2018年高中物理第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路第2节多用电表的原理与使用随堂演练巩固提升鲁科版选修3_1

第2节 多用电表的原理与使用
[随堂检测]
1.(多选)欧姆表是由表头、电源和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用，正确的叙述是(　　)
A.测电阻前要使红、黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零
B.红表笔与表内电源正极相连接，黑表笔与表内电源负极相连接
C.红表笔与表内电源负极相连接，黑表笔与表内电源正极相连接
D.测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻阻值越大
解析：选AC.每次测量电阻之前都要进行欧姆调零，所以选项A对；由欧姆表内部结构可知选项B错，C对；测电阻时，在倍率一定的情况下表针偏转角度越大，说明通过表头的电流越大，待测电阻阻值越小，故选项D错.
2.甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作.他们发现指针偏角太小，于是甲就把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是(　　)
A.甲选挡错误，而操作正确
B.乙选挡正确，而操作错误
C.甲选挡错误，操作也错误
D.乙选挡错误，而操作正确
解析：选D.指针偏转角度小说明通过表头的电流较小，待测电阻阻值大，所以甲的选挡正确；换挡后，需重新欧姆调零后才能再次测量电阻阻值，所以乙的操作是正确的.
3.使用多用电表测量一电阻，选择开关置于“×10”挡.测量时，表头指针指在100与200刻度的正中间，下列结论正确的是(　　)
A.R＝150 Ω　　　　　　 B．R＝1 500 Ω
C.1 000 Ω＜R＜1 500 Ω D．1 500 Ω＜R＜2 000 Ω
解析：选C.由于多用电表电阻挡刻度不均匀，数值越大，刻度越密，所以指针指100与200刻度正中间时，示数小于150而大于100，考虑倍率为“×10”，则电阻值1 000 Ω＜R＜1 500 Ω，即选项C正确.
4.把一量程6 mA、内阻100 Ω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＝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________Ｗ.
(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________Ｗ.
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
[课时作业]
一、单项选择题
1.下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是(　　)
A.测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻，如果该电阻不与电路断开，测量值会偏大
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
解析：选A.当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位，反之应换较大的挡位，故A正确；电流总是从正表孔流入从负表孔流出多用电表，交换表笔后不影响流过表头的电流流向，所以不影响测量结果，故B错误；若不把被测电阻与电路断开，测量结果有可能变大、变小甚至烧坏电表，故C错误；不改变挡位时，测不同电阻不必重新调零，故D错误.
2.如图所示，在用多用电表测量直流电压U和测量电阻R时，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则(　　)
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：选B.题图所示是多用电表的示意电路图，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.
3.如图是欧姆表原理的电路示意图，正确的是(　　)
解析：选C.欧姆表的红、黑表笔分别与内部电源的负、正极相连，选项A、B错误；闭合电路中的外电路，电流从电源的正极流向负极，对于电流表电流应从正接线柱进，从负接线柱出，选项C正确，D错误.
4.有一个多用电表，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很大，为了减小误差，它应该(　　)
A.换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮
B.换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C.换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮
D.换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
解析：选D.使用“×100”挡，指针偏转大，则说明电阻小，可换小一挡位“×10”即可，使指针在表盘中间的～范围误差较小；每次换挡位都要调零，选项D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.1 000 Ω　　　　　　 B．5 000 Ω
C.150 Ω D．2 000 Ω
解析：选A.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，则由＝知，被测电阻的阻值为Rx＝1 000 Ω，选项 A正确.
6.如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是(　　)
A.30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ
C.300 kΩ～800 kΩ D．800 kΩ以上
解析：选B.此题已经将欧姆表的原理图画出来了.欧姆表是利用了闭合电路欧姆定律，Ix＝(可见Ix与Rx是一一对应的关系).Ix与Rx并不是线性关系，在表盘两端的线性关系最差，而中间的线性关系较好，便于估读和测量，所以在中值电阻附近测量是较准确的，而中值电阻为＝＝·，所以R中＝R0＋R＋Rg，当电流表半偏时，＝＝，所以R中＝＝ Ω＝5 kΩ.
二、多项选择题
7.在用多用电表的欧姆挡测量电阻时，以下说法中正确的是(　　)
A.测电阻时，若两手同时与两个表笔金属部分分别接触，测量值会偏小
B.测电阻时忘了先调零，测量后再将表笔短接，发现表的指针在零欧姆刻度线的右侧，则测量值偏小
C.因为电池旧了，内阻变大，电动势减小，测出的电阻值偏大(仍可调零)
D.用“×100”挡位测某一电阻时，发现指针偏角很小，应换用“×10”挡位测量
解析：选ABC.测电阻时，若两手接触表笔金属杆，则被测电阻为人体和被测元件的并联电阻值，故读数会偏小， A正确；若调零时，指针在0 Ω右侧，则每一次测量值均会偏右，故读数偏小，B正确；因为电池旧了，内阻r偏大，电动势减小，由Ig＝得：Ig会减小，即指针位置会偏左，故电阻值读数偏大，C正确；测电阻，指针偏角很小时，说明读数很大，为大电阻，应更换大倍率挡，D错误.
8.用多用电表的欧姆挡(×1 kΩ)检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明(　　)
A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小
B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大
C.此时红表笔接的是二极管的正极
D.此时红表笔接的是二极管的负极
解析：选BC.由二极管的单向导电性可知，二极管加有反向电压时电阻很大，加有正向电压时，电阻很小，因指针偏转角度很小.故其阻值很大，故为反向电压，B、C正确.
9.如图所示，为万用表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是(　　)
A.a孔插红表笔
B.表盘刻度是均匀的
C.用×100 Ω挡测量时，若指针指在0 Ω附近，则应换用×1 kΩ挡
D.测量“220 V 100 W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻值比484 Ω小
解析：选AD.红表笔应接内部电池负极，选项 A正确；欧姆表刻度不均匀，选项B错误；若用×100挡测量时，指针指在0 Ω附近，说明所选挡位太大，应换用×10挡，选项C错误；测灯泡电阻时是在不通电情况下测量的，其测量值应比由P＝算出的阻值小得多，D正确.
10.某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是(　　)
A.AB段断路 B．BC段断路
C.AB段短路 D．BC段短路
解析：选AD.由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A、B两点分别至电源的线路均已接通.又由题述得UBC＝0，因而可能AB段断路，或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况.
三、非选择题
11.多用电表是实验室和生产实验中常用的仪器之一，它具有测量电压、电流及电阻等多种测量功能.如图所示是多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将开关S拨到________或________两个位置；若测量电压时只有10 V到50 V两个量程，在测量时选择50 V量程，应将开关S拨到________位置；若测量电流时只有25 mA和100 mA两个量程，在测量时选择25 mA量程，应将开关S拨到________位置.
解析：在进行电阻测量时，因为欧姆挡的电路与电池连接，则将多掷开关S拨到3或4位置.电压挡要串联电阻分压，不接电池，当多掷开关S拨到5、6时，可以测量电压，串联的电阻越大，电压表的量程越大，则选择50 V量程时，应将开关S拨到6位置.
电流挡要并联电阻分压，不接电池.当多掷开关S拨到1、2时，可以测量电流，并联的电阻越小，电流表的量程越大，测量时选择25 mA量程应选择并联较大电阻的电流挡，故开关S拨到2位置.
答案：3　4　6　2
12.如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后，发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡.
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___________可能有故障.
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.
解析：(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用电压挡来检测电路.当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否异常，故采用欧姆挡.
(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路与电源两极是连通的.当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间.
答案：(1)电压　欧姆　(2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆挡；
②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作并调零；
③测量小灯泡的电阻.如果电阻无穷大，表明小灯泡有故障