鲁科版 (2019)第3节 科学测量:用多用电表测量电学量一课一练
展开课时分层作业(十五)
科学测量:用多用电表测量电学量
(建议用时:25分钟)
◎考点一 多用电表的构造与原理
1.下列说法中正确的是( )
A.欧姆表的每一挡的测量范围都是0~∞
B.用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时,误差大小是一样的
C.用欧姆表测电阻时,指针越接近刻度盘中央,误差越大
D.用欧姆表测电阻时,选不同挡位时,指针越靠近右边误差越小
A [欧姆表的每一挡的测量范围是0~∞,A正确;用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时,误差大小是不一样的,B错误;用欧姆表测电阻,指针越接近刻度盘中央,误差越小,C、D错误。]
2.关于多用电表上的刻度,下列说法错误的是( )
A.直流电流刻度和直流电压刻度都是均匀的,可以共用一个刻度
B.电阻刻度是不均匀的
C.交流电压刻度是均匀的
D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度相对应
C [电流表与电压表(直流)是通过改变表头的电流来测量电流与电压的,其指针的偏转角度与电流的大小成正比,故A正确;交流电压刻度是不均匀的,故C错误;多用电表电阻挡内的电流与待测电阻之间是非线性关系,即刻度是不均匀的,故B正确;电阻挡的零刻度对应的是表头的满偏电流,即与直流电流的最大刻度相对应,故D正确,C符合题意。]
3.如图为欧姆表的内部构造电路。已知灵敏电流计的量程为Ig=500 μA,电源的电动势为E=1.5 V,则将表盘上的电流值所对应的电阻的刻度值填入下表:
该欧姆表的内电阻为________Ω,当欧姆表的指针偏转角度为表盘的eq \f(1,3)时,测量的电阻的阻值为________Ω。
[解析] 对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”。由闭合电流欧姆定律得,欧姆调零时,Ig=eq \f(E,Rg+r+R0),所以欧姆表的内阻R内=Rg+r+R0=eq \f(E,Ig)=3 000 Ω。测量电阻Rx时,I=eq \f(E,R内+Rx),Rx=eq \f(E,I)-R内,当I=50 μA时,Rx=eq \f(1.5,50×10-6)Ω-3 000 Ω=3×104Ω-3×103Ω=2.7×104Ω,同理可求出100 μA、200 μA、250 μA、300 μA、400 μA对应的电阻分别为1.2×104Ω、4.5×103Ω、3×103Ω、2×103Ω、750 Ω。当表针偏转到满刻度的eq \f(1,3)处时,Rx=eq \f(E,I)-R内=eq \f(1.5,\f(500×10-6,3))Ω-3 000 Ω=6 000 Ω。
[答案] 2.7×104 1.2×104 4.5×103 3×103 2×103 750 3 000 6 000
◎考点二 多用电表的读数
4.(多选)关于多用电表表盘上的刻度,下列说法正确的是( )
A.电阻刻度不均匀且左密右疏
B.直流电流表的刻度和直流电压表的刻度都是均匀的,可以共用一个刻度
C.电阻刻度线是均匀的,且每一挡的测量范围都是0~∞
D.直流电流表的刻度和电阻的刻度可共用一个
AB [多用电表电阻挡刻度是不均匀的,且刻度值越大刻度越密,A正确,C错误;直流电流表与直流电压表刻度都是均匀的,可以共用,B正确,D错误。]
5.根据欧姆表的工作原理回答问题:
某同学在测量某一定值电阻的阻值时,他分别用“×1”、“×10”、“×100”的挡位进行了测量,其中指针在表盘的偏转情况如图所示。
如果欧姆表的指针偏转如A所示,则该同学选用的是________挡,如果欧姆表的指针偏转如B所示,则该同学选用的是________挡,如果欧姆表的指针偏转如C所示,则该同学选用的是________挡,该同学进行的三次操作中,最精确的操作是选用________挡,被测电阻阻值约为________。
[解析] 乘的倍率越大,对应的刻度盘上的数字越小,故A对应“×1”挡,B对应“×10”挡,C对应“×100”挡。为了提高测量的准确度,指针应在表盘的中间附近,故选“×10”挡测量。被测电阻阻值约为30×10 Ω=300 Ω。
[答案] ×1 ×10 ×100 ×10 300 Ω
6.如图所示为一多用电表的表盘,其中A、B、C为某同学测量时指针所指的三个不同位置,由图回答下列问题。
(1)如果该同学选择了“×10”挡来测量电阻,则A、B两指针对应的测量电阻的阻值分别为________Ω、________Ω;
(2)如果该同学选择了“50 V”的直流电压挡来测量电压,则A、B、C三指针对应的测量的电压分别为________V、________V、________V;
(3)如果该同学选择了“250 mA”的直流电流挡来测量电流,则A、B两指针对应的测量的电流分别为________mA、________mA。
[解析] 多用电表测电流或电压时,只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线,根据读数规则,直接读出指针指示的刻度数即可,而欧姆表的刻度指示数乘以挡位倍率才是电阻的测量值。
[答案] (1)220 360 (2)20.0 15.0 12.0 (3)100 75
◎考点三 科学探究:用多用电表测量电学量
7.多用电表在选择不同的挡位时,在电路中有不同的连接方式,则下述正确的是( )
① ② ③ ④
A.当多用电表调至电压挡时按电路图①连接,然后闭合开关
B.当多用电表调至电流挡时按电路图②连接,然后闭合开关
C.当多用电表调至欧姆挡时按电路图③连接,然后闭合开关
D.当用多用电表测量二极管的反向电阻时,按电路图④连接
B [测电压或电流时,红表笔应接电势高的点,黑表笔应接电势低的点,A错误,B正确;测电阻时,应将电阻从电路中断开,C错误;由于黑表笔接的是内部电源的正极,所以测二极管的反向电阻时,黑表笔应接二极管的负极,电路图④连接反了,D错误。]
8.用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )
A.测电压时电流从红表笔流入多用电表;测电阻时电流从红表笔流出多用电表
B.测电压、测电阻时电流均从红表笔流入多用电表
C.测电压、测电阻时电流均从红表笔流出多用电表
D.测电压时电流从红表笔流出多用电表,测电阻时电流从红表笔流入多用电表
B [当使用电压挡时,电流从正插孔流入;当使用欧姆挡时,电流也从正插孔流入,因为此时红表笔接的是电表内电源的负极,B正确。]
9.某多用电表表盘的示意图如图所示,在正确操作的情况下:
(1)若选择开关的位置如a所示,则测量的物理量是________,测量结果为________;
(2)若选择开关的位置如b所示,则测量的物理量是________,测量结果为________;
(3)若选择开关的位置如c所示,则测量的物理量是________,测量结果为________;
(4)若选择开关的位置如c所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么应选择________挡测电阻。
[解析] (1)若选择开关的位置如a所示,则测量的是直流电压,量程为2.5 V,测量结果为1.25 V。
(2)若选择开关的位置如b所示,则测量的是直流电流,量程为100 mA,测量结果为50 mA。
(3)若选择开关的位置如c所示,则测量的是电阻,倍率为“×100”,测量结果为17×100 Ω=1.7 kΩ。
(4)若选择开关的位置如c所示,指针的偏转角很小,说明所测量的电阻的阻值很大,应该选择更大倍率的挡位,即“×1 k”挡。
[答案](1)直流电压 1.25 V (2)直流电流 50 mA (3)电阻 1.7 kΩ (4)×1 k
(建议用时:15分钟)
10.由欧姆表的构造和工作原理可知,下列选项正确的是( )
A.表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度线越疏
B.测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,应使指针指在电阻为0刻度处
C.用欧姆表测电阻时,指针偏角越小,测量的误差越小
D.用欧姆表测电阻时,电流从红表笔流出
B [表盘的刻度线是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,A错误;测电阻前要使红、黑表笔相接,调节调零旋钮,使表头指针指示在电阻值为0处,B正确;用欧姆表测电阻时,指针指示在刻度盘中间附近时,测量的误差较小,C错误;红表笔与表内电池负极相连,黑表笔与表内电池正极相连,即电流从红表笔流入、从黑表笔流出,D错误。]
11.(多选)用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是( )
A.测量前必须欧姆调零,而且每测一次电阻都要重新欧姆调零
B.为使测量值较准确,应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好
C.待测电阻若是连在电路中,应当把它与其他元件断开后再测量
D.使用完毕应当拔出表笔,并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
CD [测量前必须欧姆调零,若仍用该挡测电阻,则不需要重新欧姆调零,选项A错误;若用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,则测量的结果是待测电阻与人体并联的总电阻,使测量值不准确,选项B错误;选项C、D正确。]
12.如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正、反向阻值均相等,测量记录如下表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图所示。
请将记录表补充完整,并在图所示的黑箱中画出一种可能的电路。
[解析] (1)使用多用电表前应先调整机械调零螺丝A,使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)为保护多用电表的内部元件,在测量黑箱中是否存在电源时,应短暂接触接点b。
(3)欧姆表的读数为5.0×1 Ω=5.0 Ω;每对接点间正、反向电阻均相同,说明黑箱中没有二极管元件,根据表格中两接点间电阻的数值,可设计的电路图,如图所示。
甲 乙
[答案] (1)A (2)短暂 (3)5.0 电路见解析
13.如图所示是欧姆表的原理示意图,其中,电流表的满偏电流为300 μA,电阻Rg=100 Ω,调零电阻最大值R=50 kΩ,串联的定值电阻R0=50 Ω,电源电动势E=1.5 V,当电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是多少?
[解析] 当电流表满偏时有Ig=eq \f(E,R内)
其中R内为欧姆表的内阻,所以有
R内=eq \f(E,Ig)=eq \f(1.5,300×10-6) Ω=5 000 Ω
用它测量电阻Rx时,当指针指在表盘中央时有
eq \f(1,2)Ig=eq \f(E,R内+Rx)
解得Rx=eq \f(2E,Ig)-R内=5 000 Ω
故测得的电阻Rx是5 000 Ω。
[答案] 5 000 Ω电流/μA
0
50
100
200
250
300
400
500
电阻/Ω
∞
0
两表笔接的接点
多用电表的示数
a,b
________ Ω
a,c
10.0 Ω
b,c
15.0 Ω
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