2.8 多用电表的原理—2020-2021学年高中物理选修3-1练习册

8　多用电表的原理
知识点一　欧姆表的原理
1.欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的.有关欧姆表的使用和连接,下列说法正确的是
(　　)
A.测电阻前要使红、黑表笔短接,调节调零电阻,使表头的指针指向最左端
B.红表笔与表内电池正极相接,黑表笔与表内电池负极相接
C.红表笔与表内电池负极相接,黑表笔与表内电池正极相接
D.测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻的阻值越大
2.欧姆表的电路原理图正确的是图L2-8-1中的
(　　)
图L2-8-1
3.(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法正确的是(　　)
A.表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,则刻度越疏
B.红表笔是与表内的电源正极相连的
C.测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行欧姆调零,然后再去测电阻
D.为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近
4.某个多用电表的面板如图L2-8-2所示,表头满偏电流为1
mA,内阻为1
kΩ,所用电池的电动势为1.5
V,内阻为0.5
Ω.现用欧姆×1挡,当把多用电表的红、黑表笔短接时,表针恰好指在电流满刻度处.若===,则测电阻时,刻度D处对应的电阻阻值是(　　)
图L2-8-2
A.1500
Ω
B.1000
Ω
C.500
Ω
D.0
5.图L2-8-3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,指针偏转至满刻度的处.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
(　　)
图L2-8-3
A.4R
B.5R
C.10R
D.16R
知识点二　多用电表的原理
6.(多选)关于多用电表表盘上的刻度线,下列说法中正确的是
(　　)
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度线
B.电阻刻度线是不均匀的
C.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应
D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应
7.(多选)某同学设计了一个多量程多用电表,其内部结构原理图如图L2-8-4所示.测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻.下列说法正确的是
(　　)
图L2-8-4
A.当功能选择开关S与触点1、2相接时,测的是电流
B.当功能选择开关S与触点3、4相接时,测的是电压
C.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔
D.功能选择开关S旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程大
8.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,如图L2-8-5甲所示为电表的电路图.已知选用的电流表内阻Rg=10
Ω、满偏电流Ig=10
mA,当选择开关接3时为量程0~250
V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心,上排刻度线对应数据没有标出.
图L2-8-5
(1)若指针在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为　　　　,选择开关接3时其读数为　　　　.?
(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
图L2-8-6
②将电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指向C处,此时电阻箱的示数如图L2-8-6所示,则C处刻度应为　　　　Ω.?③计算得到多用电表内电池的电动势为　　　　V.(保留两位有效数字)?
(3)调零后将多用电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为　　　　Ω.(结果保留两位有效数字)?
8　多用电表的原理
1.C　[解析]
测量电阻之前都要进行欧姆调零,使指针指向最右端电阻为零处,A错误;由欧姆表内部结构可知B错误,C正确;测电阻时,表针偏转角度越大,说明通过表头的电流越大,待测电阻的阻值越小,D错误.
2.C　[解析]
欧姆表中应有可调电阻,B错误;电流表的正极应接电源的正极,A、D错误;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,C正确.
3.CD　[解析]
由I=可知,电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比,电阻的刻度线是不均匀的,刻度值越大处,则刻度线越密,故A错误;在欧姆表内部,黑表笔接的是电源的正极,故B错误;测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行欧姆调零,然后再去测电阻,故C正确;当指针指在刻度盘的中间刻度附近时,测量的数据误差最小,所以为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近,故D正确.
4.C　[解析]
欧姆表内阻r==
Ω=1500
Ω,当指针指在D处时,有I=,解得R=500
Ω,故C正确.
5.D　[解析]
由闭合电路的欧姆定律知,调零时有E=IgR内,指针偏转至满刻度的时有E=,指针偏转到满刻度的时有E=,联立解得Rx=16R,故D正确.
6.ABC
7.AC　[解析]
当功能选择开关S与触点1、2相接时,表头并联电阻,改装为电流表,选项A正确;当功能选择开关S与触点3、4相接时,内含电源和调零电阻,测的是电阻,选项B错误;电流从红表笔流进,则A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔,选项C正确;功能选择开关S旋到触点5时串联一个电阻,串联的电阻阻值比旋到触点6时小,旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程小,选项D错误.
8.(1)7.0
mA　175
V　(2)②150　③1.5　(3)64
[解析]
(1)选择开关接1时测电流,其分度值为0.2
mA,示数为7.0
mA;选择开关接3时测电压,其分度值为5
V,示数为175
V.
(2)②电阻箱示数为0×1000
Ω+1×100
Ω+5×10
Ω+0×1
Ω=150
Ω.
③指针指在C处时,电流表示数为5.0
mA,C处电阻为中值电阻,则电表内阻为150
Ω,多用电表内电池的电动势E=IgR=0.01×150
V=1.5
V.
(3)根据第(1)问可知,表头所示电流为7.0
mA;调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,此时电路中的电流值也为7.0
mA,而表内电池的电动势为E=1.5
V,表内总电阻为150
Ω,由闭合电路欧姆定律可得R=
Ω-150
Ω≈64
Ω.