2019版高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新增分 專題十一 練習(xí)使用多用電表學(xué)案
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1、 實(shí)驗(yàn)十一 練習(xí)使用多用電表 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.了解多用電表的構(gòu)造和原理,掌握多用電表的使用方法。 2.會(huì)使用多用電表測電壓、電流及電阻。 3.會(huì)使用多用電表探索黑箱中的電學(xué)原件。 二、多用電表的構(gòu)造和原理 1.外部構(gòu)造(如圖所示) (1)調(diào)節(jié)選擇開關(guān)可以使用多用電表測量電流、電壓、電阻等。 (2)表盤的上部為表頭,用來表示電流、電壓和電阻的多種量程。 (3)由于多用電表的測量項(xiàng)目和量程比較多,而表盤的空間有限,所以并不是每個(gè)項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度,有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度,表盤的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標(biāo)度。 2.歐姆表內(nèi)部構(gòu)造和原理 (1)歐姆
2、表內(nèi)部電路簡化如圖。 (2)多用電表測電阻阻值的原理:閉合電路歐姆定律。 ①紅、黑表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí),指針滿偏,有Ig=。 ②當(dāng)紅、黑表筆之間接有未知電阻Rx時(shí),有I=,故每一個(gè)未知電阻都對應(yīng)一個(gè)電流值I。 由于I與R是非線性關(guān)系,表盤上電流刻度是均勻的,所以其對應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的。電阻的零刻度在電流滿偏處,即表盤刻度的最右端。當(dāng)Rx=Rg+R+r時(shí),I=,指針半偏,所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻。 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.測量前準(zhǔn)備 (1)觀察多用電表的外形,認(rèn)識選擇開關(guān)對應(yīng)的測量項(xiàng)目及量程。 (2)檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零,
3、則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。 (3)將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。 2.直流電壓和直流電流的測量 (1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電壓。 (2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流。 3.用多用電表測電阻的步驟 (1)調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度。 (2)將選擇開關(guān)置于“Ω”擋的“×1”擋,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向電阻的零刻度,然后斷開表筆。 (3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。 (4)選
4、擇開關(guān)改置“×100”擋,重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。 (5)再將兩表筆分別接觸阻值為幾千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標(biāo)定值進(jìn)行比較。 (6)測量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。 4.探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 判斷目的 應(yīng)用擋位 現(xiàn)象 電源 電壓擋 兩接線柱正、反接時(shí)均無示數(shù)說明無電源 電阻 歐姆擋 兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同 二極管 歐姆擋 正接時(shí)示數(shù)很小,反接時(shí)示數(shù)很大 電容器 歐姆擋 指針先指向某一小阻值,后逐漸增大到“∞”,且指針擺動(dòng)越來越慢 電感線圈 歐姆擋 示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù) 四、數(shù)據(jù)處理
5、 1.測電阻時(shí),電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。 2.測電壓和電流時(shí),如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等,讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位;若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等,讀數(shù)時(shí)不用估讀。 五、誤差分析 1.系統(tǒng)誤差 (1)電池用舊后,電動(dòng)勢會(huì)減小,致使電阻測量值偏大,要及時(shí)更換新電池。 (2)測電流、電壓時(shí),由于電表內(nèi)阻的影響,測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。 2.偶然誤差 (1)歐姆表的表盤刻度不均勻,估讀時(shí)易帶來誤差,要注意其左密右疏特點(diǎn)。 (2)讀數(shù)時(shí)易形成偶然誤差,要垂直表盤正對指針讀數(shù)。 (3)由
6、于歐姆表刻度的非線性,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會(huì)使誤差增大,因此要選用恰當(dāng)擋位,使指針指中值附近。 六、注意事項(xiàng) 1.多用電表的紅表筆連接的是“+”插孔,黑表筆連接的是“-”插孔,測直流電流或電壓時(shí),電流從紅表筆進(jìn)入電表,從黑表筆流出電表。測電阻時(shí),多用電表的黑表筆與內(nèi)部電池的正極相連,紅表筆與內(nèi)部電池的負(fù)極相連,電路閉合時(shí),正好符合電流從紅表筆流入,從黑表筆流出。 2.區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”,機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的調(diào)零定位螺絲;歐姆調(diào)零即電阻調(diào)零,指刻度盤右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是電阻擋的調(diào)零旋鈕。 3.測電壓時(shí),多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián);
7、測電流時(shí),多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián)。 4.測量電阻時(shí),每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。 5.由于電阻擋的刻度不均勻,難以估讀,故測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字,讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)量程的倍率。 6.使用多用電表時(shí),手不能接觸表筆的金屬桿,特別在測電阻時(shí),更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿。 7.測量電阻時(shí),待測電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測量結(jié)果,甚至可能損壞電表。 8.多用電表使用完畢,應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”位置或交流電壓最高擋,如果長期不用,應(yīng)把表內(nèi)電池取出。 考點(diǎn)1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) [例1] 某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示電路,測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“
8、×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有: 多用電表;電壓表(量程5 V,內(nèi)阻十幾千歐);滑動(dòng)變阻器(最大阻值5 kΩ);導(dǎo)線若干。 回答下列問題: (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1 k”擋,再將紅表筆和黑表筆________,調(diào)歐姆零點(diǎn)。 (2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端。 (3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多用電表的示數(shù)如圖乙所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V。 (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表
9、的讀數(shù)分別為12 kΩ和4.00 V。從測量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為________kΩ。 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖丁所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為________V,電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為 ________kΩ。 解析 (1)使用多用電表測電阻時(shí),換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,故應(yīng)將兩表筆短接。 (2)電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入、黑表筆流出,故紅表筆應(yīng)接“1”。 (3)從題圖乙可以看出多用電表中的指針指向表盤最上行刻度15位置,電阻擋為“×1 k”
10、,故讀數(shù)為15 kΩ;由于電壓表量程為5 V,電壓表中的指針?biāo)肝恢脼?.60,故讀數(shù)為3.60 V。 (4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為零時(shí),多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻,所以電壓表內(nèi)阻為12 kΩ。 (5)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為R,由(3)(4)問可知=, =,兩式聯(lián)立解得E=9.00 V,R=15 kΩ。 答案 (1)短接 (2)1 (3)15 3.60 (4)12 (5)9.00 15 歐姆表刻度盤特點(diǎn)及歐姆表讀數(shù)技巧 (1)歐姆表刻度盤不同于電壓、電流刻度盤 ①左∞右0:電阻無限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合。
11、 ②刻度不均勻:左密右疏。 ③歐姆擋是倍率擋,即讀出的示數(shù)應(yīng)再乘以該擋的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。 在不知道待測電阻的估計(jì)值時(shí),應(yīng)先從小倍率開始,熟記“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因?yàn)闅W姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大,且測量前指針指在左側(cè)“∞”處)。謹(jǐn)記每次選擋后都要進(jìn)行歐姆調(diào)零。 (2)歐姆表讀數(shù)技巧 ①為了減小讀數(shù)誤差,指針應(yīng)指在表盤到的部分,即中央刻度附近。 ②除非指針?biāo)诳潭缺P處每個(gè)小格表示1 Ω時(shí),要估讀到下一位,其余情況都不用估讀。 ③電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積。 某實(shí)驗(yàn)小組利用一滑動(dòng)變阻器和未知內(nèi)阻的微安表,來測量多用電表“×1 k”擋內(nèi)部電
12、池的電動(dòng)勢E。 (1)該小組采用圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。 (2)請將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整: ①插上紅、黑表筆,把多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋的“×1 k”位置,將紅、黑表筆________,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”,使指針指到表盤右側(cè)“0”處; ②按照電路圖連接好電路; ③接通開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器的阻值,得到多用電表和微安表的示數(shù)分別如圖丙所示。多用電表和微安表的讀數(shù)分別為________kΩ和________μA; ④斷開開關(guān),拔下紅、黑表筆,把多用電表的選擇開關(guān)扳到________位置。 (3)由以上信息可得多用電表“×1 k”擋內(nèi)部
13、電池的電動(dòng)勢為________V。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案 (1)如圖所示 (2)①短接 ③22 240(238~242均可) ④“OFF”擋或交流電壓最高擋 (3)9.0 解析 (1)根據(jù)電路圖,連接實(shí)物圖,注意電流為“紅入黑出”。 (2)①根據(jù)歐姆表的使用方法可知,選擋后應(yīng)將紅、黑表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零;③歐姆表的讀數(shù)為R=22×1 kΩ=22 kΩ,微安表的讀數(shù)為240 μA(238~242 μA均可)。 (3)歐姆表調(diào)零后,歐姆表內(nèi)阻等于其中值電阻,由圖丙所示多用電表可知,多用電表“×1 k”擋的中值電阻為15 kΩ,即歐姆表內(nèi)阻R0=15 kΩ。根據(jù)閉合
14、電路歐姆定律可得E=I(R+R0),I表示微安表的讀數(shù)、R表示多用電表的讀數(shù),代入數(shù)據(jù)有E=240×10-6×(22+15)×103 V=8.88 V≈9.0 V。 考點(diǎn)2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) [例2] 在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中: (1)在測量小燈泡的電阻時(shí),紅表筆接觸點(diǎn)的電勢比黑表筆________;(填“高”或“低”) (2)某同學(xué)把選擇開關(guān)打到“×1”擋,轉(zhuǎn)動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕,發(fā)現(xiàn)無法調(diào)零,則他應(yīng)________。 A.用力轉(zhuǎn)動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕 B.先用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)指針定位螺絲機(jī)械調(diào)零 C.更換多用電表的電池 D.作報(bào)廢處理,換新的多用電表 (3)在多用電表進(jìn)行測量時(shí),指針的位置
15、如圖所示,若多用電表的選擇開關(guān)處在以下表格中所指的擋位,請寫出對應(yīng)指針讀數(shù)。 所選擇的擋位 指針讀數(shù) 直流電壓10 V 電阻“×10”擋 (4)小徐同學(xué)要進(jìn)行二極管正反向電阻測量實(shí)驗(yàn),他可選用以下器件中的________。(填字母) 解析 (1)歐姆表的紅表筆與其內(nèi)置電源的負(fù)極相連接,黑表筆與歐姆表內(nèi)置電源正極相連接,在測量小燈泡的電阻時(shí),紅表筆接觸點(diǎn)的電勢比黑表筆低。 (2)把選擇開關(guān)打到“×1”擋,轉(zhuǎn)動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕,無法調(diào)零,可能是多用電表沒有進(jìn)行機(jī)械調(diào)零造成的,他可以用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)指針定位螺絲進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,然后再進(jìn)行歐姆調(diào)零,故選B。 (3)多用電表選擇
16、直流電壓10 V擋,由圖示可知,其分度值為0.2 V,示數(shù)為3.6 V;選擇開關(guān)置于電阻“×10”擋,由圖示表盤可知,其示數(shù)為26×10 Ω=260 Ω。 (4)由圖示可知,A是電容器,C是電阻,B、D是二極管,因此可以選擇B、D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 答案 (1)低 (2)B (3)3.6 V 260 Ω (4)BD (1)要學(xué)會(huì)如何檢測元件好壞。如二極管具有單向?qū)щ娦?,正向電阻很小,反向電阻很大,可以用多用表判定好壞和極性。 (2)判斷黑箱內(nèi)元件 首先用多用表電壓擋探測黑箱內(nèi)是否有電源,如果有電源,則探測黑箱外任意兩點(diǎn)間的電壓,根據(jù)電壓關(guān)系判定電源的位置,及各接點(diǎn)間的電阻關(guān)
17、系。 如果沒有電源,則直接用歐姆擋測量任意兩點(diǎn)間的阻值,根據(jù)阻值,分析是什么關(guān)系及其連接情況。 (2017·太原模擬)如圖所示,已知黑箱外有A、B、C三只接線柱,黑箱內(nèi)有一只定值電阻和一個(gè)二極管,它們的兩端都直接接在接線柱上。用多用電表依次測三只接線柱間的阻值,結(jié)果如下表所示。請判定黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)。 紅表筆 A A B C C B 黑表筆 B C C B A A 阻值/Ω 100 150 50 2000 2100 100 答案 見解析 解析 先由二極管的反向截止的性質(zhì)分析,由表可知,接BC和CB時(shí)測量結(jié)果不同,故在BC間一定有二極
18、管存在;同理可知在AC間也有二極管存在,并且AC間的正向電阻大于BC之間,說明AC間包含電阻;而接AB和BA時(shí)電阻不變;故說明AB間只有電阻,BC間接二極管。所以黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)如圖所示。 1.如圖所示為多量程多用電表的示意圖。 (1)當(dāng)接通1或2時(shí),為________(填“電流”“電阻”或“電壓”)擋。1的量程比2的量程________(填“大”或“小”)。 (2)測量某電阻時(shí),用“×10 Ω”擋時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,他應(yīng)該換用________(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)擋,換擋后,在測量前要先進(jìn)行________。 (3)該同學(xué)要測量多用電表直流“2.5 V”擋的內(nèi)
19、阻RV(約為20 kΩ)。除此多用電表外,還有以下器材:直流電源一個(gè)(電動(dòng)勢E為3 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、電阻一個(gè)(阻值R為10 kΩ)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。 要求:①在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(多用電表用表示)。 ②寫出RV的表達(dá)式:_____________________________________ ____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(用字母表
20、示,并說明所用字母的物理意義) 答案 (1)電流 大 (2)×1 Ω 歐姆調(diào)零 (3)①如圖所示 ②RV=(U為多用電表直流“2.5 V”擋的讀數(shù),E為電源電動(dòng)勢,R為電阻阻值) 解析 (3)②在題圖中,多用電表與電阻串聯(lián),通過它們的電流相等,所以有=,因此RV=(U為多用電表直流“2.5 V”擋的讀數(shù))。 2.(2017·南京模擬)為確定某電子元件的電氣特性,做如下測量。 (1)用多用電表測量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻擋測量,發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇________(填“×10”或“×1 k”)倍率的電阻擋,并______________再進(jìn)行
21、測量,多用電表的示數(shù)如圖甲所示,測量結(jié)果為________Ω。 (2)將待測元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動(dòng)變阻器、電流表、多用電表、開關(guān)及若干導(dǎo)線連接成電路,如圖乙所示。添加連線,使電路能測量該元件完整的伏安特性。 本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測電壓,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到______________(填“直流電壓10 V”或“直流電壓50 V”)擋。 答案 (1)×10 重新歐姆調(diào)零 70 (2)如圖所示 直流電壓10 V 解析 (1)用多用電表測量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻擋測量,發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大,說明電阻較小,因此需選擇“×10”倍率的電
22、阻擋,并重新歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量,測量結(jié)果為70 Ω。 (2)要測量該元件完整的伏安特性,必須連接成滑動(dòng)變阻器分壓式電路。本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測電壓,待測元件額定電壓為9 V,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到直流電壓10 V擋。 3.如圖為一簡單歐姆表原理示意圖,其中電流表的滿偏電流Ig=300 μA,內(nèi)阻Rg=100 Ω,可變電阻R的最大阻值為10 kΩ,電池的電動(dòng)勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是________色。按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時(shí),指針指在刻度盤的正中央,則Rx=________kΩ,若該歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢變小、內(nèi)阻變大,但
23、此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測上述Rx,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將________ (填“變大”“變小”或“不變”)。 答案 紅 5 變大 解析 由I=及Ig=知,指針指中央時(shí),I=Ig=150 μA,Rx=5 kΩ;歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)=Rg+r+R,當(dāng)電池電動(dòng)勢變小、內(nèi)阻r增大時(shí),歐姆表得重新調(diào)零,由于滿偏電流Ig不變,由公式Ig=,歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小,待測電阻的測量值是通過電流表示數(shù)體現(xiàn)出來的,由I==,可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí),I變小,指針偏左,歐姆表示數(shù)變大。 4.(2017·汕頭模擬)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器,請完成下列問題: (1)在使用多用電表測量時(shí),指針的位置如
24、圖a所示,若選擇開關(guān)撥至“×1”擋,則測量的結(jié)果為________;若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋,則測量結(jié)果為________。 (2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖b所示,電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r,R0為調(diào)零電阻,Rg為表頭內(nèi)阻,電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖c所示,則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為________。 (3)下列根據(jù)圖c中I-Rx圖線做出的解釋或判斷中正確的是( ) A.因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的,所以歐姆表的示數(shù)左大右小 B.歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx=0時(shí)電路中的電流I=Ig C.Rx越小,相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大,所以歐姆
25、表的示數(shù)左密右疏 D.測量中,當(dāng)Rx的阻值為圖c中的R2時(shí),指針位于表盤中央位置的左側(cè) 答案 (1)18 Ω 23.0 mA (2)I= (3)BCD 解析 (1)在使用多用電表測量時(shí),指針的位置如題圖a所示,若選擇開關(guān)撥至“×1”擋,按照最上面刻度讀數(shù),則測量的結(jié)果為18×1 Ω=18 Ω;若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋,按照中間刻度讀數(shù),則測量結(jié)果為23.0 mA。 (2)由閉合電路歐姆定律,I=。 (3)因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的,所以歐姆表的刻度是不均勻的。歐姆表的示數(shù)左大右小是因?yàn)殡娏麟S待測電阻阻值的增大而減小,A錯(cuò)誤;當(dāng)Rx=0時(shí),調(diào)節(jié)R0使電路中的電流達(dá)到多用電表的
26、滿偏電流Ig,B正確;由閉合電路歐姆定律I=得出Rx越小,相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大,所以歐姆表的示數(shù)左密右疏,C正確;測量中,當(dāng)電路中的電流等于半偏電流的時(shí)候,指針位于表盤的中央,當(dāng)未知電阻阻值為R2時(shí),電路中的電流明顯小于半偏電流,因此指針應(yīng)指在表盤中央位置的左側(cè),D正確。 5.(重慶高考)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖1所示,該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源,導(dǎo)線接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50 V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。 (1)斷開開關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖2所示,讀數(shù)為________V,說明題中__
27、______(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”“小燈”)正常。 (2)紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和圖2相同,可判定發(fā)生故障的器件是________(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)。 答案 (1)11.5(11.2~11.8之間的值均可) 蓄電池 (2)小燈 解析 (1)多用電表調(diào)至50 V量程最小分度為1 V,應(yīng)估讀到下一位,故接ac兩點(diǎn)測量的是電源兩端的電壓,讀數(shù)為11.5 V,可見蓄電池完好。 (2)斷開開關(guān),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),表明電壓表被斷路,開關(guān)閉合后,讀數(shù)不變,表明蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)和多用表能組成完好回路,開關(guān)和保險(xiǎn)絲
28、無問題,發(fā)生故障的是小燈,小燈斷路。 6.(天津高考)現(xiàn)要測量一個(gè)未知電阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有: 多用電表(僅可使用歐姆擋); 一個(gè)電池組E(電動(dòng)勢6 V); 一個(gè)滑動(dòng)變阻器R(0~20 Ω,額定電流1 A); 兩個(gè)相同的電流表G(內(nèi)阻Rg=1000 Ω,滿偏電流Ig=100 μA); 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻(R1=29000 Ω,R2=0.1 Ω); 一個(gè)電鍵S、導(dǎo)線若干。 (1)(多選)為了設(shè)計(jì)電路,先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻,采用“×10”擋,調(diào)零后測量該電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大,最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來,下列判斷
29、和做法正確的是________(填字母代號)。 A.這個(gè)電阻阻值很小,估計(jì)只有幾歐姆 B.這個(gè)電阻阻值很大,估計(jì)有幾千歐姆 C.如需進(jìn)一步測量可換“×1”擋,調(diào)零后測量 D.如需進(jìn)一步測量可換“×1 k”擋,調(diào)零后測量 (2)根據(jù)粗測的判斷,設(shè)計(jì)一個(gè)測量電路,要求測量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。 答案 (1)AC (2)如圖所示 解析 (1)歐姆擋的零刻線在右側(cè),偏轉(zhuǎn)越大時(shí)阻值越小,故A正確。要使指針指在中間刻度線附近,由“阻值=讀數(shù)×倍率”可知所選倍率應(yīng)減小以增大讀數(shù),故C正確。 (2)由電路能耗較小的要求可知控制電路應(yīng)
30、采用限流式。因器材中只有兩個(gè)內(nèi)阻已知的電流表,故可考慮改裝:由題給數(shù)據(jù)可知電流表G與R1可改裝為一個(gè)量程為3 V的電壓表。電流表G與R2可改裝為一個(gè)量程為1 A的電流表。改裝后的內(nèi)阻分別為RV=30000 Ω與RA=0.1 Ω,而被測電阻的阻值約為幾歐,屬于小電阻,故測量電路應(yīng)采用外接法,電路圖見答案。 7.(2017·全國卷Ⅲ)圖a為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓1 V擋和5
31、 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆×100 Ω擋。 (1)圖a中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。 (2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號)。 A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置 B.使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置 C.使用電流擋時(shí),調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω。 (4)某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖b所示。若此時(shí)B端是與“1
32、”連接的,則多用電表讀數(shù)為________;若此時(shí)B端是與“3”連接的,則讀數(shù)為________;若此時(shí)B端是與“5”連接的,則讀數(shù)為________。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 答案 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10 kΩ 2.95 V 解析 (1)當(dāng)B端與“3”連接時(shí),內(nèi)部電源與外部電路形成閉合回路,電流從A端流出,故A端與黑色表筆相連接。 (2)在使用多用電表之前,調(diào)整表頭螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置,選項(xiàng)B正確;使用電流擋時(shí),電阻R6不在閉
33、合電路中,調(diào)節(jié)無效,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 (3)根據(jù)題給條件可知:當(dāng)B端與“2”連接時(shí),表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián),此時(shí)為量程1 mA的電流擋,由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知,==,解得R1+R2=160 Ω。 當(dāng)B端與“4”連接時(shí),表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與R4串聯(lián),此時(shí)為量程1 V的電壓擋,表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)總電阻為120 Ω,兩端電壓為0.12 V,由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知:R4兩端電壓為0.88 V,則R4電阻為880 Ω。 (4)若此時(shí)B端是與“1”連接的,多用電表作為直流電流表使用,量程2.5 mA,讀數(shù)為1.47 mA。 若此時(shí)B端是與“3”連接的,多用電表作為歐姆表使用,讀數(shù)為11×100 Ω=1.10 kΩ。 若此時(shí)B端是與“5”連接的,多用電表作為直流電壓表使用,量程為5 V,讀數(shù)為2.95 V。 18
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