高中物理5 实验：练习使用多用电表同步达标检测题

这是一份高中物理5 实验：练习使用多用电表同步达标检测题，共19页。

TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
\l "_Tc1161" 【题型1 多用电表检测二极管】
\l "_Tc9103" 【题型2 多用电表测电阻】
\l "_Tc6522" 【题型3 综合问题】
【题型1 多用电表检测二极管】
【例1】钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量．在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极．
(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光．这说明二极管的负极是________(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极．
(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的“×1挡”、“×10挡”、“×100挡”、“×1 k挡”分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：_____________________________________________________________
【变式1-1】某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。
(1)他选择“×100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很大，如图中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到______的挡位(选填“×10”或“×1 k”)；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向______ Ω。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，表针指在如图中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为______ Ω。
(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“×10”挡来探测一只二极管的正、负极(如图所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针几乎不发生偏转(即表示电阻接近无限大)；再将两表笔与二极管两极的连接情况对调，发现表针指在如图中的虚线①的位置，此时红表笔接触的是二极管的______极(选填 “正”或“负”)。
【变式1-2】某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时，将______表笔接二极管正极，将______表笔接二极管负极，读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复(3)、(4)。
(6)测量完成后，将选择开关拨向__________位置。
【变式1-3】如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但任两个接线柱间最多只连接有一个元件。
(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。
A．用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻
B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压
C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流
(2)探测结果表明，黑箱里没有电源，并测得任两个接线柱间的电阻如下表所示：
由此可以判断，黑箱里的元件一定有____________，用电路元件符号在图甲所示线框内画出黑箱中的电路连接。
(3)多用电表的表盘如图乙所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测电阻的挡位选择的应是______(填“×1 k”“×100”或“×10”)。
【题型2 多用电表测电阻】
【例2】用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为20 Ω，测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准__________(选填“直流电流、电压”或“电阻”)“0”刻线。
②将选择开关转到电阻挡的__________(选填“×1”“×10”或“×100”)的位置。
③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的__________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2 kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按__________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A.调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线
【变式2-1】小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用表(简称A表，下同)“×10 Ω”挡欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。
他找来了另一个多用电表B(简称B表，下同)、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材。
实验的操作如下：
(1)小明将A表调到“×10 Ω”挡，将B表调到“mA”挡，准备如图甲将所有的器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线。
(2)先使用B表的电流挡测量A表“×10 Ω”挡的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆挡“×10 Ω”挡位置。几次试测后，确定B表应使用“10 mA”挡，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图乙所示，记录下B表读数为__________ mA。
(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表__________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。
【变式2-2】用多用电表粗测金属棒的阻值，当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用________挡(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为________Ω。
【变式2-3】某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，其直径为__________ mm；再用游标卡尺测其长度，如图乙所示，其长度为__________ cm；最后用多用表粗测其电阻，如图丙所示，其电阻为__________ Ω。
【题型3 综合问题】
【例3】图甲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)图甲中的A端与________(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乙所示。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____________。(结果均保留3位有效数字)
【变式3-1】(1)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为________V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)在(1)中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号________；
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(3)常用的多用电表是由小量程的电流表(表头)改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0～1 mA、0～10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1____R2(选填“＞”或“＜”)；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：______________。
【变式3-2】某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接好电路如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无示数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R＝15 Ω，电流表量程为0～50 mA。操作步骤如下：
①将多用电表挡位调到欧姆×1挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；
②断开图甲电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；
③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；
④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。
回答下列问题：
(1)图丙中的多用电表示数为________Ω；图丁中的电流表示数为________mA。
(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点。
(3)电路的故障可能是________。

A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．保护电阻R短路 D．保护电阻R断路
【变式3-3】某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值。
(1)该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图甲所示；他应选用倍率为__________(填“×1”或“×10”)的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为__________Ω；
(2)为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。实验室备有下列实验器材：
A.电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)；
B.电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)；
C.电流表A1(量程250 mA，内阻约为0.2 Ω)；
D.电流表A2(量程50 mA，内阻约为1 Ω)；
E.滑动变阻器R(最大阻值150 Ω)；
F.电池组E(电动势为3 V，内阻不计)；
G.开关S，导线若干。
为减小实验误差，电压表应选用__________，电流表应选用__________(填器材前面的序号)，实验电路应选__________(填“图丙”或“图丁”)。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值，原因是__________________________________________。
专题11.5 实验：练习使用多用电表
【人教版】
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\l "_Tc1161" 【题型1 多用电表检测二极管】
\l "_Tc9103" 【题型2 多用电表测电阻】
\l "_Tc6522" 【题型3 综合问题】
【题型1 多用电表检测二极管】
【例1】钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量．在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极．
(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光．这说明二极管的负极是________(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极．
(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的“×1挡”、“×10挡”、“×100挡”、“×1 k挡”分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：_____________________________________________________________
答案 (1)欧姆调零 短管脚 (2)小 原因见解析
解析 (1)在测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零；二极管发光时处于正向导通状态，因为黑表笔所接的长管脚为二极管的正极，故短管脚为负极．
(2)从×1挡、×10挡、×100挡到×1 k挡，多用电表的内阻越来越大，根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,R＋RΩ)可知，通过二极管的电流越来越小，根据P＝I2R可知二极管的亮度越来越小．
【变式1-1】某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。
(1)他选择“×100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很大，如图中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到______的挡位(选填“×10”或“×1 k”)；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向______ Ω。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，表针指在如图中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为______ Ω。
(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“×10”挡来探测一只二极管的正、负极(如图所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针几乎不发生偏转(即表示电阻接近无限大)；再将两表笔与二极管两极的连接情况对调，发现表针指在如图中的虚线①的位置，此时红表笔接触的是二极管的______极(选填 “正”或“负”)。
答案 (1)×10 0 160 (2)负
解析 (1)指针偏转角度过大，说明待测量的阻值较小，所以更换较小的“×10”挡位；欧姆调零的目的是需要将指针调至欧姆表盘的0刻度位置，即使指针指向0 Ω；欧姆挡读数需要用刻度值乘以倍率16×10 Ω＝160 Ω。
(2)红表笔与欧姆挡内部的电源负极相连，根据题意可知二极管的电阻较小，此时电流从二极管的正极流入，负极流出，所以红表笔接触的是二极管的负极。
【变式1-2】某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时，将______表笔接二极管正极，将______表笔接二极管负极，读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复(3)、(4)。
(6)测量完成后，将选择开关拨向__________位置。
[创新点分析]
(1)二极管具有单向导电性，正向导通时红表笔应接二极管的负极。
(2)应用多用电表欧姆挡测量二极管的电阻时，表针应指在表盘中央附近。
解析：(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。(4)测反向电阻时，将红表笔接二极管正极，将黑表笔接二极管负极，读出电表示数。(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央。(6)测量完成后，将选择开关拔向“OFF”或交流电压最高挡位置。
答案：(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)“OFF”或交流电压最高挡
【变式1-3】如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但任两个接线柱间最多只连接有一个元件。
(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。
A．用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻
B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压
C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流
(2)探测结果表明，黑箱里没有电源，并测得任两个接线柱间的电阻如下表所示：
由此可以判断，黑箱里的元件一定有____________，用电路元件符号在图甲所示线框内画出黑箱中的电路连接。
(3)多用电表的表盘如图乙所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测电阻的挡位选择的应是______(填“×1 k”“×100”或“×10”)。
[创新点分析] 根据不同元件的特性判断黑箱内的元件及其连接方式。
解析：(1)因黑盒子内部可能有电源，则不能先用多用电表的欧姆挡测量，可先用电压挡判断内部是否有电源，故选B。
(2)根据题表中的测量值可以断定：A、B间肯定有电阻，B、C之间肯定有二极管，A、C间肯定有电阻和二极管的串联，电路连接如图：
(3)在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从C接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，指针应指在中值附近，测电阻的挡位选择的应是“×1 k”。
答案：(1)B (2)电阻、二极管 电路连接见解析 (3)C ×1 k
【题型2 多用电表测电阻】
【例2】用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为20 Ω，测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准__________(选填“直流电流、电压”或“电阻”)“0”刻线。
②将选择开关转到电阻挡的__________(选填“×1”“×10”或“×100”)的位置。
③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的__________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2 kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按__________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A.调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线
答案 (1)①直流电流、电压 ②×1 ③0刻线 (2)DBE
解析 (1)①调节指针定位螺丝，进行机械调零，使多用电表指针对准直流电流、电压“0”刻线。
②因待测电阻约为20 Ω，则将选择开关转到电阻挡的“×1”的位置。
③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0刻线”。
(2)测量后要继续测量一个阻值大约是2 kΩ左右的电阻，则需先将选择开关旋转到“×100”位置，然后两表笔短接调零，使电表指针对准电阻的“0”刻线。故为D、B、E。
【变式2-1】小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用表(简称A表，下同)“×10 Ω”挡欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。
他找来了另一个多用电表B(简称B表，下同)、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材。
实验的操作如下：
(1)小明将A表调到“×10 Ω”挡，将B表调到“mA”挡，准备如图甲将所有的器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线。
(2)先使用B表的电流挡测量A表“×10 Ω”挡的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆挡“×10 Ω”挡位置。几次试测后，确定B表应使用“10 mA”挡，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图乙所示，记录下B表读数为__________ mA。
(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表__________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。
答案 (1)连线图见解析 (2)8.0 (3)红、黑表笔
解析 (1)电路连线如图。
(2)因为B表应使用“10 mA”挡，则B表读数为8.0 mA。
(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表红黑表笔短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。
【变式2-2】用多用电表粗测金属棒的阻值，当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用________挡(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为________Ω。
答案 ×1 Ω 10
解析 用多用电表粗测金属棒的阻值时，当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，示数偏小，要增大示数，则要倍率减小换成“×1 Ω”的倍率；如图可知，粗测电阻为10 Ω。
【变式2-3】某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，其直径为__________ mm；再用游标卡尺测其长度，如图乙所示，其长度为__________ cm；最后用多用表粗测其电阻，如图丙所示，其电阻为__________ Ω。
答案 1.845(1.843～1.847均可) 4.225 6
解析 螺旋测微器测其直径为1.5 mm＋34.5×0.01 mm＝1.845 mm；游标卡尺测长度为42 mm＋5×0.05 mm＝42.25 mm＝4.225 cm；多用电表测其电阻R＝6×1 Ω＝6 Ω。
【题型3 综合问题】
【例3】图甲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)图甲中的A端与________(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乙所示。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____________。(结果均保留3位有效数字)
答案 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.41 mA
1.10×103 Ω 2.82 V
解析 (1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，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。
(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以
R1＋R2＝eq \f(IgRg,I－Ig)＝160 Ω；
换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻
r＝eq \f(（R1＋R2）Rg,R1＋R2＋Rg)＝120 Ω，
新表头的量程是1 mA，所以
R4＝eq \f(U1,I1)－r＝eq \f(1,1×10－3) Ω－120 Ω＝880 Ω
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5 mA的电流表，则读数为1.41 mA；若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100 Ω挡，则读数为11.0×100 Ω即1.10×103 Ω；若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5 V电压表，则读数为2.82 V。
【变式3-1】(1)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为________V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)在(1)中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号________；
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(3)常用的多用电表是由小量程的电流表(表头)改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0～1 mA、0～10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1____R2(选填“＞”或“＜”)；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：______________。
解析：(1)量程为50 V，则读数应为24.0 V；测电阻时，指针示数为16，而实际为1 600 Ω，所以为“×100”倍率。
(2)现在的欧姆表倍率太大，换成“×1”倍率时，恰好13 Ω在中值电阻附近，所以先将开关转到“×1”位置，然后再将红黑表笔对接，进行欧姆调零。步骤为②①④。
(3)总电压不变，电流大的那一路电阻小，由欧姆定律知R1＜R2，图3更合理，因为图2电路在通电状态中，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏。
答案：(1)24.0 ×100 (2)②①④ (3)＜ 见解析
【变式3-2】某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接好电路如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无示数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R＝15 Ω，电流表量程为0～50 mA。操作步骤如下：
①将多用电表挡位调到欧姆×1挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；
②断开图甲电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；
③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；
④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。
回答下列问题：
(1)图丙中的多用电表示数为________Ω；图丁中的电流表示数为________mA。
(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点。
(3)电路的故障可能是________。

A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．保护电阻R短路 D．保护电阻R断路
[创新点分析]
(1)用多用电表的欧姆挡检测电路故障。
(2)利用多用电表的电流挡测量多用表内部电池的电动势。
解析：(1)欧姆表的示数为24×1 Ω＝24 Ω，电流表的最小分度是1 mA，需估读到0.1 mA，所以图丁中的电流表示数为38.0 mA。
(2)根据电流必须从电流表的正接线柱流入，电流从欧姆表的红表笔流入，黑表笔流出，电路中电流经过电流表的方向为d→e，则操作步骤④中，多用电表黑表笔应接c点，红表笔应接e点。
(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转，说明a、c间有断路。将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数不为零，所以电路的故障是灯泡断路。
答案：(1)24 38.0 (2)e (3)B
【变式3-3】某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值。
(1)该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图甲所示；他应选用倍率为__________(填“×1”或“×10”)的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为__________Ω；
(2)为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。实验室备有下列实验器材：
A.电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)；
B.电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)；
C.电流表A1(量程250 mA，内阻约为0.2 Ω)；
D.电流表A2(量程50 mA，内阻约为1 Ω)；
E.滑动变阻器R(最大阻值150 Ω)；
F.电池组E(电动势为3 V，内阻不计)；
G.开关S，导线若干。
为减小实验误差，电压表应选用__________，电流表应选用__________(填器材前面的序号)，实验电路应选__________(填“图丙”或“图丁”)。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值，原因是__________________________________________。
答案 (1)×10 70 (2)A D 图丁 小于 电压表分流
解析 (1)选用倍率为“×100”的电阻挡测量，指针偏角太大，说明所选挡位太大，要较准确的测量该电阻的阻值，应选择“×10”电阻挡，重新进行欧姆调零，然后再测电阻；按正常顺序操作后，指针的位置如图中乙，则该电阻的阻值为7×10 Ω＝70 Ω。
(2)电源电动势是3 V，电压表应选A，
通过待测电阻的最大电流约为
I＝eq \f(3,70) A＝42.9 mA
电流表选D
由于eq \f(Rx,RA)＝eq \f(70,1)＜eq \f(Rv,Rx)＝eq \f(15×103,70)＝214
说明待测电阻较小，则电流表用外接法，即实验电路应选图丁，电流表外接法中，电压表测量的是电阻两端的真实电压，由于电压表的分流作用使电流表的示数大于流过待测电阻的电流，据此可知，电阻的测量值小于其真实值，主要原因为电压表的分流作用。
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
测得阻值/Ω
200
200
11.2 k
270
11 k
70
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
测得阻值/Ω
200
200
11.2 k
270
11 k
70