2021版高考物理一轮复习考点集训三十六第7节实验：练习使用多用电表含解析

2021版高考物理一轮复习考点集训三十六第7节实验：练习使用多用电表含解析

考点集训(三十六)　第7节　实验：练习使用多用电表 ‎1．如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图．其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V．用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是(　　)‎ A．30～80 kΩ B．3～8 kΩ C．300～800 Ω D．30～80 Ω ‎[解析] 依欧姆表表盘中央刻度值等于欧姆表的总内阻．有Rg＝＝ Ω＝5×103 Ω＝5 kΩ.要使测量值比较准确，必须使指针指在表盘中央刻度附近，所以选B.‎ ‎[答案] B ‎2．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(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)．‎ ‎[解析] (3)设○,G)满偏电流为Ig，当换挡开关与“2”相接时，电流表量程为4Ig＝1 mA，则R1与R2串联的支路中电流为3Ig，∴R1＋R2＝＝ Ω＝160 Ω.当换挡开关与“4”相接时，电压表量程为1 V，○,G)表电压Ug＝IgRg＝250×10－6×480 V＝0.12 V，R4两端电压U4＝(1－0.12) V＝0.88 V，U4＝IR4，I＝1 mA＝1×10－3 A，∴R4＝880 Ω.‎ ‎[答案] (1)黑　(2)B　(3)160　880‎ 6‎ ‎(4)1.48 mA　1.10×103 Ω　2.95 V ‎3．如图所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器，箱外有4个接线柱，分别标为1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件．‎ ‎(1)若用多用电表确定干电池的位置，应使用多用电表的______(选填下述挡位的序号)进行试测．‎ A．直流1.5 V挡 B．直流2.5 A挡 C．欧姆挡 ‎(2)试测后，用直流1.5 V电压挡进一步测量，测量结果记录如下：‎ 红表笔位置 ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 黑表笔位置 ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 示数 ‎1.5 V ‎0‎ ‎0‎ 确定干电池位置后，去掉干电池，应用多用电表的 ________挡进行测量，结果如下：‎ 红表笔 位置 ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 黑表笔 位置 ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 电阻 情况 电阻 很大 电阻 很大 电阻 很大 先有电阻，然 后变为很大 电阻 较小 电阻 很小 ‎(3)根据以上结果在虚线框内画出电路图．‎ ‎[解析] 已知电路中有一节干电池，应用电压挡试测，为避免试触时电压表反接损坏电表，应采用较大量程试测．确定好电源的正负极位置后，可以利用1.5 V挡测量.1、2之间直接测量为 1.5 V，说明电压表测量值为电源电动势，去掉电源后，应用欧姆挡检测电路，红表笔接在多用电表内部电源负极，红表笔接1，黑表笔接2、3、4显示电阻很大，说明二极管处于反接状态，黑表笔接1，红表笔接4显示电阻很小，说明二极管处于1、4之间，且处于导通状态，而红表笔接3、黑表笔接1显示电阻较小，说明3、4间有电阻存在，由于电容器的充电和放电，导致红表笔接2、黑表笔接1时先有电阻，然后变为无穷大，说明在2、3间有电容器．‎ ‎[答案] (1)A　(2)欧姆　(3)‎ ‎4．利用某多用电表完成下列检测：‎ ‎(1)利用直流电流100 mA挡测量某直流电流大小，指针偏转如图所示(仅画出电压和电流挡的刻度线)，则该电流大小为________A，测量时________表笔电势高．‎ 6‎ ‎(2)利用欧姆“×10”挡测量某电阻阻值，指针偏转至接近欧姆挡刻度零刻线，则应重新选用________(选填“×1”“×100”或“×1 k”)挡位来测量该电阻阻值，换挡后测量前应该________________．‎ ‎(3)电容器经常因为绝缘的介质击穿而损坏，现在利用多用电表的欧姆挡某挡位检查某电容较大的电容器的好坏，用红表笔接触电容器a接线柱、黑表笔接触电容器b接线柱，结果发生指针先偏转一定角度，然后回到刻线最左端无穷大处，表明该电容器是________(选填“好”或“坏”)的．‎ ‎[解析] (1)由图可知，当选用100 mA挡时，每小格为2 mA，共46格，所以电流大小为92 mA＝0.092 A．正常使用多用电表时，“＋”接线柱接红表笔，故红表笔电势高．‎ ‎(2)用“×10”挡时，指针接近欧姆挡零刻度线，说明所测电阻较小，用“×10”挡太大，应换用更小挡位，故用“×1”挡．由欧姆表内部原理构造可知，换挡后，表内所接内阻变化，故应重新短接调零．‎ ‎(3)将欧姆表红黑表笔分别与电容器a、b两接线柱相接时，发现指针先偏转一定角度，后又回到刻度线最左端电阻无穷大处，说明电容器上原来不带电，与欧姆表内电源连接后被充电，产生瞬间充电电流．因为红表笔接表内电池负极，故与红表笔相接的电容器a端带负电，b端带正电．充电结束后，电阻示数无穷大，说明电容器仍完好，未被击穿；若击穿后，则有电流通过，电阻为有限值．‎ ‎[答案] (1)0.092　红　(2)“×1”　重新短接调零　(3)好 ‎5．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一个表头串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势．给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至“×1 Ω”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：‎ ‎(1)仪器连线如图甲所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(选填“红”或“黑”)色；‎ ‎(2)若适当调节电阻箱后，图乙中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为__________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；‎ 6‎ ‎(3)将图甲中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA(保留3位有效数字)；‎ ‎(4)计算得到多用电表内电池的电动势为__________V(保留3位有效数字)．‎ ‎[解析] (1)由电流表中的电流必须从“＋”流进可知，a必须接多用表内的正极，应为黑表笔．‎ ‎(2)(a)读数为14 Ω，(b)读数为53.0 mA.(c)中电阻箱读数为4.6 Ω.‎ ‎(3)由(a)可知，多用表中值电阻为15 Ω.由图甲可得E＝I(R表＋14)．若a、b两表笔短接，则有E＝ImR表．‎ ‎∴Im＝＝×53 mA≈102 mA.‎ ‎(4)E＝I(R表＋14)≈1.54 V.‎ ‎[答案] (1)黑　(2)14或14.0　53.0　4.6　(3)102‎ ‎(4)1.54‎ ‎6．如图是一个多量程多用电表的简化电路图：电流、电压、电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的挡位.1、2挡位为电流表挡位，其中的大量程是小量程的10倍；3、4挡中电源电动势E2>E1.‎ ‎(1)关于此多用表，下列说法正确的是________．‎ A．当转换开关S旋到1比旋到2的量程大 B．当转换开关S旋到4比旋到3的倍率大 C．当转换开关S旋到5比旋到6的量程大 D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔 ‎(2)已知表头G的满偏电流为100 μA，内阻为900 Ω，图中的电源E2的电动势为3.5 V，当把转换开关S旋到位置4.在A、B之间接3 500 Ω的电阻时，表头G刚好半偏，该测量过程操作的顺序和步骤都正确无误，则R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.‎ 6‎ ‎[解析] (1)作欧姆表时，电动势越大，满偏电流Ig一定，欧姆表内阻越大，中值电阻越大，所以倍率越大．‎ ‎(2)设小量程电流为I，则大量程电流为10I.‎ I＝100×10－6＋　①‎ ‎10I＝100×10－6＋　②‎ ‎①÷②得R1＋R2＝10R1，∴R2＝9R1‎ 旋至4为欧姆表，调零后，满偏，接上3 500 Ω后半偏，说明欧姆表总内阻(Rg、R1、R2、R的等效电阻)为3 500 Ω ＝Ig＋，＝100×10－6＋ ‎∴R1＝10 Ω，R2＝90 Ω ‎[答案] (1)ABD　(2)10　90‎ ‎7．将一个满偏电流为Ig＝100 μA，内阻rg＝100 Ω的灵敏电流表改装为欧姆表，滑动变阻器电阻最大值R＝20 kΩ，电源电动势E＝1.5 V，内阻r未知．求：‎ ‎(1)电流表的0处和满偏电流处刻上多大电阻值？中间刻度处应刻上多大电阻值？‎ ‎(2)在表上满偏电流的和处应刻上多大电阻值？‎ ‎(3)请将上面的结果在图中相应位置标上电阻值，并说明欧姆表的刻度与电流表刻度相比有什么特点？‎ ‎[解析] (1)依Ig＝，∴Rg＋r＋R＝＝ Ω＝15 kΩ ＝，∴R中＝15 kΩ ‎(2)同理，依＝，＝，得R1＝45 kΩ，R2＝5 kΩ.‎ ‎[答案] (1)∞　0　15 kΩ ‎(2)45 kΩ和5 kΩ ‎(3)有关数据如图所示．电流表、电压表的刻度是均匀的，但欧姆表的刻度是不均匀的．‎ 6‎ 6‎