高考物理一轮复习实验抢分练11练习使用多用电表含答案

实验专项抢分练(十一)　练习使用多用电表

(建议用时40分钟)

1.(2021·烟台模拟)如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时,表针如图所示,则:

(1)所测电阻的阻值为　　　　　Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是　　　　　(选填“×10”“×100”或“×1 k”)。 

(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为　　　　　mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为　　　　　mA。 

(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为　　　　　V。 

【解析】(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103 Ω;测2.0×104 Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡。

(2)选50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA(此时为估读),指针对应的读数为30.7 mA;选择量程为250 mA的电流挡,则每一大格表示50 mA,每一小格表示5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA(此时为估读),指针对应的读数为153 mA。

(3)选择10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V(此时应为估读),指针对应的读数为6.1 V。

答案:(1)1.5×103　×1 k

(2)30.7(30.5～30.9都正确)　153(152～154都正确)

(3)6.1

　　　【加固训练】

　　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,分别为: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　; 

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)根据题目给出的条件可得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”相连的,则多用电表读数为　　　　　;若此时B端是与“3”相连的,则读数为　　　　　;若此时B端是与“5”相连的,则读数为　　　　　。(注明单位) 

【解析】(1)根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,红表笔与内置电源负极相连,由图示电路图可知,A端与黑表笔相连;

(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,故B正确,A、C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== Ω=160 Ω;总电阻R总= Ω=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串联再改装成电压表;根据串联电路规律可知,R4= Ω=880 Ω;

(4)当B端与“1”连接时,为直流电流2.5 mA挡,则多用电表读数为1.47 mA;当B端与“3”连接时,为欧姆×100 Ω 挡,则读数为11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;当B端与“5”连接时为直流电压5 V挡,则读数为2.95 V。

答案:(1)黑　(2)B　(3)160　880

(4)1.47 mA　1.10×103 Ω　2.95 V

2.在如图甲所示的电路中,4节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8 V　

0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。

(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。

①选择开关置于下列　　　　　量程的挡较为合适(用字母序号表示); 

A.2.5 V　　B.10 V　　C.50 V　　D.250 V

②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障是　　　　　。 

A.A灯丝断开　　　　　B.B灯丝断开

C.d、e间连线断开 D.B灯被短路

(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,

①测试前,一定要将电路中的开关S　　　　　; 

②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为　　　　　　 Ω,此时测量的是　　　　　间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为　　　　　 Ω。 

【解析】(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V,电压表量程应选10 V,B正确。

②灯泡不亮,说明电路断路或短路,电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势,说明有电流通过电压表,c、d间以外其他部分电路接通,电压表接e、f时无示数,说明c、d间灯泡断路,A正确。

(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开。

②欧姆表读数应该为6.0 Ω。由于A灯泡断路,电阻无穷大,而欧姆表示数为

6.0 Ω,说明测量的应该是e、f间电阻。由R=可求得电阻约为12.7 Ω。

答案:(1)①B　②A　(2)①断开　②6.0　e、f　 12.7

3.(2021·四平模拟)在物理课外活动中,某同学制作了一个简易的多用电表,图(甲)为电表的电路图。已知选用的表头内阻Rg=10 Ω,满偏电流Ig=10 mA,当选择开关接“3”时量程为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。

(1)若指针指在图(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)为了测该多用电表电阻挡的内阻和表内电源的电动势,该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　　　　　,调节R1的阻值使电表指针满偏。 

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C处,此时电阻箱的示数如图(丙)所示,则C处刻度应为　　　　　Ω。  

③计算得到多用电表内电源的电动势为　　　　　V。(保留两位有效数字)  

④欧姆调零后,将电表红、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。(保留两位有效数字)  

【解析】(1)选择开关接“1”时测电流,量程为10 mA,而表盘分度值为0.2 mA,其示数为6.8 mA;选择开关接“3”时测电压,量程为250 V,而表盘分度值为5 V,其示数为170 V。

(2)①选择开关接“2”,多用电表改为欧姆表,红、黑表笔应短接,调节R1的阻值使电表指针满偏。②由图(丙)可知,电阻箱示数为0×1 000 Ω+1×100 Ω+5×10 Ω+0×1 Ω=150 Ω,此时电表内阻与电阻箱相等,即C处刻度为150 Ω。③当电表指针指在C处时,电表示数为5 mA,此时总电阻为电表内电阻的2倍,而电表内阻为R=150 Ω,则电源电动势E=IR总=0.005×300 V=1.5 V。④由闭合电路的欧姆定律,I′=,即6.8×10-3 A=,解得Rx=71 Ω。

答案:(1)6.8 mA　170 V

(2)①短接　②150　③1.5　④71

　　　【加固训练】

　　1.某实验小组利用图a所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:

多用电表;

电压表:量程0～5 V,内阻十几千欧;

滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;

导线若干。

回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔　　　　　,进行欧姆调零。 

(2)将图a中多用电表的红表笔和　　　　　(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。 

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图b所示,这时电压表的示数如图c所示。多用电表和电压表的读数分别为　　　　kΩ和　　　　V。 

(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻

为　　　　　kΩ。 

(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图d所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为　　　　　V,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻

为　　　　　kΩ。 

【解析】(1)使用多用电表欧姆挡时,首先应将两表笔短接,进行欧姆调零。

(2)无论多用电表测哪类物理量,电流必从红表笔流入,黑表笔流出,欧姆挡中黑表笔接内部电源正极,红表笔接负极,因此红表笔应接“1”。

(3)从图b可以看出指针指向欧姆挡15.0 位置,电阻挡为“×1 k”,故读数为15.0 kΩ;由于电压表量程为5 V,指针所指位置为3.60,故读数为3.60 V。

(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时,多用电表读数即为电压表内阻,所以电压表内阻为12.0 kΩ。

(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R,由(3)、(4)问可得=,=,两式联立解得E=9.00 V,R=15.0 kΩ。

答案:(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60

(4)12.0　(5)9.00　15.0

2.一种家用双温双控电热毯,最大功率为120 W,它有两组相同的电热丝,分别由温控开关独立控制,可根据需要选择挡位“加热”“除湿”或“关”。

(1)“除湿”功率只有“加热”功率的一半,不考虑温度对电阻的影响,则在“除湿”状态下,电热丝两端的电压为　　　　　V。(结果取三位有效数字) 

(2)假设“除湿”是通过连接一个二极管实现的,请在图甲中将二极管(电路符号为)连入电路

(3)现用多用电表的欧姆挡测量其中一组电热丝的电阻。

(ⅰ)主要步骤如下:

①将选择开关拨至“×10 Ω”挡,接着红黑表笔　　　　,进行电阻调零。 

②将被测的一组电热丝的开关推至挡位　　　　,另一组的开关推至挡位　　　　。 

③将两个表头分别与电热毯插头的两个金属片接触,表盘指针偏转如图乙所示。测得这组电热丝的电阻为　　　　　Ω。 

(ⅱ)测得的电热丝电阻与电热丝正常工作时的电阻有明显差异,主要原因是温度升高电热丝的电阻率 　。 

【解析】(1)设电阻丝的电阻为R,则在加热时,由电功率公式得:P= ①

在除湿时,由题意,

得:P= ②

联立①②得:U=156 V

　(2)电路图如图;

(3)()①使用欧姆表时,变换选择开关,要进行欧姆调零,此时红黑表笔短接即可;

②在使用欧姆挡测电阻时,要保证待测电阻与电源以及其他元件断开,故一个开关推至加热,另一组的开关推至关;

　③由图知表盘刻度为18.0,又选择开关拨至“×10 Ω”挡,故电热丝的电阻为180 Ω;

()电热丝正常工作时,有电流通过,温度要升高,进而使电阻丝的电阻率增大,导致两种情况下的电阻测量有明显差异。

答案:(1)156(155～157均可)　(2)如解析图所示

(3)()①短接　②加热　关　③180　()增大