（全国通用）2020年高考物理一轮题复习 第八章 恒定电流 微专题58 实验-练习使用多用电表

实验：练习使用多用电表 考点及要求：(1)多用电表的原理；(2)多用电表的读数；(3)多用电表的使用1多用电表在科研和生活中有着广泛的用途例如探测黑箱内的电学元件，如图1甲所示，是黑箱上的三个接线柱，两个接线柱之间最多只能接一个元件；黑箱内所接的元件不超过两个，某实验小组进行了以下操作，步骤是：用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压；改用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变；用欧姆挡测量，黑表笔接A，红表笔接B时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大；用欧姆挡测量，黑表笔接C、红表笔接B时测得阻值比黑表笔接A、红表笔接B时测得的阻值大图1(1)上述第步实验操作中说明了_(2)多用电表在调至欧姆挡，正式测量电阻前需要进行的实验操作是_(3)该小组选择了“100”挡正确操作后，第步实验操作测得的示数如图乙，则阻值为_.(4)请在图甲中画出该黑箱内的元件及正确的接法(5)该实验小组选择了多用电表的某个功能挡和电阻箱来测量电源的电动势和内阻，作出R图象如图丙所示(图中单位均采用国际单位制中的单位)，则该电源的电动势E_V，内阻r_.实验中测量的电动势_电源真实的电动势(选填“大于”、“小于”或“等于”)2有一内阻未知(约2060 k)、量程(010 V)的直流电压表V.(1)某同学想通过一个多用电表的欧姆挡，直接去测量上述电压表的内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率_挡先将红、黑表笔短接调零后，选用下列_(选填“A”或“B”)图方式连接(2)如图2所示，在实验中某同学读出欧姆表的读数为_，这时电压表的读数为_ V请你推导出欧姆表电池的电动势为_ V.图23如图3所示，电源的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，电流表满偏电流Ig10 mA，电流表内阻Rg7.5 ，A、B为接线柱图3(1)用一条导线把A、B直接连起来，要使电流表恰好达到满偏，应把可变电阻R1调为多少？(2)调至满偏后保持R1的值不变，如果把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？(3)如果电流表表盘如图4所示，请把表盘上的电流刻度改为对应的欧姆刻度图44(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图5中a、b所示若选择开关处在“10”的欧姆挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是_.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是_V.图5(2)如图6甲所示为一黑箱装置，箱内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：A用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；B用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；C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)图6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坐标系，根据实验数据描出了坐标点，如图丙所示请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E_V，内阻r_.由于电压表和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与真实值相比_，测得的内阻与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相同”)5某同学做测定电阻丝的电阻率的实验(1)实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝的直径，刻度位置如图7所示，则电阻丝的直径是_cm.图7(2)用多用电表的欧姆挡粗测这种电阻丝的阻值已知此电阻丝的阻值约为几十千欧，下面给出了实验操作步骤：a旋转选择开关S，使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔b将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，而后断开两表笔c将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，测出阻值后，断开两表笔d旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆挡的某一挡位合理的实验步骤顺序是_(填写相应的字母)旋转选择开关，其尖端应对准的欧姆挡位是_；根据该挡位和图8所示指针位置，电阻丝的阻值约为_.图8(3)用电流表和电压表较精确地测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的器材：电压表V(量程3 V，内阻约50 k)电流表A1(量程100 A，内阻约200 )电流表A2(量程5 mA，内阻约20 )电流表A3(量程0.6 A，内阻约1 )滑动变阻器R(最大阻值1 k)电源E(电源电压为4 V)开关S、导线a在所提供的电流表中应选用_(填字母代号)；b在虚线框中画出测电阻的实验电路(4)分别用L、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为_.答案解析1(1)黑箱内无电源(2)先短接表笔调零(3)2 200(4)如图所示(5)1.52.5等于解析利用电压挡测量无电压说明黑箱内无电源，A、C接线柱间正、反接时阻值不变，说明A、C接线柱间只是电阻，A、B接线柱间正、反接时阻值变化较大，说明其间有二极管，导通方向为A到B.第(5)问中利用代入法写表达式，即选用电流挡得出REr，所以与纵轴的截距为r，斜率为E.利用电流表和电阻箱测电源的电动势和内阻的方法中，考虑电流表内阻RA时的函数式为RE(rRA)，可见，电动势的测量值不存在系统误差，而内电阻的测量值r测r真RAr真2(1)1 kA(2)40 k5.08.75解析(1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：示数倍率读数，知选择“1 k”的挡较好；欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择A图正确；(2)欧姆表的读数为：40 1 k40 k；电压表的读数为：5.0 V，欧姆表的内阻等于中值电阻为：r30 k，根据闭合电路欧姆定律有：EIrU301 000 V5.0 V8.75 V.3见解析解析欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律，当A、B用导线连接时，Ig，若在A、B间接电阻R时，I，电流表示数I与接入的电阻R一一对应(1)由闭合电路欧姆定律得：Ig整理可得：R1Rgr(7.50.5) 142 (2)把任意电阻R接到A、B之间，设电流表读数为I，则I解得：R(RgrR1)150 (3)由任意电阻R的表达式可得：当I0 mA时，R当I2 mA时，R600 当I4 mA时，R225 当I6 mA时，R100 当I8 mA时，R37.5 当I10 mA时，R0 4(1)5002.00(2)AC1.47(0.02)0.81(0.02)偏小偏小解析(1)指针在位置a处欧姆挡的表盘读数为50，因倍率为“10”，故测量结果为500 .当选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时应从表盘上第二条刻线上读数，分度值为0.05 V，按“五分之一”估读法可知应读到0.01 V，故指针位于b时可读得结果为2.00 V.(2)因电阻挡不能测量在电路中的电阻，特别是电路中有电源时，测量不准确，还有可能烧毁电表，故A不妥由于电流表的内阻很小，直接将电流表接在a、b上时极有可能使电源短路，故C不妥通过描下的点连线，使尽量多的点在线上，不在线上的点均匀分布在线两侧，则图线在纵轴上的截距等于电源电动势的大小，约为1.47 V，斜率的绝对值等于电源内阻这是电流表外接法，实际测得的电动势是将电压表等效为电源的一部分时的开路电压，由于电压表的作用，通过电源的电流不为零，故其内电压不为零，路端电压必小于电源电动势，即电动势的测量值偏小；同理，内阻的测量值是电压表与电源并联后的总电阻，测量值也偏小5(1)0.064 2(2)dbca1 k3.2104(3)A1见解析图(4)解析(1)螺旋测微器固定部分读数为0.5 mm，可动部分的读数为14.20.01 mm0.142 mm，因而电阻丝的直径为0.642 mm0.064 2cm.(2)首先选择合适的欧姆挡位，然后欧姆调零，再进行电阻测量，最后把选择开关旋转至“OFF”位置或者“500 V”交流挡位，因而合理的顺序为dbca.由于电阻丝阻值约为几十千欧，因而选择的欧姆挡位为“1 k”，根据指针位置可知电阻丝的阻值为32103 3.2104 .(3)估算电路中最大电流约为I125 A，因而电流表选A1，因为Rx因而电流表采用内接法；由于滑动变阻器的阻值远小于电阻丝的阻值，因而滑动变阻器采用分压式接法(4)由Rx可得.