人教版物理选修3-1 同步练习：第2章 第8节 多用电表的原理

第8节　多用电表的原理
欧姆表的认知
1.(多选)关于多用电表上的电阻刻度线,下列说法正确的是(　BC　)
A.零电阻刻度线与零电流刻度线重合
B.零电阻刻度线与电流表满偏刻度线重合
C.电阻刻度是不均匀的,电阻值越大,刻度线越密
D.电阻刻度是不均匀的,电阻值越小,刻度线越密
解析:多用电表上的电阻刻度线,从右向左依次增大,与电流的刻度线,是反着的,选项A错误,B正确;电阻刻度是不均匀的,电阻值越大,刻度线越密,选项C正确,D错误.
2.
如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线框内的电路图应是下图中的(　A　)
解析:在欧姆表内部,黑表笔接电源正极,且内部有欧姆调零电阻,选项A正确.
3.
如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的处,则该电阻的阻值为(　D　)
A.4R
B.5R
C.10R
D.16R
解析:当进行电阻调零时,根据闭合电路的欧姆定律,此时欧姆表满偏,即Ig=,当测量电阻值为R的电阻时,有=,设待测电阻阻值为
R′,则有=,联立各式解得R′=16R,故D正确.
多用电表的原理
4.把一个量程为5
mA的电流表改装成欧姆表R×1挡,电流表的内阻是50
Ω,电池的电动势是1.5
V,经过调零之后测电阻,当欧姆表指针指到满偏的3/4位置时,被测电阻的阻值是(　B　)
A.50
Ω
B.100
Ω
C.16.7
Ω
D.400
Ω
解析:当对欧姆表进行欧姆调零时,满足Ig=,则R内=
Ω=300
Ω,当欧姆表指针指到满偏的3/4位置时,有Ig=,解得Rx=100
Ω,故选项B正确.
5.一个用满偏电流为3
mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测500
Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如用它测量一个未知电阻时,指针指在1
mA处,则被测电阻的阻值为(　A　)
A.1
000
Ω
B.5
000
Ω
C.150
Ω
D.2
000
Ω
解析:因为电表测500
Ω的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间,由Ig=,=知,R内=R中=500
Ω.当指针指在1
mA处时,由=知,被测电阻的阻值为Rx=1
000
Ω.
6.用多用电表测量直流电压U和电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则(　B　)
A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
解析:无论是测电压U还是测电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表,选项B正确.
多用电表的使用
7.(多选)在使用多用电表测电阻时,以下说法正确的是(　ABC　)
A.使用前检查指针是否指在电阻挡“∞”处
B.每换一次挡位,都必须重新进行电阻挡调零
C.在外电路中,电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D.测量时,若指针偏角较小,应换倍率较小的挡位来测量
解析:指针偏角小,示数大,应换用倍率大的挡位重新测量,故D错误.
8.
欧姆表测电阻时,
(1)每次换挡后,需重新　　　　,再进行测量.
(2)如果表的指针偏转过大,为使测量比较精确,应将选择开关拨至倍率较　　　　(填“大”或“小”)的挡位上.
(3)某次测电阻时,表的指针位置如图所示,则该电阻的测量值是
　　　　Ω.
解析:欧姆表的不同挡位对应不同的内电阻,因此每次换挡后都要重新欧姆调零;指针偏角过大,说明电阻值小,应换倍率较小的挡位;欧姆表此时的指示值是20×10
Ω=200
Ω.
答案:(1)欧姆调零　(2)小　(3)200
9.
把一量程6
mA、内阻100
Ω的电流表改装成欧姆表,线路如图所示,现备有如下器材:
A.电源E=3
V(内阻不计);
B.变阻器0～100
Ω;
C.变阻器0～500
Ω;
D.红表笔;
E.黑表笔.
(1)变阻器选用　　　　.
(2)红表笔接　　　　端,黑表笔接　　　　端.
(3)电流表2
mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为　　　　.
解析:(1)两表笔直接接触时,调节变阻器阻值使电流达到满偏Ig=,解得R0=400
Ω,故变阻器应选C.
(2)红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,所以红表笔接N端,黑表笔接M端.
(3)电流I=2
mA时,有I=,解得Rx=1
000
Ω.
答案:(1)C　(2)N　M　(3)1
000
Ω
10.
在如图所示的电路中,电源的电动势E=1.5
V,内阻r=0.5
Ω,电流表满偏电流Ig=10
mA,电流表电阻Rg=7.5
Ω,A,B为接线柱.
(1)用一根导线把A,B直接连起来,此时,应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流
(2)调至满偏后保持R1的值不变,在A,B间接入一个150
Ω
的定值电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置
(3)如果把任意电阻R接在A,B之间,电流表读数I与R的值有什么
关系
解析:(1)因电流表电阻Rg的值不能忽略,此时可以把电流表视为一个电阻来计算,由闭合电路欧姆定律有Ig=,解得可变电阻R1=-
Rg-r=142
Ω;
这表示,当两个接线柱直接连到一起,且表头指针恰好满偏时,可变电阻R1的值需要调节到142
Ω.
(2)保持可变电阻R1的值不变,把R2=150
Ω接在A,B之间,设这时电流表读数为I2,由闭合电路欧姆定律得
I2==0.005
A=5
mA
这表示,接入R2后,电流表指针指在“5
mA”刻度的位置.
(3)把任意电阻R接到A,B之间,设电流表读数为I,
则I=,
代入数值后,得I=
解得R=-150
Ω.
答案:(1)142
Ω　(2)5
mA　(3)R=-150
Ω
(教师备用)
【补偿题组】
1.(针对第2题)以下欧姆表原理的电路示意图中,正确的是(　C　)
解析:选项B的欧姆表中没有可调电阻,B错误;选项D电流表的负接线柱接到了电源的正极,D错误;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,A错误,C正确.　　　　　　
　　　　　　　　　　　　
2.(针对第5题)用欧姆表测一个电阻的阻值R,选择旋钮置于“×10”挡,测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定(　C　)
A.R=150
Ω
B.R=1
500
Ω
C.1
000
Ω500
Ω
D.1
500
Ω000
Ω
解析:表盘右疏左密,所以指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定1
000
Ω500
Ω,故选项C正确.
3.(针对第8题)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图(a)所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为　　　　;若选择开关拨至“50
mA”挡,则测量结果为　　　　.
(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为欧姆调零后的电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待
测电阻的阻值Rx关系图像如图(c)所示,则该图像的函数关系式为
　
.
(3)下列根据图(c)中IRx图线做出的解释或判断中正确的是
　　　　.
A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左大右小
B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏
D.测量中,当Rx的阻值为图(c)中的R2时,指针位于表盘中央位置的
左侧
解析:(1)在使用多用电表测量时,若选择开关拨至“×1”挡,示数应为电阻值,按照最上面刻度读数,则测量的结果为18×1
Ω=18
Ω;若选择开关拨至“50
mA”挡,示数应为电流值,按照中间刻度读数,则测量结果为23.0
mA.
(2)由闭合电路欧姆定律,I=.
(3)因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的刻度是不均匀的.欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减小,选项A错误.
答案:(1)18
Ω　23.0
mA
(2)I=
(3)BCD