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高中物理微专题-实验十二 练习使用多用电表对点训练
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这是一份高中物理微专题-实验十二 练习使用多用电表对点训练,共31页。
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 ;
A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果
B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新进行欧姆调零
C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开
(3)用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明 (填“a”或“b”)端是二极管正极;
(4)若这块多用电表经过长期使用导致内部电池电动势变小,内阻变大,则用这块电表的欧姆挡测电阻时测量值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.图甲是简易多用电表的电路原理图,图中E是电源,、、、、是定值电阻,是可变电阻,表头的满偏电流为、内阻为600 Ω,其表盘如图乙所示,最上一行刻度的正中央刻度值为“15”。图中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:直流电流1 A挡和挡,欧姆“”挡,直流电压2.5 V挡和10 V挡。
(1)若用欧姆“”挡测二极管的反向电阻,则A端所接表笔与二极管的 (填“正”或“负”)极相接触,测得的结果如图乙中a所示,则该二极管的反向电阻为 kΩ。
(2)某次测量时多用电表指针位置如图乙中b所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表的示数为 ;若此时B端是与“4”相连的,则多用电表的示数为 。
(3)根据题中所给的条件可得、的阻值之和为 Ω。
3.某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。
维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为 V,说明 (选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。
(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判断发生故障的器件是 (选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。
[模拟训练]
(2020·江西省九江市十校联考)
4.某物理兴趣小组欲用图示电路将电流表改装成欧姆表,使欧姆表的中央刻度为15,倍率为“×1”。实验室可提供的器材有:
A.一节1.5V干电池E(内阻不计);
B.电流表A1(量程0~100mA,内阻为2.5Ω);
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻为0.2Ω);
D.滑动变阻器R1(0~30Ω);
E滑动变阻器R2(0~3kΩ);
F.一对表笔及导线若干。
(1)图中a为 (选填“红”或“黑”)表笔;
(2)电流表应选用 (选填“B”或“C”),滑动变阻器应选用 (选填“D”或“E”);
(3)在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,并正确操作,若电流表满偏电流为Ig,则电阻刻度盘上指针指在Ig处应标上“ ”(填写具体数值)。
(2020·四川省成都市一诊)
5.某同学欲将内阻为100 Ω、量程为300 μA的电流计G改装成欧姆表,要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的300 μA刻度。
可选用的器材还有:定值电阻R1(阻值25Ω);定值电阻R2(阻值100Ω);滑动变阻器R(最大阻值1000 Ω);干电池(E=1.5V.r=2 Ω);红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。
(1)定值电阻应选择 (填元件符号).改装后的欧姆表的中值电阻为 Ω。
(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量内阻和量程均未知的电压表V的内阻。步骤如下:先将欧姆表的红、黑表笔短接,调节 填图甲中对应元件代号),使电流计G指针指到 μA;再将 (填“红”或“黑”)表笔与V表的“+”接线柱相连,另一表笔与V表的“一”接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示,则V表的内阻为 Ω,量程为 V。
(2020·广东省佛山市二模)
6.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)“×10Ω”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“×10Ω”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“×10Ω”挡的满偏电流。将电阻箱阻值调为0,将A表调到欧姆挡“×10Ω”挡位置。几次试测后,确定B表应使用“10mA”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。
(4)调节电阻箱,闭合开关,当B表读数为6.0mA时,读出电阻箱阻值为R1;继续调节电阻箱阻值,当B表读数为4.0mA时,读出电阻箱阻值为R2;
(5)断开电路,整理器材。
(6)数据处理。根据以上测量数据,可算出A表“×10Ω”挡内置电源的电动势E= V,A表“×10Ω”挡欧姆调零后的内阻R0= Ω,B表量程“10mA”挡的内电阻RB= Ω。(以上3空的结果用R1、R2表示)
(2021·北京模拟)
7.某实验兴趣小组为了研究电表的改装原理和练习使用多用电表,设计了如下实验。
(1)图甲为某同学随意设计的电流表、电压表两用表的电路图,已知电流计G的量程是300mA,内阻是220Ω,电阻R1=11Ω,R2=100Ω,则选择开关接到 (填“1”或“2”)时是电流表,电流表、电压表的量程分别是 A、 V;
(2)某同学用多用电表测量电阻时采用“×100”倍率,结果多用电表表盘指针位置如图乙中虚线所示,为了测量更加准确,这时应该采用 (填“×10”或“×1k”)倍率,换完倍率以后需要 ,如果此时读数如实线所示,则读数是 Ω;
(3)一个多用电表的电池用久了,电动势由1.5V降成1V,内阻r由1.5Ω变成5Ω,现用此电表欧姆调零后测量一未知电阻,测得Rx=240Ω,则其真实值为 。
A.160Ω B.240Ω C.300Ω D.360Ω
(2021·江苏模拟)
8.如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端。
(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有: (填序号)。
(2)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了UI坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示。请你完成UI图线 ,并由图线求出等效电源的电动势E= V,内阻r= Ω。
(3)由于电压表和电流表内阻的影响不可忽略,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2022·河南洛阳二模)
9.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。
(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:
①旋动部件 ,使指针对准电流的“0”刻度线。
②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。
③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件 ,使指针对准电阻的 刻度线(选填“0”或“∞”)。
(2)对于图乙,下列说法正确的是 (请填写选项前面对应的字母)
A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔
B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mA
C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点
D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响
(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为 Ω,对应的倍率为 (选填“×1”、 “×10”、“×100”、“×1k”)。
(2022·广州模拟)
10.随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车的车电池的电动势和内电阻,设计了如图(甲)所示电路,提供的实验器材有:
A.电动车的车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
B.直流电流表量程300mA,内阻很小
C.电阻箱,阻值范围为0~999.9Ω
D.定值电阻,阻值为10Ω
E.导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节电阻箱,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,在机械调零后,他的操作如下:
①将多用电表选择开关置于×1Ω挡,欧姆调零后,红黑表笔分别接两端;
②将多用电表选择开关置于×10Ω挡,将红黑表笔分别接电阻箱两端;
上述操作中,有两个重要遗漏,请补充 , ;
修改正确操作后,步骤①中的示数为10Ω,步骤②中指针读数如图(乙)所示,则所测阻值为 Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好。
由以上操作可知,发生故障的元件是 。
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路。
(3)改变电阻箱的阻值,分别测出通过阻值为的定值电阻的电流I,下列三组关于的取值方案中,比较合理的方案是 (选填方案编号“1”“2”或“3”)。
(4)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的内阻r= (用k,b和表示)
[对接高考]
(2016·上海高考)
11.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中:
(1)用多用电表测电流或电阻的过程中正确的是
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)测量时多用电表指针指在如图所示位置,若选择开关处于“10V”挡,其读数为 V;若选择开关处于“”挡,其读数 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2017·全国卷Ⅲ)
12.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,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图a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 。(结果均保留3位有效数字)
(2018·全国卷Ⅱ)
13.某同学组装一个多用电表.可用的器材有:微安表头(量程100内阻900);电阻箱R1 (阻值范围0999.9);电阻箱R2 (阻值范围099 999.9);导线若干,要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡,回答下列问题:
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱 .
(2)电阻箱的阻值 ;R2= (保留到个位)
(2018·浙江4月选考)
14.(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻Rx,正确的操作顺序是 (填字母);
A.把选择开关旋转到交流电压最高挡
B.调节欧姆调零旋钮使指针到欧姆零点
C.把红黑表笔分别接在Rx两端,然后读数
D.把选择开关旋转到合适的挡位,将红、黑表笔接触
E.把红黑表笔分别插入多用电表“﹢、-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0
(2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则Rx= Ω;
(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大,采用伏安法测量.现有实验器材如下:电源(电动势3V,内阻可忽略),电压表(量程3V,内阻约3kΩ),多用电表(2.5mA挡;25mA挡和250mA挡,对应的内阻约40Ω,4Ω和0.4Ω),滑动变阻器RP(0~10Ω),定值电阻R0(阻值10Ω),开关及导线若干.测量铅笔芯的电阻Rx,下列电路图中最合适的是 (填字母),多用电表选择开关应置于 挡 .
(2019·全国卷Ⅲ)
15.某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表.( )欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为 Ω:滑动变阻器选 (填“R1”或“R2”).
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为 、 .
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向 kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为 Ω.
(2019·全国卷Ⅰ)
16.某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。( )
(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是 。(填正确答案标号)
A.18 mA B.21 mA
C.25mA D.28 mA
(3)产生上述问题的原因可能是 。(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。
(2020·浙江高考)
17.(1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后,所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示,则此电阻器的阻值为 Ω
(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:
①如图丙所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整 。
②合上开关后,测出9组Ⅰ、U值,在坐标系中描出各对应点,如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线 。
③与图丁中P点对应的状态,小灯泡灯丝阻值最接近 。
A.16.7Ω B.12.4Ω C.6.2Ω
(2021·北京高考)
18.在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
(1)该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1所示,对应的读数是 。
(2)除电源(电动势3.0 V,内阻不计)、电压表(量程0 ~ 3 V,内阻约3 kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电流表(量程0 ~ 0.6 A,内阻约0.1 Ω)
B.电流表(量程0 ~ 3.0 A,内阻约0. 02 Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定电流0.5 A)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(选填实验器材前对应的字母)
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线 ,根据图线得出该金属丝电阻R = Ω(结果保留小数点后两位)。
(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图4所示,请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。( )
(2021·广东高考)
19.某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔 ,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而 。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值 。
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
2
100.0
85.0
70.0
55.0
40.0
3
40.0
30.0
25.0
20.0
15.0
参考答案:
1. AC a 偏大
【详解】[1]欧姆表的读数为;
[2]A.电流的流向不影响电阻的使用,所以红黑表笔反接不影响测量结果,故A正确;
B.只有换挡后需要进行欧姆调零,换电阻不换挡位,不需要进行欧姆调零,故B错误;
C.为防止有电源时烧坏表头,或者其他电阻影响测量结果,所以测量电阻时,应将电阻与电路断开,故C正确。
故选AC;
[3]黑表笔电势高于红表笔,当黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针偏转角较大,说明电阻较小,即此时二极管导通,所以a端为二极管正极;
[4]电动势减小,内阻增大,会使测量时的电流偏小,即指针偏角小,即电阻测量值偏大。
2. 负 7.0 0.30A 0.75V 400
【详解】(1)[1].若测二极管的反向电阻,则电流从二极管的负极流入;又欧姆表的电流从A端流出,故A端与二极管的负极相接触;
[2].根据刻度盘,得出示数为7.0,又选用了×1kΩ挡,故二极管的反向电阻为7.0kΩ;
(2)[3].若此时B端是与“1”相连的,则此时是大量程电流表,为直流1A挡,故此时每小格表示0.02A,读数为0.30A;
[4].若此时B端是与“4”相连的,则此时为小量程的电压表,为直流电压2.5V挡,故此时每小格表示0.05V,读数为0.75V;
(3)[5].由电路特点,接2时为500μA挡,则
即
(500-200)×10-6×(R1+R2)=200×10-6×600
整理得
R1+R2=400Ω
3. 11.5(11.2~11.8均可) 蓄电池 小灯
【详解】(1)[1][2]量程为50V,故最小刻度为1V,故读数为11.5V;电压表测量是路端电压,接进电源的电动势,说明蓄电池正常;
(2)[3] a、c间接上电压表,断开开关,表针偏转,说明蓄电池正常,b、c间接上电压表,断开开关,表针不偏转,说明小灯发生故障,闭合开关后表针偏转,说明开关和保险丝正常。
4. 红 B D 45
【详解】(1)[1]多用电表与外部连接后,电流的流向为“红进黑出”,故a为红表笔;
(2)[2][3] 将电流表改装成欧姆表,使欧姆表的中央刻度为15,倍率为“×1”,即欧姆表的内电阻为15Ω,通过的最大电流:
所以应该选择量程为0~100mA的电流表,即选B;滑动变阻器应该选择0~30Ω的D;
(3)[4]由闭合电路欧姆定律有:
又,解得,即原 处应该标上45。
5. R1 1000 R(或滑动变阻器) 300 黑 500 1
【详解】(1)[1][2]由于滑动变阻器的最大阻值为1000Ω,故当滑动变阻器调到最大时,电路中的电路约为
此时表头满偏,故定值电阻中的电流约为
故其阻值为
因此定值电阻应该选择R1。
改装后将红黑表笔短接,将电流表调大满偏,此时多用表的总内阻为
故多用表的中值电阻为
(2)[3] [4] [5]由于使用欧姆表测内阻,故首先要进行欧姆调0,即调节R,使电流表满偏,即指针指到300μA,黑表笔接的电源正极,故将黑表笔与电压表的“+”接线柱相连;
[6][7]欧姆表指针指在I=200μA位置,则电路中的总电流为5I,故待测电压表的内阻为
设电压表量程为U,此时电压表两端的电压为
故其量程为1V。
6. 8.0 红、黑表笔
【详解】(1)[1]电路连线如下图所示
(2)[2]因为B表应使用“10 mA”挡,则B表读数为8.0 mA。
(3)[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。
(6)[4][5][6]设电表A欧姆“×10”挡的内阻为R0,则有
设电表B量程为10 mA挡的内阻为RB,根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
7. 1 6.3 696 重新欧姆调零 120 A
【详解】(1)[1]接到“1”时R1与电流计G并联,起分流作用,所以是电流表。
[2]通过电阻R1的电流
电流表的量程为6.3A。
[3]电压表的量程为
(2)[4]指针指到表盘靠近中间位置时比较准确,虚线所指电阻较小,改用“×10”
[5] 换完倍率以后需要重新进行欧姆调零;
[6]指针所指为12,再乘以倍率10,所以读数为120;
(3)[7]设表头的满偏电流为Ig,240Ω对应的电流为I,调零后电表内阻为R0
当电池电动势为1.5V时
当电池电动势为1.0V时
联立两式得
8. ①③ 1.45(±0.02) 0.75(±0.02) 偏小
【详解】(1)[1]因黑箱中可能有电源,所以不能直接用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻,①不妥;当用电流表直接测a、b间的电流时,电流表有可能将内部电源短接而造成损坏,所以③不妥;用电压挡可以测a、b间的输出电压。
(2)[2]连线时应使尽可能多的点在线上,不在线上的点应均匀分布在图线两侧,连线如图所示。
[3]根据闭合电路欧姆定律可得
结合图像可得电源电动势
[4]内阻
(3)[5]由于电压表有一定电阻,所以当电流表的读数为零时,电压表的读数小于电源电动势,图线的纵截距小于电源电动势,即测得的电动势偏小。
[6]由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏小,而当外电阻为零时,短路电流为图线的横截距(纵轴坐标从0开始),所以图像的斜率绝对值小于电源内阻值,即测得的电源内阻偏小,同时电动势的测量值也偏小。
9. S T 0 CD 1500
【详解】(1)①[1]使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。
③[2][3]测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。
(2)[4] A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,故A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A错误;
B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B错误;
C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C正确;
D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D正确。
故选CD。
(3)[5][6]由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为
而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。
10. 断开电源开关S 换挡后先欧姆调零 70 电流表 2
【详解】(1)② [1]断开电源开关S;
[2]将多用电表选择开关置于×10Ω挡,要先欧姆调零后;
[3]欧姆表表盘读数为“7.0”,倍率为“×10”,故所测阻值为70Ω;
[4]故障检测时,除电流表外其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处;
(3)[5]为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,总电阻范围为120Ω≥R≥40Ω,扣除定值电阻10Ω,即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于30Ω而小于等于110Ω,由于电流表内阻不计,故应该选方案2;
(4) [6]根据闭合电路欧姆定律,有
E=I(r+R0+R)
则
=R+
为对比一次函数y=kx+b,R相当于x,相当于k,相当于y,k(r+R0)相当于b;解得
E=,r=
11. AD 5.4 小于
【详解】(1)[1]A.在测量电阻时,更换倍率后,欧姆表的内部电阻发生了变化,欧姆挡的零刻度在最右边,也就是电流满偏,所以必须重新进行调零,选项A正确;
B.在测量电流时,根据电流表的原理,电流的零刻度在左边,更换量程后不需要调零,选项B错误;
C.在测量未知电阻时,若先选择倍率最大挡进行试测,当被测电阻较小时,电流有可能过大,所以应从倍率较小的挡进行测试,若指针偏角过小,再换用倍率较大的挡,选项C错误;
D.在测量未知电流时,为了电流表的安全,必须先选择电流最大量程进行试测,若指针偏角过小,再换用较小的量程进行测量,选项D正确。
故选AD。
(2)[2].选择开关处于“10V”挡,最小分度值为0.2V,所以此时的读数为5.4V。
[3](因多用电表的欧姆挡的刻度分布不是均匀的,越向左,刻度越密集,所以10至30的中间数值一定小于20,若选择开关处于“×10”挡,由图可知其读数小于。
12. 黑 B 160 880 1.45 mA 1.10×103 Ω 2.90 V
【详解】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)[2]R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零,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)[3]换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以
[4]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
新表头的量程是1 mA,所以
(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图(b)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1.45 mA;
[6]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;
[7]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2.90V。
13. (1)如图所示
(2)100 2910
【详解】(1)R1的电阻比较小,所以R1与表头并联构成大量程的的电流表,R2的阻值比较大,与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表,设计电路图如图所示;
改装电流表需要并联一个电阻,要改装1mA的电流表需要并联的电阻 ,所以选用与变阻箱R1并联,并联后的总电阻为;要改装3V电压表需要串联电阻,串联电阻的阻值为
14. EDBCA 2.9 B 250mA
【详解】(1)[1]多用电表应先进行机械调零,再进行欧姆调零,用完后再把电表挡位调整到交流电压最高挡或OFF挡;E项是机械调零,DB是欧姆调零,C是测电阻,最后关闭是A,故答案为EDBCA。
(2)[2]由图可知,挡位为,读数为。
(3)[3]AB.由于待测电阻较小,电流表电阻引起的误差较大,所以采用外接法,故A错误,B正确;
C.电压表量程为3V,电源电动势为3V,C图接法致使电压表偏转不明显,故C错误;
D.图中电路图电压表测量的是电源的电压,不会随着滑动变阻器变化而变化,故D错误.
故选B。
[4]用电源电动势除以总电阻,最大电流约为
所以选择的量程。
15. 900 R1 45 5 0 35000.0
【详解】(1)连线如图:
根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则,解得R=900Ω;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R1;
(2)在a处, ,解得Rxa=45kΩ;
在b处,则,解得Rxb=5kΩ;
(3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 kΩ处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R=35000.0Ω.
16. C AC
【详解】(1)[1]电表改装时,微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内,则实物电路连接如下图所示:
(2)[2]由标准毫安表与该装表的读数可知,改装后的电流表,实际量程被扩大的倍数为
倍
故当原微安表表盘达到满偏时,实际量程为:,故本小题选C;
(3)[3]根据
得
改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内阻测量值偏小,即电表实际内阻真实值,大于1200Ω;或者因为定值电阻R的计算有误,实际接入定值电阻R阻值偏小,分流过大。故本小题选AC;
(4)[4]由于接入电阻R时,改装后的表实际量程为25mA,故满足
要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为20mA电流表,应满足
其中,联立解得
17. 1750(1700~1800) C
【详解】(1)[1]阻值为欧姆表盘读数乘以倍率:
(2)①[2]根据图丁可知电压表选择0到3V量程即可,数据从0开始测量,滑动变阻器采用分压接法:
②[3]用平滑曲线画出伏安特性曲线:
③[4]根据图像结合欧姆定律:
所以C选项的电阻较为接近。
18. 6 A C 5.80 刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变
【详解】(1)[1]将选择开关调节到“×1Ω”,由图1可知,金属丝的电阻
Rx=6×1Ω=6Ω
(2)[2]由题知,电源电动势为3V,则回路中的最大电流为
故电流表选A;
[3] 为了调节方便、测量准确,滑动变阻器要选最大阻值小的,故选C;
(3)[4]将描出的点用直线连接,即可得U-I图线,则有
[5]取(0.3A,1.75V),可得
(4)[6] 刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变。
19. 短接 减小 b 大于
【详解】(1)[1][2]选择倍率适当的欧姆挡,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转角度越大,则阻值越小,可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(2)①[3]闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;
②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同,因为
即
可知R01大于R02。
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