2019年高中物理选修3-1假期作业（十八）练习使用多用电表

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假期作业（十八）练习使用多用电表　
[温故知新]
1、用多用电表测电阻
(1)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数应在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，否则换倍率较小的挡位．
(2)电阻调零：即将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端电阻零刻度．
(3)测量：将待测电阻与别的元件断开，一定不要用手接触表笔，将红黑表笔接被测电阻两端进行测量．
(4)读数：要用刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即得到待测电阻的阻值．
(5)若需要换挡测量新的电阻需要重复以上(1)～(4)步．
(6)测量完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡，长期不用时，应将多用电表中的电池取出．
2．测二极管的正、反向电阻
(1)测正向电阻：用多用电表的电阻挡，量程拨到“×10”的位置上，将红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，然后两表笔短接进行电阻挡调零后，将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极，稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1.
(2)测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×1 k”)，变换挡位之后，须再次把两表笔短接调零，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极，稳定后读取示数乘上倍率(例如1 k)，求出反向电阻R2.
3、数据处理
（1）．测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积．
（2）．如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可．
4、误差分析
（1）．电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池．
（2）．欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差．
（3）．由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近．
（4）．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．
4、注意事项
(1)忌不调零就使用多用电表．
(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联．
(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出．
(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．
(5)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值．
(6)忌只看读数不乘倍率．
(7)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零．
(8)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量．
(9)忌把电池装在多用电表内长期不用．
(10)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡．
5、强调三点
（1）．用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量．
（2）．用多用电表测电流和电压时，要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率．
（3）．不论使用哪一挡位，电流必须从红表笔流入，从黑表笔流出.
[典型例题]
【例题】在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中．
(1)(多选)用多用电表测量电流或电阻的过程中正确的是________．
A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零
B．在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零
C．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测
D．在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测
(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置．若选择开关处于“10 V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数________(选填“大于”“等于”或“小于”)200 Ω.

【解析】　(1)多用电表的工作原理是闭合电路欧姆定律，在测未知电流时，先选择电流最大量程进行试测，更换量程后不需要进行调零，B选项错误，D选项正确；在测量未知电阻时，选择中间倍率进行试测，更换倍率后必须重新进行欧姆调零，A选项正确，C选项错误．
(2)根据电压表读数规则可知，选择开关处于“10 V”挡，精度为0.2 V，读数为5.4 V．多用电表的欧姆挡刻度分布不是均匀的，左侧刻度密集，10至30的中间数值一定小于20，读数小于200 Ω.
【答案】　(1)AD　(2)5.4　小于

根据测量项目，选择对应的刻度盘：
(1)直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5 mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”．
(2)用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率．
(3)不论测电阻，还是测电流、电压，电流总是从正插孔(红表笔)流入，从负插孔(黑表笔)流出．
(4)二极管具有单向导电性，若用欧姆表两表笔接触二极管两极，测得电阻较小时与黑表笔相连的为二极管的正极；测得电阻较大时，与黑表笔相连的为二极管的负极．
[提升训练]
一、选择题
1．如图所示的四个欧姆表的表盘示意图中，可能正确的是(　　)

2．(多选)在用欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡位测量一个电阻时，发现表针偏角极大，正确的判断和做法是(　　)
A．这个电阻值较小
B．这个电阻值较大
C．为较准确地测量电阻，应换用“×1”挡位，重新测量
D．为较准确地测量电阻，应换用“×100”挡位，重新测量
3．一欧姆表有4个挡位，分别为×1 Ω挡、×10 Ω挡、×100 Ω挡和×1 kΩ挡．现用它来正确测量一未知电阻的阻值，当用×100 Ω挡测量时，发现指针的偏转角很大(指针是从表盘的左侧0刻度处开始偏转的)．为了使测量结果更准确，再次测量该电阻之前，应该进行的操作是(　　)
A．先将红表笔和黑表笔短接后调零，再将选择开关旋至×10 Ω挡
B．先将红表笔和黑表笔短接后调零，再将选择开关旋至×1 kΩ挡
C．先将选择开关旋至×1 kΩ挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零
D．先将选择开关旋至×10 Ω挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零
二、非选择题
4．(2017·全国卷Ⅲ)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．

(1)图(a)中的A端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________ Ω，R4＝________ Ω.
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”连接的，则读数为________；若此时B端是与“5”连接的，则读数为________．(结果均保留3位有效数字)
5．某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻R1＝1.0 kΩ，电阻r1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．

(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量aa′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．
(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图2.由I1?I2图象得到的电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.
6．(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图1中a、b所示．若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是________V.

(2)如图2甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．

①为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
A．用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
B．用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
C．用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：________(填序号)．
②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图2乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U?I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图2丙所示．请你作进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
③由于电压表和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比________，测得的内阻与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)．










假期作业（十八）练习使用多用电表参考答案
1.解析：欧姆表表盘不均匀且零刻度线在表盘右边，最左边刻度表示阻值无穷大，故C正确．
答案：C
2.解析：指针偏角极大，说明电阻值较小，应换小倍率才能使指针偏到中央位置附近，A、C正确．
答案：AC
3.解析：指针的偏转角很大，说明被测电阻阻值较小，所选挡位较大，故先将选择开关旋至×10挡，再将红表笔和黑表笔短接后调零，D选项正确．
答案：D
4.解析：(1)根据欧姆表原理可知，电流从红表笔流入欧姆表，故内部电源的正极应接黑表笔．
(2)由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流挡时也不需要进行调节，B选项正确，A、C选项错误．
(3)直流电流挡分为1 mA和2.5 mA，由图可知，当接“2”时应为1 mA.
根据串并联电路规律可知，R1＋R2＝＝160 Ω.
总电阻R总＝120 Ω.
接“4”时，为电压挡，因串入的电阻较小，故应为量程1 V的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1 mA电流表与R4串联改装成电压表．
根据串联电路规律可知，R4＝880 Ω.
(4)若与“1”连接，则量程为2.5 mA，读数为1.48 mA.
若与“3”连接，则为欧姆挡×100 Ω挡，读数为11×100＝1 100 Ω＝1.10 kΩ.
若与“5”连接，则量程为5 V，故读数为2.95 V(2.91～2.97均可)．
答案：(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.48 mA　1.10 kΩ　2.95 V
5.解析：(1)将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，可知cc′间不断开，再测量a、a′间电压，若读数不为零，可知bb′间不断开，则一定是aa′间断开．若aa′间电压为零，则bb′导线断开．
(2)根据串并联电路的特点，结合闭合电路的欧姆定律得，
E＝U＋Ir，
则有E＝I1＋，
可知I1＝－＋，纵轴截距 ＝0.14×10－3，解得E＝1.4 V.
图线斜率的绝对值k＝，解得r≈0.5 Ω.
答案：(1)aa′　bb′　(2)1.4(1.36～1.44均可)　0.5(0.4～0.6均可)
6.解析：(1)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数，电阻值为50×10 Ω＝500 Ω.电压表量程为2.5 V，格数为50格，精度值为0.05 V，读出示数为1.97 V.
(2)①黑箱中存在电源，多用电表的电阻挡不能测量含电源的电路，用多用电表的电流挡测量a、b间可能会造成短路．故测量中不妥的是A、C.
②采用描点法作出U?I图象，如图所示：

由图可知，图象与纵坐标的交点为电动势，E＝1.45 V，图象的斜率绝对值表示内阻，r＝ Ω＝0.73 Ω.
③电压表测量为电源的输出电压，电压表示数没有误差，但电流表测量的却是外电路中一部分电路中的电流，误差来自于电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流．利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；测实验中测出的内阻应为实际电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，所以测得的内阻与实际值相比偏小．
答案：(1)500　1.97(±0.02)　(2)①AC　②1.45(±0.02)　0.73(±0.02)　③偏小　偏小





























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