阻测量：
①将K旋转到电阻挡“”的位置。
②将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件______（选填“C”或“D”），使指针对准电阻的“0”刻度线。
③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图所示。为使测量比较精确，应将选择开关旋到_______（选填“”、“”、“”）的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量。
（2）多用电表电阻挡的内部电路如图虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，为调零电阻，为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值的关系式为_________；
7．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”）。
8．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
9．某同学在组装欧姆表的实验中经历了如下过程。
（1）如图所示电流表的满偏电流，内阻，利用定值电阻、将其改装为、的双量程电流表，则量程对应的接线柱为___________，量程对应的接线柱为___________（选填“a、b”或“a、c”）。
（2）除上述改装好的电流表外（原电流表的刻度盘还未做任何改），还有一内阻不计、电动势为1.5V的电源和最大阻值为1600Ω的滑动变阻器，利用这些器材组装成具有两个倍率的欧姆表。如果刻度盘原处改标为电阻刻度15，则使用a、b接线柱时，欧姆表对应的倍率为___________，使用a、c接线柱时，欧姆表对应的倍率为___________（选填“×1”、“×10”或“×100”）。
（3）利用组装好的欧姆表使用a、b接线柱时，正确欧姆调零之后测量某一未知电阻，如果电流表读数为，则___________Ω。（保留到个位）
10．某同学用灵敏电流表改装成多用电表，如图所示为其设计的电路原理图。已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig=3 mA，内阻Rg=100Ω。（计算结果均保留3位有效数字）
（1）根据该电路原理图，当选择开关S2接位置3时，该多用电表为___________（选填“电压表”、“电流表”、“欧姆表”）；
（2）若开关S1闭合， S2接位置1时，要求该电表为0~0.3 A的电流表，则电阻R1应为___________Ω；当开关S1断开，S2接位置3时，要求该电表为0~3 V的电压表，则电阻R2应为___________Ω；
（3）若电源电动势为1.5 V，当开关S1断开， S2接位置2时，将两表笔短接，调节电阻R3进行欧姆调零，之后在两表笔之间接一待测电阻， 若电流表半偏，则该待测电阻为___________ Ω； 当开关S1闭合， S2接位置2时，将两表笔短接，调节电阻R3进行欧姆调零，之后在两表笔之间接一待测电阻，若电流表半偏，则该待测电阻为___________Ω。
11．某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。所用器材如下：
A．干电池：电动势，内阻
B．电流表G：满偏电流，内阻
C．定值电阻：
D．电阻箱和：最大阻值均为999.9
E.电阻箱：最大阻值为9999
F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干
（1）该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内=________，欧姆表的倍率是________（选填“×1”、“×10”）
（2）闭合电键S：
第一步：调节电阻箱和，当=________Ω且=________Ω时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。
第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱，调节，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为________Ω。
12．某学习小组利用如图1所示的电路测量多用电表内欧姆“×1”挡内部电池的电动势E和多用电表欧姆“×1”挡的内阻r，为滑动变阻器，V为电压表（量程0～2V，内阻约）。实验步骤如下：
（1）将多用电表的选择开关调到“×1”挡，将图1中多用电表的黑表笔与_______（填“1”或“2”）端相连。
（2）两表笔与1、2正确连接后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，某次实验中多用电表和电压表的读数分别如图2、图3所示，多用电表的读数为___________，电压表的读数为___________V。
（3）多次改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录多用电表的读数R和电压表的读数U，并在计算机上显示出如图4所示的图线，则E=________V，r=________。（计算结果保留三位有效数字）
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．10 500 10：1 CD
【详解】
（1）设电阻箱的阻值为，则有
解得
（2）图2电路，表头总内阻为
当
根据
解得
（3）图3电路，电流表满偏时，总电流
表头的总内阻
故换挡前后欧姆表的倍率之比为10：1
（4）A．由图可知，该电路是利用并联分流的特点改装的。当红黑表笔短接时，电流计被短路了，示数为0，此欧姆表的零刻度在电流表的左端，A错误；
B．利用闭合电路的欧姆定律，表盘刻度是不均匀的，B错误；
C．测量电阻前，需要将红黑表笔断开，调节可变电阻，使电流表满偏，C正确；
D．测量电阻后，该电路仍闭合，故应将开关S断开，D正确。
故选CD。
2．2.935mm 2.00V B
【详解】
（1）由图可知，螺旋测微器的读数为
（2）所选量程为5V直流档，最小分度值为0.1V，所以读数为2.00V；
（3）A．在测量未知电阻时，可以先选择个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一定必须先选择倍率最大挡进行试测，故A错误；
B．进行欧姆调零时，用一只手捏紧短接的红黑表笔，另一只手调节欧姆调零旋钮，令指针指在欧姆表零刻线处，故B正确；
C．测量时如果指针偏转过大，说明所选挡位过大，应将选择开关拨至倍率更小的挡位重新测量，故C错误；
D．每次更换不同倍率的挡位，都必须重新进行欧姆调零，故D错误。
3．1 偏大 99．01
【详解】
（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）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）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
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
4．260 99 100：1
【详解】
（1）由如图所示指针可知，测量结果为
26×10Ω=260Ω
（2）①欧姆表中值电阻等于其内阻，则中间刻度值对应示数为
根据
，
解得
②电流表的内阻为99Ω，给电流表并联1Ω的电阻，电流表的量程扩大100倍，用该电流表改装欧姆表，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为100：1。此时滑动变阻器阻值
5．大 ×100 3600Ω（或） 欧姆调零 负
【详解】
（1）欧姆表左边电阻大，右边电阻小，且刻度不均匀。不测电阻时，指针在最左端不偏转，当偏角较小时，指针靠近左端，说明电阻较大，需要换更大的倍率，欧姆表选择“×100”挡位；
由表盘可知，20与40之间是10分度的，因此分度值是2，欧姆表读数为：。
每次换挡都要重新进行欧姆调零，而机械调零只在实验开始时调一次，之后不再调节。多用电表内置电源，对欧姆表有“红进黑出”，对电压表或电流表有“正进负出”，因此红表笔应接电压表的负极。
（2）干路电流等于支路电流之和，所以
整理得
（3）电压表可能的最大电流为
远小于0.6A，为方便读数电流表选，并与并联。
为了能多次测量电压和电流，采用分压式接法，所以滑动变阻器选最大阻值较小的。
流过电压表的电流
所以电压表内阻
6．D
【详解】
（1）在进电阻测量时，每次调整档位均应进行欧姆调零，即旋转D旋钮；
由图知测电阻时指针的偏角太大，说明电阻较小，应换挡，并需重新欧姆调零；
（2）由闭合电路欧姆定律可知：电流
7．红色 3 慢 密
【详解】
（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）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）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。
8．S T 0 BDC 19 A
【详解】
（1）①S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欧姆调零时，应旋动部件T，使指针对准电阻的“0刻线”；
④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）由图可知，被测电阻为19Ω；
（3）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。
9．a、c a、b ×10 ×100 100
【详解】
（1）根据电流表的改装原理，当分流电阻越小时，改装后的电流越大，由图可知，选用a、c两接线柱时分流电阻的阻值较大，其对应的电流表的量程较小，为1mA量程，即1mA量程接a、c两接线柱，10mA量程接a、b接线柱；
（2）由题意可知，表盘中央刻度值为15，欧姆表的最大阻值约为1600Ω，则欧姆表的最大倍率为×100，由闭合电路欧姆定律可得，欧姆表的内阻为
电源电动势一定，电流表的量程越大，欧姆表的内阻越小，对应的倍率越小，因此使用a、b接线柱时，欧姆表对应的倍率为×10，使用a、c接线柱时，欧姆表对应的倍率为×100；
（3）利用组装好的欧姆表使用a、b接线柱时，电流表的量程为10mA，是电流表的100倍，则
欧姆表使用a、b接线柱时，内阻为
则接待测电阻时
解得
10．电压表 1.01 900 500 5.00
【详解】
(1)由图甲所示电路图可知，当选择开关接3时，表头与分压电阻串联，此时电表为电压表。
(2)开关S1闭合，S2接位置1时，电流计量程扩大，则并联的电阻
开关S1断开，S2接位置3时，改装成电压表，则串联的电阻
(3)根据闭合电路欧姆定律得
，
解得
当开关S1闭合，S2接位置2时，满偏电流为Ig′=0.3A，根据闭合电路欧姆定律得
，
解得
11．1500 ×10 14.5 150 100
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律
解得欧姆表的内阻
表盘的中值电阻为1500Ω，根据电路结构，闭合电键前，欧姆表的内阻大，大内阻对应大倍率，此时欧姆表的倍率是“×10”；
（2）闭合电键S，欧姆表的内阻变小，变为倍率“×1”，调节电阻箱和，使电流表满偏时欧姆表内阻为150，电路总电流为
解得
电流表指针指向如图乙所示的位置时的读数为，此时的电流为
总电流是。
12．1 20 0.85 1.43 13.7
【详解】
（1）欧姆表内部黑表笔接电源的正极，则应将图1中多用电表的黑表笔与“1”端相连。
（2）多用电表接“×1”挡，所以读数为
20×1Ω=20Ω
电压表量程0～2V，所以读数为0.85V。
（4）由闭合电路欧姆定律可得
解得
由图像可知
解得
E=1.43V
r=13.7Ω答案第1页，共2页
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