高中物理教科版选修3-1检测：第二章　7学生实验：练习使用多用电表 Word版含解析

7.学生实验:练习使用多用电表
基础巩固
1.(多选)用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是 (　　)
A.测量前必须调零,而且每更换一次挡位都要重新调零
B.为了使测量值比较准确,应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好
C.待测电阻若是连在电路中,应当把它先与其他元件断开后再测量
D.使用完毕应当拔出电笔,并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
解析:根据使用多用电表欧姆挡测电阻时的注意事项可知,选项A、C、D是正确的;选项B两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,即两手分别接触两表笔的金属杆,相当于人体电阻与待测电阻并联,测出的是并联后的电阻,所以测量值小于真实值,故选项B是错误的.
答案:ACD
2.(多选)欧姆表电阻调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是(　　)
A.这个电阻值很小
B.这个电阻值很大
C.为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”挡,重新调零后再测量
解析:用“×10”挡测量电阻的阻值,表针偏角极小,说明示数很大,这个电阻阻值很大,应换用“×100”挡重新调零后再测量.选项B、D正确.
答案:BD
3.如图所示的电路为欧姆表原理图,电池的电动势E=1.5 V,G为电流表,满偏电流为200 μA.调零后,在两表笔间接一被测电阻Rx时,电流表G的指针示数为50 μA,那么Rx的值是(　　)
A.7.5 kΩ B.22.5 kΩ
C.15 kΩ D.30 kΩ
解析:由Ig=ERΩ和I=ERΩ+Rx可解得Rx=22.5 kΩ.
答案:B
4.(多选)关于多用电表及其使用操作,下列说法正确的是 (　　)
A.电阻刻度左侧密、右侧疏
B.测量不同电阻,每次都必须重新调零再进行测量
C.测电流、电压时,电流从红表笔流入、从黑表笔流出,测电阻时恰好相反
D.用“×10”倍率挡测电阻,指针偏转角度很小,应换成“×100”倍率挡调零后测量
解析:欧姆表电阻刻度左侧密、右侧疏,A正确;测电阻时,要选择合适的挡位,并且换挡位一定要重新进行欧姆调零,同一挡位测不同电阻时,不用重新调零,故B错误;多用电表测电压、电流与电阻时,电流均从红表笔流入、从黑表笔流出,故C错误;用“×10”倍率挡测电阻,指针偏转角度很小,说明电阻较大,应换成“×100”倍率挡调零后测量,故D正确.
答案:AD
5.如图所示,E为电源,R1、R2为电阻,S为开关.现用多用电表测量流过电阻R2的电流.将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后,正确的接法是(　　)
A.保持S闭合,将红表笔接在a处,黑表笔接在b处
B.保持S闭合,将红表笔接在b处,黑表笔接在a处
C.将S断开,将红表笔接在a处,黑表笔接在b处
D.将S断开,将红表笔接在b处,黑表笔接在a处
解析:充当电流表时多用电表应串接到电路中,电流应从红表笔插孔入,从黑表笔插孔出,选项C正确.
答案:C
6.用多用电表欧姆挡(×100)测试三只二极管,其结果依次如图①②③所示,由图可知,图　　　　中的二极管是好的,该二极管的正极是　　　　端.?
解析:二极管正、反向电阻差别较大,正向电阻较小,反向电阻较大,②所示二极管是好的,且a端为正极.
答案:②　a
7.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻Rx,某同学直接用多用电表测其电阻,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×100 Ω、×10 Ω、×1 Ω.该同学选择×10 Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大.
(1)为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:　　　　.(填步骤前的字母)?
A.旋转选择开关至欧姆挡“×1 Ω”
B.旋转选择开关至欧姆挡“×100 Ω”
C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔
D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔
E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
(2)按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx的测量值为　　　　Ω.?
解析:(1)选用×10 Ω倍率测量时,指针偏角太大,说明倍率选择大了,所以应选×1 Ω的倍率,测量时合理步骤为A、E、D、C.
(2)由表盘刻度和选用的倍率知Rx为22 Ω.
答案:(1)AEDC　(2)22
能力提升
1.(多选)关于欧姆表,下列说法正确的是(　　)
A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
B.由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的
C.使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进行电阻调零
D.当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时,可不必进行电阻调零
解析:欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的.因为Ix=E(R+r+Rg)+Rx,所以Ix与Rx并不成比例关系,所以刻度盘上的刻度不均匀;使用欧姆表时,每换一次挡位都需进行一次电阻调零.
答案:AC
2.用多用电表探测图甲所示黑箱时发现:用直流电压挡测量时,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量时,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中的(　　)
甲
乙
解析:根据E、F两点间无电压可知,E、F两点间无电源;E、G两点间有电压,可知E、G两点间有电源;根据“用欧姆挡测量时,黑表笔接E点,红表笔接F点,阻值很小,但反接阻值很大”可知,E和F之间有二极管且E端为二极管正极,所以该黑箱内元件的接法可能是题图乙中的B.
答案:B
3.(多选)简化的多用电表的电路如图所示,转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3A.S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
B.S与3、4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
C.S与3、4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大
D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
解析:S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,R1+R2起分流作用,所以S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻小,所以前者量程较大;S与3、4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3答案:AD
4.在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源,电阻R1、R2及另外两根导线都是好的.为了查出断导线,某学生想先将多用电表的红表笔直接接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻R1的b端和R2的c端,并观察多用电表指针示数.选用的挡位应是(　　)
A.直流10 V挡　　　　　 B.直流0.5 A挡
C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
解析:因为被检测的电路为含电源电路,所以选用欧姆挡一定不可.由于电路中电源电动势为6 V,所以选用直流2.5 V 挡也不安全.估测电路中电流,最大值可能为Im=ER2=65 A=1.2 A,所以选用直流 0.5 A 挡也不对,只有选用直流10 V挡.
答案:A
5.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和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挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.
指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流100 mA
　　　mA?
直流电压2.5 V
　　　 V?
b
电阻×100
　　　Ω?
解析:直流电流100 mA挡,读第二行刻度“0~10”一排,最小分度值为2 mA,估读到1 mA就可以了,读数为23 mA;直流电压2.5 V挡,读第二行刻度“0~250”一排,最小分度值为0.05 V,估读到0.01 V就可以了,读数为0.57 V;电阻×100挡,读第一行刻度,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”.
答案:23　0.57　320
6.在用多用表测电阻、电流和电压的实验中
(1)(多选题)用多用表测电流或电阻的过程中(　　)
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”电阻挡,其读数　　　　　200 Ω(选填“大于”“等于”或“小于”).?
解析:(1)测量电阻时,每次换挡后电表内部结构发生变化,需重新进行欧姆调零,机械调零只在实验前进行一次,所以电流表更换量程不需要进行调零,A对,B错.测量未知电阻时,不必先选最大倍率或最小倍率,但所选的倍率一定使指针偏在中间位置附近,C错;测量未知电流时,为了保护电表,必须要从最大量程开始试测,D对.
(2)由于没有10 V刻度线,可用50 V刻度线读数后除以5,多用电表欧姆挡的刻度线不均匀,从右向左逐渐变窄,读数要小于200 Ω.
答案:(1)AD　(2)5.4　小于
7.欧姆表的原理图如图所示,灵敏电流表的满偏电流为500 μA,干电池的电动势为1.5 V.
(1)把与灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表的电阻刻度值填在下表中.
电流刻度/μA
0
100
200
250
300
400
500
电阻刻度/Ω
(2)这个欧姆表的内阻是　　　　 Ω,表针偏转到满偏刻度的13处时,待测电阻值为_____________ Ω.?
(3)若欧姆表内的电池用久了,电动势降为1.4 V,欧姆表的内阻变为　　　　 Ω,若此时测某电阻Rx,电表指针恰好指在中央位置,则Rx的实际值为　　　　 Ω,比从原表盘上读出的阻值要偏　 　　　　(选填“大”或“小”).?
解析:(1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”.由闭合电路欧姆定律得,调零时Ig=ERg+r+R0,所以欧姆表的总内阻R内=Rg+r+R0=EIg=3 000 Ω
测量电阻Rx时,I=ER内+Rx,Rx=EI?R内
当I=100 μA时,Rx=15 000 Ω-3 000 Ω=12 000 Ω,同理可求出I分别为200 μA、250 μA、300 μA、400 μA时对应的电阻值分别是4 500 Ω、3 000 Ω、2 000 Ω、750 Ω.
(2)当表针偏转到满偏刻度的13处时
Rx'=EI'?R内=1.5500×10-63 Ω-3 000 Ω=6 000 Ω.
(3)当E'=1.4 V时,由Ig=E'R内'得
R内'=E'Ig=1.4500×10-6 Ω=2 800 Ω
指针在中央刻度时I″=Ig2,即Rx″=2 800 Ω,而原刻度盘的中央电阻值为3 000 Ω,此时Rx的实际值比从原表盘上读出的阻值要小.
答案:(1)如下表.
电流刻
度/μA
0
100
200
250
300
400
500
电阻刻
度/Ω
∞
12 000
4 500
3 000
2 000
750
0
(2)3 000　6 000　(3)2 800　2 800　小