2019-2020学年高中物理第二章恒定电流第8节多用电表的原理练习 人教版选修3-1

2019-2020学年高中物理第二章恒定电流第8节多用电表的原理练习 人教版选修3-1

‎　第8节　多用电表的原理 ‎「基础达标练」‎ ‎1．(多选)关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中正确的是(　　)‎ A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度 B．电阻刻度是不均匀的 C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应 D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应 解析：选ABC　指针的偏转角度与通过表头的电流成正比，故直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度，选项A正确；通过表头的电流与被测电阻之间不是线性关系，故电阻刻度是不均匀的，选项B正确；电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合，右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，选项C正确，选项D错误．‎ ‎2．如图为欧姆表的内部结构简图，如果其中的电池用久了，下列说法正确的是　　(　　)‎ A．由于电动势变小，会使测量结果变小 B．由于电动势变小，会使测量结果变大 C．由于内阻变大，会使测量结果变小 D．尽管内阻变大，也不会影响测量结果 解析：选B　电流表满偏电流Ig不变，电池用久了，电源电动势E变小，电源内阻变大，指针偏转角度变小，电阻测量值变大，B选项正确，A、C、D选项错误．‎ ‎3．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是(　　)‎ A．接欧姆表内电源负极的应是黑表笔 B．换挡后，都要重新调节调零电阻，使指针指到满刻度 C．表盘刻度最左边所表示的电阻阻值为零 D．表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的 解析：选B　欧姆表内部有电源，负极与红表笔相连，正极与黑表笔相连，A选项错误；每次换挡后都必须重新进行欧姆调零，B选项正确；表盘刻度最左边表示电流为零，电阻阻值为无穷大，C选项错误；根据闭合电路欧姆定律可知，I＝，电流与电阻不成反比，刻度盘上的刻度是不均匀的，左边密右边疏，故D选项错误．‎ ‎4．下列说法正确的有几个(　　)‎ ‎①金属导体中的电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多　②电阻率表现了导体材料的导电能力的强弱，与温度有关　③在闭合电路中，电源电动势在数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和　④‎ 6‎ 多用电表在粗略测定电池内阻时，可用欧姆挡直接测量　⑤多用电表测量小灯泡电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低　⑥欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比　⑦欧姆表测电阻时每次换挡必须重新进行欧姆调零 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 解析：选B　金属导体中的自由电荷是电子，金属导体中的电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多，①说法正确；电阻率表现了导体材料的导电能力的强弱，电阻率由材料决定，同时受温度影响，②说法正确；在闭合电路中，电源电动势在数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和，③说法正确；不能用多用电表的欧姆挡直接粗略测电池内阻，④说法错误；多用电表测量小灯泡电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势高，⑤说法错误；导体电阻由导体本身性质决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，⑥说法错误；欧姆表测电阻时每次换挡必须重新进行欧姆调零，⑦说法正确；由以上分析可知，正确的说法是4个，故B正确，A、C、D错误．‎ ‎5．若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为________Ω.待测电阻接入红、黑表笔之间时，若指针转至满刻度的处，则待测电阻的阻值为________Ω.‎ 解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时Ig＝，欧姆表的内阻R内＝Rg＋r＋R0＝＝ Ω＝300 Ω 当电流为Ig时，有Ig＝，即R内＋Rx＝＝400 Ω，故Rx＝100 Ω.‎ 答案：300　100‎ ‎6.把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔．‎ ‎(1)变阻器选用________．‎ ‎(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．‎ ‎(3)电流表2 mA刻度处换算成电阻刻度，应为________．‎ 解析：(1)两表笔直接接触时，调节变阻器阻值使电流达到满偏，即Ig＝，解得R0＝400 Ω，故变阻器应选C.‎ ‎(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端．‎ 6‎ ‎(3)电流I＝2 mA时，由I＝，‎ 解得Rx＝1 000 Ω.‎ 答案：(1)C　(2)N　M　(3)1 000 Ω ‎7．实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：‎ ‎(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×‎10”‎．‎ ‎(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．‎ ‎(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图所示．‎ ‎(4)_______________________________________________________________________．‎ ‎(5)______________________________________________________________________．‎ ‎(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数．‎ ‎(7)将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．‎ 请你完成操作步骤中第(4)(5)两步．‎ 解析：倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率．更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”挡；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零．‎ 答案：见解析 ‎「能力提升练」‎ ‎1．欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用连接，以下说法不正确的是 (　　)‎ A．使用前检查指针是否指在左侧“‎0”‎刻度处 B．测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指右侧零 C．红表笔与表内电池负极相连接，黑表笔与表内电池正极相连接 6‎ D．测电阻时，表针向右偏转角度越大，待测电阻阻值越大 解析：选D　欧姆表使用前要进行机械调零，A正确；测电阻前，选好倍率挡后要进行欧姆调零，B正确；电流是从红表笔流入电表的，所以红表笔与表内电池负极相连接，C正确；测电阻时，表针向右偏转角度越大，说明读数小，则待测电阻阻值越小，D错误．‎ ‎2．(多选)如图所示为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是(　　)‎ A．a孔插红表笔 B．表盘刻度是均匀的 C．用×100 Ω挡测量时，若指针指在0 Ω附近，则应换用×1 kΩ挡 D．测量“220 V　100 W”灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484 Ω小得多 解析：选AD　红表笔应接内部电池负极，A正确；欧姆表刻度不均匀，B错误；若用×100 Ω挡测量时，指针指在0 Ω附近，说明所选挡位太大，应换用×10挡，C错误；测灯泡电阻时是在不通电情况下测量的，其测量值应比由R＝算出的阻值小得多，D正确．‎ ‎3．某同学设计了一个多量程多用电表，其内部结构原理图如图所示．其电流表的量程分别为10 mA和250 mA，电压表的量程分别为10 V和250 V，电阻挡分别为×10 Ω和×100 Ω.则下列说法正确的是(　　)‎ A．功能选择开关S与“‎1”‎相接时，所测物理量和量程分别是直流电流、250 mA B．功能选择开关S与“‎3”‎相接时，所测物理量和量程分别是直流电流、10 mA C．功能选择开关S与“‎5”‎相接时，所测物理量和量程分别是直流电压、250 V D．功能选择开关S与“‎6”‎相接时，所测物理量和量程分别是直流电压、10 V 解析：选A　电流表、电压表与欧姆表都是由小量程电流表改装成的．把小量程电流表改装成电流表应并联一个分流电阻；把电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻；把电流表改装成欧姆表时，电路应有一个电源；分析电路结构可知，功能选择开关S与“1”相接时，表头与电阻R2串联再与电阻R1并联，根据改装规律可知，所测物理量为电流，电流表量程是250 mA，A选项正确；功能选择开关S与“3”相接时，用来测电阻，B选项错误；选择开关S与“5”相接时，表头与电阻R5串联，串联电阻较小，此时多用电表在测电压，量程是10 V，C选项错误；功能选择开关S与“6”相接时，表头与电阻R5、R6‎ 6‎ 串联，串联电阻较大，此时多用电表测电压，量程是250 V，D选项错误．‎ ‎4.(1)如图是欧姆表的原理图，电流表的满偏电流值是125微安，电池的电动势是1.5伏．若把表盘改画成欧姆数的刻度，则表盘正中央的电阻刻度值应是 _________欧．右端电阻刻度值应是_______欧．‎ ‎(2)测量电阻，每次换挡后，需重新_________，再进行测量．‎ ‎(3)如果表的指针偏转角度过大，为了测量比较准确，应将表的选择开关拨至倍率 _________(填“大”或“小”)的挡位上．‎ 解析：(1)表盘正中央的电阻刻度值是中值电阻，大小等于内阻，R内＝＝1.2×104 Ω；欧姆表的右侧刻度值是零．‎ ‎(2)测量电阻，每次换挡后，需重新欧姆调零，再进行测量．‎ ‎(3)欧姆表的指针偏转角度过大，说明被测电阻比较小，为了准确测量，应该将选择开关拨至小倍率的挡位上．‎ 答案：(1)1.2×104　零　(2)欧姆调零　(3)小 ‎5.如图所示的欧姆表示意图中电流表的满偏电流Ig＝200 μA，内阻Rg＝100 Ω，R0＝1.4 kΩ，电源电动势E＝1.5 V，电源内阻不计，欧姆表的调零电阻的有效值R是多大？当测量某电阻时，指针恰好在中间位置，则被测电阻R1是多大？‎ 解析：对欧姆表调零时，指针指在0处，此位置为满偏电流的位置，即：Ig＝，解得：R＝－Rg－R0＝ －100－1 400 Ω＝6 000 Ω＝6 kΩ 欧姆表总内阻R内＝R＋R0＋Rg＝7.5 kΩ 当指针在中间位置时，‎ ＝得R1＝－R内＝7.5 kΩ.‎ 答案：6 kΩ　7.5 kΩ ‎6．图示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是什么颜色？按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx为多少？若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，分析其测量结果与原结果相比变大还是变小．‎ 6‎ 解析：欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“＋”进“－”出，即回路中电流从标有“＋”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即Rx＝0)时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内，此时由Ig＝得R内＝＝5 kΩ；当指针指在刻度盘的正中央时I＝，有＝，代入数据可得Rx＝R内＝5 kΩ；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig＝，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I＝＝＝，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了．‎ 答案：见解析 6‎