【物理】2020二轮复习实验与研究精解集汇练习使用多用电表及电表的改装（解析版）

【物理】2020二轮复习实验与研究精解集汇练习使用多用电表及电表的改装（解析版）

练习使用多用电表及电表的改装 ‎1、如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时,表针指示如图所示,则:‎ ‎(1)所测电阻的阻值为__________Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻,为了使测量结果比较精确。应选用的欧姆挡是_________(填“×10”“×100”或“×1k”)。‎ ‎(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_________mA;当选用量程为250mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_________mA。‎ ‎(3)当选用量程10V的电压挡测量电压时,表针也指针图示位置,则挤测电压为__________V。‎ ‎2、某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程100μA,内阻900Ω;电阻箱 (阻值范围0~999.9Ω);电阻箱 (阻值范围0~99999.9Ω);导线若干。‎ 要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V 两挡。‎ 回答下列问题:‎ ‎1.在虚线框内画出电路图并标出和,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.电阻箱的阻值应取=__________Ω, =__________Ω。(保留到个位)‎ ‎3、多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。‎ ‎(1)如图甲所示是一个多用电表的内部电路图,在进行电阻测量时,应将S拨到__________或__________位置,在进行电压测量时,应将S拨到__________或__________位置。‎ ‎(2)一多用电表的电阻挡有三个倍率,分別是“×1”“×10”“×100”。用“×10”挡测最某电阻时,操作步骤正确,发现表的指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到__________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是____________________,若补上该步骤后测量,表的示数如图乙,则该电阻的阻值是__________。‎ ‎4、实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3V和15V,其内部电路如图所示,因电压表的表头G已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R1=2.9kΩ,R2=14.9kΩ.现有两个表头,外形都与原表头G相同,已知表头的满偏电流为1mA,内阻为50Ω;表头的满偏电流0.5mA,内阻为200Ω,又有三个精密定值电阻r1=100Ω,r2=150Ω,r3=200Ω.若保留R1、R2的情况下,对电压表进行修复,根据所给条件回答下列问题:‎ ‎（1）原表头G满偏电流I=__________,内阻r=__________.‎ ‎（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路__________(标识出所选用的相应器材符号)‎ ‎（3）某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材,测量一未知电阻Rx的阻值:‎ 电流表A量程0~5mA,内阻未知;‎ 最大阻值约为100Ω的滑动变阻器;‎ 电源E(电动势约3V);‎ 开关S、导线若干.‎ 由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们补充完整电路连接__________,正确连线后读得电压表示数为2.40V,电流表示数为4.00mA,则未知电阻阻值Rx为__________Ω.‎ ‎5、如图甲为某同学测量一节干电池的电动势和内阻的电路图,其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。‎ ‎(1)已知毫安表表头的内阻为10Ω,满偏电流为100mA;和为固定电阻,阻值分别为,;由此可知,若使用a和b两个接线柱,电流表的量程为__________A;若使用a和c两个接线柱,电流表的量程为__________A。‎ ‎(2)实验步骤如下:‎ ‎①开关拨向b,将滑动变阻器R的滑动片移到__________端(填“左”或“右”),闭合开关。‎ ‎②多次调节滑动变阻器的滑动片,记下电压表的示数U和毫安表的示数I;某次测量时毫安表的示数如图乙所示,其读数为__________mA。‎ ‎③根据图丙所示图线求得电源的电动势_________V,内阻__________Ω(结果保留三位有效数字)。‎ ‎6、如图1所示是一个多用电表的简化电路,已知表头G的内阻为100Ω ‎,满偏电流为1mA,定值电阻、。‎ ‎(1)当与外电路连通,多用电表的量程为________;与外电路连通,多用电表的量程为__________。‎ ‎(2)如图2所示,当图1中的点分别与图2中的点相接,可以测量电源的电动势和内电阻（已知、,变阻箱R的总电阻99.9Ω）。则定值电阻应选_________.‎ A.20Ω B.80Ω C.280Ω D.1000Ω ‎(3)如图3所示,当图1中的o点与图3中的e点相接,可以测量另一电源的电动势和内电阻（已知、,变阻箱R总电阻999.9Ω）。则图1中的_______点与图3中的f点相接;定值电阻在以下四个电阻中应选__________.‎ A.50Ω B.100Ω C.700Ω D.2500Ω ‎7、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 A．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都正确，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= 。‎ ‎8、实验室中常用指针式多用电表作为测量仪器. ‎ ‎1.如图所示为多用电表原理示意图,虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能.关于此多用电表,下列说法中正确的是__________(选填选项前面的字母)‎ A.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔 B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 D.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 ‎2.用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示;‎ ‎①若所选挡位为直流10A挡,则示数为__________A;‎ ‎②若所选挡位为电阻×100挡,则示数为__________Ω.‎ ‎3. 用表盘如图所示的多用电表正确测量了一个约为15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约为2kΩ的电阻,在用红黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:__________ ‎ A.将红表笔和黑表笔接触 B.把选择开关旋至“×100”位置 C.把选择开关旋至“×1k”位置 D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 ‎4.某小组的同学发现欧姆表的表盘刻度不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系,他们分别画出了如图所示的图象,其中可能正确的是__________(选填选项下面的字母)‎ A. B. C. D.‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：(1);×1k (2)31.5;158 (3)6.3‎ 解析：(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值约为14,倍率为“×100”,读数为。‎ ‎(2)选50mA直流电流挡,则每一大格表示10mA,每一小格表示1mA,测量的精确度为1mA,应估读到0.1mA,(此时为估渎),指针对应的读数为31.5mA;选择量程为250mA的电流挡,则每一大格表示50mA,每一小格表示5mA;测量的精确度为5mA,应估读到1mA(此时为估读),指针对应的读数为158mA。‎ ‎(3)选择10V电压挡,则每一大格表示2V,每一小格表示0.2V,测量的精确度为0.2V,应估读到0.1V(此时应为估读),指针对应的读数为6.3V。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：1.如图所示:‎ ‎ 2.100; 2910‎ 解析：1.微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联—个大电阻，所以并联的电阻箱应为.串联的电阻箱应为，电路如图所示。2.微安表头改装成电流表需要并联电阻的阻值，电流表改装成电压表需要串联电阻的阻值。   ‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：(1)3;4;5;6 (2)×100;红黑表笔短接,进行欧姆调零;‎ 解析：(1)欧姆挡电路由内部电路的电流表、变阻器和电源与待测电阻串联组成,在进行电阻测量时,应将S拨到3或4位置;电压表由电流表与分压电阻串联而成,在进行电压测量时,应将S拔到5或6位置。‎ ‎(2)测量电阻时,待测阻值等于表盘上指针的示数乘以倍率。即=示数×倍率。如果指针偏转角度很小,则示数很大,说明倍率选小了,应换到“×100”档;换挡后必须重新红黑表笔短接,进行欧姆调零;换挡后表盘读数是22,测量值为。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：1.1mA; 100Ω; 2.如图:‎ ‎ 3.电路如图:;750‎ 解析：1.由图示电路图可知,电压表量程:Ig(rg+R1)=3V,Ig(rg+R2)=15V,代入数据解得:Ig=1mA,rg=100Ω; 2.修复电压表,表头满偏电流为,Ig=1mA,电阻应为:rg=100Ω,需要的实验器材为:表头的满偏电流0.5mA,内阻为200Ω的表头以及r3,即将表头和r3并联在电路中使用,电路图如答案图所示 3.根据题意可明确实验中应采用分压接法,电流表采用外接法,故实物图如答案图所示:电压表量程为3V,则其内阻 根据欧姆定律可知R=‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：(1)0.5;2.5 (2)①右;②58.0③1.48;0.450‎ 解析：(1)使用两接线柱时,和串联后与表头并联,则量程;使用两接线柱时,表头与串联后与并联,则量程。‎ ‎(2)①为了保护电路,应使滑动变阻器连入电路的阻值最大,故应滑到右端。‎ ‎②由题图乙可知,电流表的分度值为1mA,故读数为58.0mA。‎ ‎③由可知,图像纵轴截距表示电源的电动势,故;图像的斜率表示电源的内阻和电流表内阻之和,开关拨向b,故电流表的量程为0.5A,电流表的内阻,则毫安表示数为80mA时干路电流为,电源的内阻。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：(1)20mA;0.4V (2)B (3)a;C 解析：(1)当与外电路连通,为电流表,量程为;当与外电路连通,为电压表,量程为。‎ ‎(2)因为电源的电动势约为2.0V,所以电压表需要扩大量1.6V程,间的最大电压为0.4V,故,B正确。‎ ‎(3)因为与是串联的,故间接电流表,所以题图丙中的f点接题图甲中的a点,电流表最大量程为20mA,当变阻箱电阻为零时,电路的电流最大不能超过20mA,故根据欧姆定律可得,C正确。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：（1）连线如图所示 ‎（2）C （3）AC （4）‎ 解析： （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）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）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，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC；‎ ‎（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：或。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：1.CD; 2.4.2  1900或1.9×103 3.ABD; 4.AC 解析：1.由图示电路图可知,当S接触点3时,表头与分压电阻串联,此时多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,故A错误;由图示电路图可知,当S接触点2时,表头与电源相连,此时多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,故B错误,C正确;由图示电路图可知,当S接触点1时,表头与分流电阻并联,此时多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,故D正确;故选CD。 2.若所选挡位为直流10A挡,由图所示可知,其分度值为0.2A,则示数为4.2A。若所选挡位为电阻×100Ω挡,由图所示可知,示数为:19×100=1900Ω; 3.用多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻,首先要把选择开关置于×100挡位位置,然后进行欧姆调零,把红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置,最后再测电阻,故合理的步骤是:BAD; 4.设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为Rg,则有: ,则I-Rx图象是双曲线的一条,随着Rx的增大,I减小,故C正确,D错误;上式的倒数: ,可知−Rx是线性函数,Rx=0时, >0且有最小值, 随着Rx的增大而增大,故A正确,B错误。故选AC.‎ ‎ ‎