第10章　电路及其应用 第6讲　实验 用多用电表测量电学中的物理量-【人教版】2025新教材高考物理一轮基础练习

这是一份第10章　电路及其应用 第6讲　实验 用多用电表测量电学中的物理量-【人教版】2025新教材高考物理一轮基础练习，共7页。试卷主要包含了某实验小组的同学用量程为0~0等内容，欢迎下载使用。
1.电流表G1的量程为0~5 mA,内阻为290 Ω。把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0~10 mA,大量程为0~100 mA。
(1)对于此多用电表,当开关S接到位置6时是 挡;开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程 (选填“大”或“小”)。
(2)开关S接位置 (选填“1”或“2”)时是小量程的电流挡,图中电阻R2= Ω。
(3)已知图中的电源E'的电动势为9 V,短接A、B表笔进行欧姆调零后,此欧姆挡的内阻为 Ω。现用该挡测一未知电阻的阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的35处,则该未知电阻的阻值为 Ω。
2.(2024山东泰安模拟)某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表电路图。如图所示,已知表头G的满偏电流为Ig=30 mA,内阻Rg=90 Ω。定值电阻R1=10 Ω。电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,电阻箱R2和R3的调节范围都是0~999.9 Ω。
(1)与多用电表B端相连的是 (选填“红”或“黑”)表笔。
(2)选择开关置于1位置,闭合开关S,电流表的量程为 mA,保持S闭合,选择开关置于3位置,将其改装为量程0~60 V的电压表,电阻箱R3应调节为 Ω。
(3)选择开关置于2位置,通过开关S的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍率,则 (选填“闭合”或“断开”)开关S,欧姆表为“×1”倍率。将欧姆表切换至“×10”倍率,红、黑表笔短接进行欧姆调零,将某一待测电阻接在红黑表笔之间,当表头G的指针偏转角度为满量程的23时,待测电阻为 Ω。
3.某同学利用一个多用电表(表盘如图乙所示)测量一个内阻Rg约100 Ω、满偏电流Ig=100 mA的电流表的内阻,主要步骤如下:
(1)欧姆挡的选择开关拨至倍率 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,将多用电表中“黑表笔”接到电流表 (选填“+”或“-”)接线柱上,“红表笔”接另一个接线柱;
甲
乙
丙
(2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示,该同学读出欧姆表的读数为 Ω,这时电流表的读数为 mA;
(3)测量结束后,将选择开关拨到OFF挡;
(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为 V。
4.(2023广西钦州模拟)某实验小组的同学用量程为0~0.6 A、内阻为1 Ω的电流表进行如下的实验操作。
甲
乙
丙
(1)用图甲所示电路测量电源的内阻r,已知电源电动势E=3 V,闭合开关,将电阻箱的阻值调为8 Ω,此时电流表指针所指位置如图乙所示,则电源内阻r= Ω。
(2)对图甲中的电路稍加改造,改装为倍率为“×1”的欧姆表,如图丙所示,切断电阻箱右侧回路的导线,断开的接口分别连接一表笔(电阻忽略不计),该电路可大致测量表笔间所接电阻的阻值,将两表笔短接,调节电阻箱接入回路的阻值,使电流表正好满偏,此处对应电阻刻度的 (选填“0”或“¥”)刻线,电阻箱接入回路的阻值为 Ω,保持电阻箱接入回路的阻值不变,在两表笔间接入不同阻值的电阻,则电流表“0.20 A”刻线处对应的待测电阻为 Ω。
(3)保持电阻箱接入回路的阻值与第(2)问相同,在两表笔间接入待测电阻R',电流表指针恰好指到“0.30 A”处,若将待测电阻R'直接接在题给电源两端,则电源的效率η= (结果保留3位有效数字)。
5.(2024辽宁葫芦岛模拟)某学习小组利用电压表V(量程为0~15 V)、电源E和电位器R(相当于阻值较大的滑动变阻器),改装成一个能够测量电阻的欧姆表。实验原理图如图甲所示,主要实验步骤如下,请完成有关内容。
甲
乙
(1)按照实验原理图连接电路,先把电位器R的滑片P调到 (选填“a”或“b”)端,将红、黑表笔短接,调节滑片P使电压表满偏;
(2)保持电位器R的滑片P不动,在红、黑表笔间接入电阻箱,调节电阻箱的阻值,当电压表半偏时,电阻箱的示数如图乙所示,读出电阻箱的阻值R0= Ω;
(3)在红、黑表笔间接入待测电阻,若电压表的示数为U,已知电压表的满偏电压为Um,把电压表的示数标为待测电阻的阻值Rx,换算公式是Rx= (用Um、U和R0表示)。
6.利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是 。
A.测电压时,应按图甲连接方式测量
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
(2)某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过小,为了较准确地进行测量,则应将选择开关置于 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡。
参考答案
第6讲 实验:用多用电表测量电学中的物理量
1.答案 (1)电压 小
(2)2 261
(3)900 600
解析 (1)当开关S接到位置6时,电流表与电阻R3、R4串联,电阻R3、R4起到分压作用,电表为电压表;开关S接到位置5时与接到位置6时相比,接到6时串联的电阻大,分压作用也大,电压表的量程也更大,因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小。
(2)当开关S接到位置2时,并联的电阻大,分流小,其电流表的量程小,因此开关S接位置2时是小量程的电流挡;设开关S接1时的最大电流为I1,接2时最大电流为I2,由题意可知,当开关接到1时,有Ig(r+R2)=(I1-Ig)R1,当开关接到2时,有Igr=(I2-Ig)(R1+R2),代入数据解得R2=261 Ω。
(3)由上述分析可知,当开关S接到位置4时,电路中的满偏电流Im=10 mA,根据闭合电路欧姆定律可得R内=E'Im=910×10-3 Ω=900 Ω,由指针偏转到电流表G1满刻度的35处可得35Im=E'R内+Rx,解得Rx=600 Ω。
2.答案 (1)黑 (2)0~300 191.0 (3)闭合 200
解析 (1)根据多用电表“红进黑出”可知与B相连的为黑表笔。
(2)选择开关置于1位置,闭合开关S时,有IA=Ig+RgR1Ig=300 mA,R1与Rg并联后总电阻为RA=9 Ω,S闭合,选择开关置于3时U=IA(RA+R3),解得R3=191.0 Ω。
(3)欧姆表中,正确调零后,待测电阻与电流I的关系为Rx=EI−EIg,闭合开关S时,电流表量程为S断开时的10倍,故而所测电阻是开关断开时的110,因此开关S闭合为“×1”倍率,S断开为“×10”倍率,使用“×10”倍率时,电流表量程为0~30 mA,因此Rx=1220×10-3 Ω-1230×10-3 Ω=200 Ω。
3.答案 (1)×10 + (2)120 40 (4)10.8
解析 (1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时,测量值较为准确,故选择“×10”挡较好;多用电表的黑表笔与内部电源正极连接,与外电路形成闭合回路后,电流从黑表笔流出,红表笔流进,而电流表接入电路要注意“+”进“-”出,故应使黑表笔接到电流表“+”接线柱。
(2)欧姆表读数等于表盘刻度值×倍率,即欧姆表的读数为120 Ω;电流表的量程为0~100 mA,分度值为2 mA,则示数为40 mA。
(4)由题图乙可知表盘中间刻度为15,又选择倍率为“×10”挡,所以此时多用电表的中值电阻为150 Ω,根据E=I(R+R中),得E=40×10-3×(120+150) V=10.8 V。
4.答案 (1)1
(2)0 3 10
(3)83.3%
解析 (1)由图乙可知电流为0.30 A,根据闭合电路欧姆定律可得E=I(r+R+RA)
解得电源内阻r=EI-R-RA=30.30-8-1 Ω=1 Ω。
(2)由欧姆表的欧姆调零原理,将两表笔短接,调节电阻箱接入回路的阻值,使电流表正好满偏,此处对应电阻刻度的0刻线;根据闭合电路欧姆定律可得E=Ig(r+RA+R箱),可得电阻箱接入回路的阻值为R箱=EIg-r-RA=30.6-1-1 Ω=3 Ω,当I=0.20 A时,根据闭合电路欧姆定律可得E=I(r+RA+R箱+Rx),解得电流表“0.20 A”刻线处对应的待测电阻为Rx=EI-r-RA-R箱=30.2-1-1-3 Ω=10 Ω。
(3)当I=0.30 A时,根据闭合电路欧姆定律可得E=I(r+RA+R箱+R'),解得R'=5 Ω,若将待测电阻R'直接接在题给电源两端,则电源的效率为η=P出P总=UIEI=R'R'+r=55+1×100%=83.3%。
5.答案 (1)a (2)7 968 (3)UmU-1R0
解析 (1)先把电位器R的滑片P调到接入电路电阻的最大值,即a端。
(2)电阻箱的示数如图乙所示,可知电阻箱的阻值为R0=7 968 Ω。
(3)由题意可知,电压表的电阻值与电位器接入电路的电阻值之和等于R0,则有UUm=IIm=R0R0+Rx,整理得Rx=UmUR0-R0=UmU-1R0。
6.答案 (1)AB (2)×100
解析 (1)测电压时,电压表与被测电路并联,红表笔接高电势,图甲连接方式正确,A正确;测电流时,电流表与被测电路串联,电流从红表笔流入,应按图乙连接方式测量,B正确;测电阻时,电阻必须与电路断开,不可以按图丙连接方式测量,C错误;测二极管的反向电阻时,必须将图丁中的表笔对调,D错误。
(2)某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过小,表明被测电阻阻值较大,为了较准确地进行测量,则应将选择开关置于“×100”挡。