11.5 實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表 【練習(xí)】2024-2025學(xué)年高二物理 同步練（ 人教版2019必修第三冊）（解析版）

11.5實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)物理素養(yǎng)3.2.1會使用多用電表。物理觀念：了解多用電表的表盤及測量功能，了解數(shù)字式多用電表的特點(diǎn)。了解二極管的單向?qū)щ娦??？茖W(xué)思維：通過觀察，了解多用電表的表盤及測量功能，會根據(jù)需要正確選擇檔位?？茖W(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)會使用多用電表測量電壓、電流和電阻。通過測量二極管正、反向電阻，了解二極管的單向?qū)щ娦??？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作的習(xí)慣。通過分組實(shí)驗(yàn)，討論、交流，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識。002思維導(dǎo)圖1．不變的實(shí)驗(yàn)原理：都是應(yīng)用了閉合電路的歐姆定律、電路的串聯(lián)與并聯(lián)知識。2．必備的實(shí)驗(yàn)器材：多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻。3．通用的數(shù)據(jù)處理方法(1)測電阻時，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。記錄電阻讀數(shù)時一般用科學(xué)計數(shù)法表示。(2)測電壓和電流時，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時應(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)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可。4．相同的注意事項(xiàng)(1)使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)兩表筆在使用時，電流總是“紅入”“黑出”。(3)測電阻時①指針指在中值附近較準(zhǔn)，否則換擋。②每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。③讀出示數(shù)要乘以倍率。(4)使用完畢，選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。5．一致的誤差分析思路偶然誤差①估讀時易帶來誤差。②表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大。系統(tǒng)誤差①電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換電池。②測電流、電壓時，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。003知識梳理課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識：一、歐姆表原理(多用電表測電阻原理)1．構(gòu)造如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。外部：接被測電阻Rx。全電路電阻R總＝Rg＋R＋r＋Rx。2．工作原理閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。3．刻度的標(biāo)定紅、黑表筆短接(被測電阻Rx＝0)時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I＝Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過程叫歐姆調(diào)零。(1)當(dāng)I＝Ig時，Rx＝0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。(圖甲)(2)當(dāng)I＝0時，Rx→∞，在I＝0處標(biāo)為“∞”。(圖乙)(3)當(dāng)I＝eq\f(Ig,2)時，Rx＝Rg＋R＋r，此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，Rx叫中值電阻。二、多用電表1．多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程。2．外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項(xiàng)目和量程。3．多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔)。三、二極管的單向?qū)щ娦?．晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，即正極和負(fù)極，它的符號如圖甲所示。2．晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當(dāng)給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示。3．將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接“正”極，紅表筆接“負(fù)”極時，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負(fù)極。四、練習(xí)使用多用電表1．實(shí)驗(yàn)步驟(1)觀察：觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項(xiàng)目及量程。(2)機(jī)械調(diào)零：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，則可用小螺絲刀調(diào)節(jié)定位螺絲，進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。(3)將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔。(4)測量小燈泡的電壓和電流。①按如圖甲所示的電路圖連好電路，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按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。(5)測量定值電阻①根據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處。②將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)。③讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測量結(jié)果。④測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。2．多用電表使用注意事項(xiàng)(1)表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為“紅入”、“黑出”。(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指針定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕。(3)歐姆表讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)擋位的倍率。(4)使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿。(5)測量電阻時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。(6)測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。3．多用電表對電路故障的檢測(1)斷路故障的檢測方法①用直流電壓擋將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞。②用直流電流擋將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。③用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說明元件完好，若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路。(2)短路故障的檢測方法①將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。②用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應(yīng)是短路。004題型精講【題型一】電路故障及黑箱問題【典型例題1】某同學(xué)將一量程為250μA的微安表改裝成量程為1.5V的電壓表。先將電阻箱R1與該微安表串聯(lián)進(jìn)行改裝，然后選用合適的電源E、滑動變阻器R2、定值電阻R3、開關(guān)S和標(biāo)準(zhǔn)電壓表對改裝后的電表進(jìn)行檢測，設(shè)計電路如圖所示。(1)微安表銘牌標(biāo)示內(nèi)阻為0.8kΩ，據(jù)此計算R1的阻值應(yīng)為__________kΩ。按照電路圖連接電路，并將R1調(diào)為該阻值。(2)開關(guān)閉合前，R2的滑片應(yīng)移動到__________端。(3)開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)R2的滑片位置，微安表有示數(shù)，但變化不顯著，故障原因可能是__________。(填選項(xiàng)前的字母)A．1、2間斷路B．3、4間斷路C．3、5間短路(4)排除故障后，調(diào)節(jié)R2的滑片位置，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為0.60V時，微安表的示數(shù)為98μA，此時需要__________(填“增大”或“減小”)R1的阻值，以使改裝電表的量程達(dá)到預(yù)期值。解析：(1)微安表的內(nèi)阻Rg＝0.8kΩ，滿偏電流Ig＝250μA＝250×10－6A，串聯(lián)R1后改裝為U＝1.5V的電壓表，所以滿足Ig(Rg＋R1)＝U，代入數(shù)據(jù)解得R1＝eq\f(U,Ig)－Rg＝eq\f(1.5,250×10－6)Ω－0.8kΩ＝6kΩ－0.8kΩ＝5.2kΩ。(2)開關(guān)閉合前，將滑動變阻器R2的滑片移動到2端，這樣測量電路部分的分壓為0，保護(hù)電表。(3)開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，電表示數(shù)變化不明顯，說明分壓電路未起作用，可能是1、2之間斷路或者3、5間短路，整個電路變?yōu)橄蘖骶€路，滑動變阻器的阻值遠(yuǎn)小于檢測電表的電路部分的電阻，所以微安表示數(shù)變化不明顯；若是3、4間斷路，電路斷開，微安表無示數(shù)。故A、C正確。(4)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為0.60V，若改裝電壓表也為0.60V，此時微安表的示數(shù)為I＝eq\f(0.60V,Rg＋R1)＝eq\f(0.60V,6kΩ)＝100μA，但此時微安表示數(shù)為98μA，說明R1的阻值偏大，所以應(yīng)該減小R1的阻值。答案：(1)5.2(2)2(3)AC(4)減小【典型例題2】如圖甲所示為某黑箱面板上的三個接線柱，黑箱里可能有直流電源、電阻、二極管、電容器等元件，但任兩個接線柱間最多只連接有一個元件。(1)某同學(xué)要用多用電表探測黑箱，探測的第一步應(yīng)該是__________。A．用多用電表的電阻擋測量任意兩接線柱間的電阻B．用多用電表的電壓擋測量任意兩接線柱間的輸出電壓C．用多用電表的電流擋測量任意兩接線柱間的輸出電流(2)探測結(jié)果表明，黑箱里沒有電源，并測得任兩個接線柱間的電阻如下表所示：紅表筆ABACBC黑表筆BACACB測得阻值/Ω20020011.2k27011k70由此可以判斷，黑箱里的元件一定有____________，用電路元件符號在圖甲所示線框內(nèi)畫出黑箱中的電路連接。(3)多用電表的表盤如圖乙所示，在上面探測A、C兩接線柱間電阻時，紅表筆接A接線柱，黑表筆接C接線柱，這時電流從________(填“A”或“C”)接線柱流進(jìn)黑箱；為了使這時測量電阻讀數(shù)盡可能減小誤差，測電阻的擋位選擇的應(yīng)是______(填“×1k”“×100”或“×10”)。[創(chuàng)新點(diǎn)分析]根據(jù)不同元件的特性判斷黑箱內(nèi)的元件及其連接方式。解析：(1)因黑盒子內(nèi)部可能有電源，則不能先用多用電表的歐姆擋測量，可先用電壓擋判斷內(nèi)部是否有電源，故選B。(2)根據(jù)題表中的測量值可以斷定：A、B間肯定有電阻，B、C之間肯定有二極管，A、C間肯定有電阻和二極管的串聯(lián)，電路連接如圖：(3)在上面探測A、C兩接線柱間電阻時，紅表筆接A接線柱，黑表筆接C接線柱，這時電流從C接線柱流進(jìn)黑箱；為了使這時測量電阻讀數(shù)盡可能減小誤差，指針應(yīng)指在中值附近，測電阻的擋位選擇的應(yīng)是“×1k”。答案：(1)B(2)電阻、二極管電路連接見解析(3)C×1k【對點(diǎn)訓(xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)小組在練習(xí)使用多用電表時，他們正確連接好電路如圖甲所示．閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)電阻箱R0，燈泡都不亮，電流表無示數(shù)，他們判斷電路可能出現(xiàn)故障．經(jīng)小組討論后，他們嘗試用多用電表的歐姆擋來檢測電路．已知保護(hù)電阻R＝15Ω，電流表量程為0～50mA.操作步驟如下：①將多用電表擋位調(diào)到歐姆×1擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；②斷開圖甲電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在a、c上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；③將多用電表兩表筆分別接在b、c上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示；④將多用電表兩表筆分別接在c、e上，調(diào)節(jié)R0＝20Ω時，多用電表示數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)如圖丁所示．回答下列問題：(1)圖丙中的多用電表示數(shù)為________Ω；圖丁中的電流表示數(shù)為________mA.(2)操作步驟④中，多用電表紅表筆應(yīng)接________(選填“c”或“e”)點(diǎn)．(3)電路的故障可能是________．A．燈泡短路B．燈泡斷路C．保護(hù)電阻R短路D．保護(hù)電阻R斷路(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，還可以計算出多用電表內(nèi)部電源的電動勢E′＝________V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．答案(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48解析(1)歐姆表的示數(shù)為24×1Ω＝24Ω，電流表的最小分度是1mA，需估讀到0.1mA，所以題圖丁中的電流表示數(shù)為38.0mA.(2)根據(jù)電流必須從電流表的正接線柱流入，電流從歐姆表的紅表筆流入，黑表筆流出，電路中電流經(jīng)過電流表的方向?yàn)閐→e，則操作步驟④中，多用電表黑表筆應(yīng)接c點(diǎn)，紅表筆應(yīng)接e點(diǎn)．(3)將多用電表兩表筆分別接在a、c上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)，說明a、c間有斷路．將多用電表兩表筆分別接在b、c上，多用電表的示數(shù)不為零，所以電路的故障是燈泡斷路．(4)操作步驟③中多用電表指針正好指在中間刻度，根據(jù)歐姆表的中值電阻等于其內(nèi)阻，知?dú)W姆表的內(nèi)阻為R歐＝15Ω.根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(E′,R0＋RmA＋R歐)，又R0＋RmA＝24Ω，故E′＝I(R0＋RmA＋R歐)＝38.0×10－3×(24＋15)V≈1.48V.【對點(diǎn)訓(xùn)練2】某同學(xué)利用多用電表的歐姆擋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。歐姆擋所用電池的電動勢為9V，刻度盤中央刻度值為“15”，選擇旋鈕打在“×1k”擋。(1)該同學(xué)用歐姆擋測量某一量程為15V的電壓表內(nèi)阻。①指針指在圖甲所示位置，此測量值為________Ω；查閱資料發(fā)現(xiàn)該電壓表內(nèi)阻真實(shí)值為15kΩ，測量值與真實(shí)值偏差較大，可能原因是該同學(xué)未進(jìn)行歐姆調(diào)零就直接測量，若此時把兩表筆短接，則指針應(yīng)指在歐姆擋零刻度線的______側(cè)(選填“左”或“右”)。②進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測量，多用電表指針恰好指在“15”刻度線，此時電壓表示數(shù)為________V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(2)該同學(xué)接著用歐姆擋探測只有一個元件的黑箱，如圖乙所示，當(dāng)兩表筆接觸黑箱接線柱a、b時，發(fā)現(xiàn)電表指針快速擺向右邊后再擺回最左邊刻度線，則該元件可能是________。A．電阻 B．電感線圈C．電容器 D．二極管答案(1)①25k左②4.5(2)C解析(1)①指針指在圖甲所示位置，此測量值為25kΩ；查閱資料發(fā)現(xiàn)該電壓表內(nèi)阻真實(shí)值為15kΩ，測量值與真實(shí)值偏差較大，可能原因是該同學(xué)未進(jìn)行歐姆調(diào)零就直接測量，若此時把兩表筆短接，則指針應(yīng)指在歐姆擋零刻度線的左側(cè)。②進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測量，多用電表指針恰好指在“15”刻度線，即電壓表的內(nèi)阻等于歐姆表的中值電阻，即電壓表的內(nèi)阻等于歐姆表的內(nèi)阻，則此時電壓表示數(shù)為歐姆表內(nèi)電源電動勢的一半，即4.5V。(2)當(dāng)兩表筆接觸黑箱接線柱a、b時，發(fā)現(xiàn)電表指針快速擺向右邊后再擺回最左邊刻度線，即電路接通后電流又逐漸變?yōu)榱?，則該元件可能是電容器，電路接通后先充電，充電結(jié)束后電路中電流為零，故C正確?！绢}型二】電表改裝及歐姆檔原理【典型例題3】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250μA，內(nèi)阻為480Ω.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個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω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，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，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)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示．若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為__________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為____________．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1．10kΩ2.94V解析(1)當(dāng)B端與“3”連接時，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)整表頭指針定位螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置，選項(xiàng)A錯誤；使用歐姆擋時，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，電阻R6不在閉合電路中，調(diào)節(jié)無效，選項(xiàng)C錯誤．(3)根據(jù)題給條件可知，當(dāng)B端與“2”連接時，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)，此時為量程1mA的電流擋，由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知，eq\f(Rg,R1＋R2)＝eq\f(1－0.25,0.25)＝eq\f(3,1)，解得R1＋R2＝160Ω.當(dāng)B端與“4”連接時，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與R4串聯(lián)，此時為量程1V的電壓擋，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后的總電阻為120Ω，兩端電壓為0.12V，則R4兩端電壓為0.88V，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知：R4電阻為880Ω.若此時B端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表使用，讀數(shù)為11×100Ω＝1.10kΩ.若此時B端是與“5”連接的，多用電表作為直流電壓表使用，量程為5V，讀數(shù)為2.94V.【典型例題4】如圖甲為某探究小組自制多用電表的電路圖，圖乙為相應(yīng)的實(shí)物圖。其中電流表G量程為1mA，內(nèi)阻為18Ω，R0＝2Ω?；瑒幼冏杵鱎1的最大阻值為2000Ω，電源電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻不計。甲乙(1)將圖乙中未連接的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。(2)圖甲中，當(dāng)開關(guān)S1閉合，單刀雙擲開關(guān)S2接“1”時，可作為量程為__________mA的電流表。(3)圖甲中，將開關(guān)S2接“2”端時，為歐姆表。若開關(guān)S1斷開，歐姆調(diào)零后R1的阻值為________Ω；若開關(guān)S1斷開時，倍率為“×10”擋，則開關(guān)S1閉合時，倍率為________(填“×1”或“×100”)擋。答案(1)見解析圖(2)10(3)1482×1解析(1)補(bǔ)充完整的實(shí)物圖如圖所示。(2)當(dāng)開關(guān)S1閉合，單刀雙擲開關(guān)S2接“1”時，流過電流表G的最大電流為1mA，由于電流表的內(nèi)阻為18Ω，R0＝2Ω，此時流過R0的電流為9mA，故此時可作為量程為10mA的電流表。(3)歐姆調(diào)零時，電流表滿偏，故歐姆表的內(nèi)阻為R總＝eq\f(E,Ig)＝1.5×103Ω由于電流表的內(nèi)阻為18Ω，歐姆調(diào)零后R1的阻值為1482Ω。開關(guān)S1斷開時，歐姆表內(nèi)部阻值為1500Ω，即中值電阻為1500Ω，倍率為“×10”擋。則當(dāng)開關(guān)S1閉合時，歐姆表內(nèi)部的阻值為R總′＝eq\f(E,Ig′)＝1.5×102Ω即中值電阻為150Ω，所以倍率為“×1”擋?！緦c(diǎn)訓(xùn)練3】如圖為簡易多用電表的電路圖。該多用電表有5個擋位，5個擋位中有：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流3mA擋和6mA擋，歐姆擋。圖中E是直流電源；R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻，R6是可變電阻，最大值為2kΩ；表頭G的滿偏電流為2mA，內(nèi)阻為20Ω，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；(1)圖中的A端與________(填“紅”或“黑”)表筆相連接；(2)要想使用直流電壓1V擋，選擇開關(guān)B應(yīng)與______相連(填選擇開關(guān)對應(yīng)的數(shù)字)；(3)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，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，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(4)根據(jù)題給條件可得R1＝________Ω，R2＝________Ω。答案(1)紅(2)4(3)B(4)2020解析(1)根據(jù)“紅進(jìn)黑出”，圖中的A端與紅表筆相連接。(2)直流電壓1V擋要用表頭與較小的電阻串聯(lián)，則選擇開關(guān)B應(yīng)與“4”相連。(3)R6是歐姆擋的調(diào)零電阻，使用歐姆擋時，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，故B正確，A、C錯誤。(4)直流電流分別為3mA和6mA擋，由圖可知，接“1”時為6mA擋，接“2”時為3mA擋，設(shè)I1＝6mA，I2＝3mA由歐姆定律可得(I1－Ig)R1＝Ig(R2＋Rg)IgRg＝(I2－Ig)(R2＋R1)解得R1＝20Ω，R2＝20Ω?！緦c(diǎn)訓(xùn)練4】某實(shí)驗(yàn)小組使用多用電表測量電學(xué)中的物理量，并探究歐姆表的原理。（1）某次測量時，多用電表表盤指針指在如圖甲所示位置，下列說法錯誤的是。A.若該讀數(shù)是選用歐姆擋“”倍率得到的，應(yīng)該更換“”倍率，歐姆調(diào)零后再次進(jìn)行測量B.多用電表的欣姆擋是靠內(nèi)部電源提供電流的．若選用“”倍率測量電阻，則歐姆表內(nèi)阻約為C.測直流電流時，應(yīng)讓紅表筆接外電路的正極，黑表筆接外電路的負(fù)極（2）該小組進(jìn)一步探究歐姆表的原理，設(shè)計了如圖乙所示的電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)S，可使歐姆表具有“”和“”的兩種倍率，可用器材如下：A．干電池（電動勢，內(nèi)阻不計）；B．電流表G（滿偏電流，內(nèi)阻）；C．定值電阻（阻值為）；D．滑動變阻器（最大阻值為）；E．定值電阻（阻值為）、；F．開關(guān)一個紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干．①表筆B是______（填“紅或“黑”）表筆；②虛線框內(nèi)是雙量程電流表，已知當(dāng)S接a時，對應(yīng)電流表量程是，那么定值電阻______；③當(dāng)開關(guān)S撥向________（填“a”或“b”）時，歐姆表的倍率是“”，歐姆調(diào)零后，歐姆表內(nèi)阻為______。【答案】（1）B（2）①.黑②.9③.b④.150【解析】【小問1詳解】A．歐姆表的讀數(shù)等于倍率乘指針示數(shù)，該圖指針?biāo)疚恢秒娮枳x數(shù)偏小，說明倍率選大了，應(yīng)該改用“”的倍率，歐姆調(diào)零后再次進(jìn)行測量，故A正確；B．多用電表作歐姆表使用時，是靠內(nèi)部電源提供電流，中值刻度對應(yīng)的電阻就等于這個倍率下歐姆表的內(nèi)阻，若選用的是“×10”的倍率測電阻，則歐姆表內(nèi)阻約為，故B錯誤；C．測直流電流時，應(yīng)該讓電流從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出，以保證表盤指針能夠正偏，故必須讓紅表筆接外電路的正極，黑表筆接外電路負(fù)極，故C正確。本題選錯誤，故選B?！拘?詳解】①[1]電流從紅表筆流進(jìn)，黑表筆流出，由圖可知，表筆B是黑表筆；②[2]當(dāng)S接a時，對應(yīng)電流表量程是0~0.1A，則有解得③[3][4]當(dāng)S接a時，對應(yīng)電流表量程是0-0.1A，則歐姆表內(nèi)阻為當(dāng)S接b時，設(shè)滿偏電流為，根據(jù)并聯(lián)電路分流特點(diǎn)有解得可知，當(dāng)S接b時，歐姆表的倍率是“×10”。則歐姆表內(nèi)阻為【題型三】電阻的測量及檢測二極管 【典型例題5】某科學(xué)探究小組在參加廢水處理廠的社會實(shí)踐活動后，準(zhǔn)備測定廢水的電阻率。該小組用透明塑料板自制了一個長方體容器，在容器左、右內(nèi)側(cè)面緊貼金屬銅薄板(板的厚度和電阻的影響可忽略不計)，銅薄板上端分別帶有接線柱M、N，在容器外側(cè)垂直底面粘一透明刻度尺，其0刻度與容器內(nèi)底面對齊，如圖所示。容器內(nèi)底面長、寬分別為a、b。(1)廢水注滿容器后，將多用電表選擇開關(guān)撥到歐姆擋“×100”擋位，正確使用多用電表，測得廢水的電阻如圖所示，則廢水的電阻約為________Ω。(2)為更精確地測量所取廢水的電阻率，該小組采用如下實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計實(shí)驗(yàn)。A．直流電源E(電動勢E約4.5V，內(nèi)阻r0約0.1Ω)；B．電流表A1(量程0～3mA，內(nèi)阻r1＝100Ω)；C．電流表A2(量程0～5mA，內(nèi)阻r2約40Ω)；D．電阻箱R1(0～999.9Ω)E．滑動變阻器R2(阻值范圍0～50Ω，允許通過的最大電流2.0A)F．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。請從下圖中選出最合理的實(shí)驗(yàn)電路圖______。(3)根據(jù)合理的實(shí)驗(yàn)電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，調(diào)節(jié)電阻箱阻值使R1＝900Ω，該實(shí)驗(yàn)小組完成以下操作步驟：①倒出適量廢水，測出并記錄廢水深度，然后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，分別記錄電流表A1的讀數(shù)和電流表A2的讀數(shù)；②斷開開關(guān)S，再倒出適量廢水，測出并記錄廢水深度，然后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，使電流表A1的讀數(shù)與步驟①中電流表A1的讀數(shù)相同，記錄電流表A2的讀數(shù)；③重復(fù)第②步操作多次，記錄每次測量中的廢水深度h和電流表A2的讀數(shù)I，并描點(diǎn)作出I－h(huán)圖像如圖所示。④圖中直線的縱截距為I0，斜率為k，則該容器內(nèi)廢水電阻率的表達(dá)式為ρ＝________。(用題中所給物理量的符號I0、k、a、b、r1、R1表示)答案(1)1600或1.6×103(2)C(3)eq\f(I0（r1＋R1）b,ka)解析(1)由圖可知?dú)W姆表讀數(shù)為Rx＝16.0×100Ω＝1600Ω。(2)因?yàn)榇郎y電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器的阻值，滑動變阻器采用限流式接法起不到調(diào)節(jié)作用，故應(yīng)選用分壓電路；回路中的最大電流為eq\f(4.5,1600)A＝2.8mA，故電流表應(yīng)選C，因?yàn)闆]有電壓表，所以用內(nèi)阻已知的B與電阻箱改裝電壓表，電壓表內(nèi)阻已知，故采用外接法，故最合理的實(shí)驗(yàn)電路圖為C。(3)根據(jù)圖示電路圖，由歐姆定律可知，廢水的電阻R＝eq\f(I1（r1＋R1）,I－I1)廢水電阻R＝ρeq\f(a,bh)整理得I＝eq\f(I1（r1＋R1）b,ρa(bǔ))h＋I(xiàn)1由圖示I－h(huán)圖像可知，縱軸截距I0＝I1圖像的斜率k＝eq\f(I1（r1＋R1）b,ρa(bǔ))解得，廢水的電阻率ρ＝eq\f(I0b（r1＋R1）,ak)?！镜湫屠}6】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，紅表筆接觸點(diǎn)的電勢比黑表筆接觸點(diǎn)的電勢________。(填“高”或“低”)(2)某同學(xué)把選擇開關(guān)打到“×1”擋，轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕，發(fā)現(xiàn)無法調(diào)零，則他應(yīng)________。A．用力轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕B．先用螺絲刀轉(zhuǎn)動指針定位螺絲機(jī)械調(diào)零C．更換多用電表的電池D．作報廢處理，換新的多用電表(3)在用多用電表進(jìn)行測量時，指針的位置如圖所示，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10V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，紅表筆接觸點(diǎn)的電勢比黑表筆接觸點(diǎn)的電勢低。(2)把選擇開關(guān)打到“×1”擋，轉(zhuǎn)動歐姆調(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，他可以先用螺絲刀轉(zhuǎn)動指針定位螺絲進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，然后再進(jìn)行歐姆調(diào)零，故選B。(3)多用電表選擇直流電壓10V擋，由圖示可知，其分度值為0.2V，示數(shù)為3.6V；選擇開關(guān)置于電阻“×10”擋，由圖示表盤可知，其示數(shù)為26×10Ω＝260Ω。(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)3.6V260Ω(4)BD【對點(diǎn)訓(xùn)練5】在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。(1)該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是________Ω。(2)除電源(電動勢3.0V，內(nèi)阻不計)、電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)B．電流表(量程0～3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω)C．滑動變阻器(最大阻值10Ω，額定電流2A)D．滑動變阻器(最大阻值1kΩ，額定電流0.5A)為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用________(選填實(shí)驗(yàn)器材前對應(yīng)的字母)。(3)該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U-I圖線。根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R＝________Ω(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(4)用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。解析：(1)將選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到“×1”擋，由圖1可知，金屬絲的電阻Rx＝6×1Ω＝6Ω。(2)由題知，電源電動勢為3V，則回路中的最大電流約為Imax＝eq\f(E,Rx)＝eq\f(3,6)A＝0.5A，故電流表選A；為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，滑動變阻器要選最大阻值小的，故選C。(3)將描出的點(diǎn)用直線連接，即可得U-I圖線，如圖所示：取點(diǎn)(0.3A,1.75V)和點(diǎn)(0.45A,2.6V)，則R＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(2.6V－1.75V,0.45A－0.3A)≈5.67Ω。(4)剛閉合開關(guān)時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變。答案：(1)6(2)AC(3)見解析圖5.67(4)見解析【對點(diǎn)訓(xùn)練6】某同學(xué)用多用電表測量二極管的反向電阻。完成下列測量步驟：(1)檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn)。(2)將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔，將選擇開關(guān)撥至電阻測量擋適當(dāng)?shù)牧砍烫帯?3)將紅、黑表筆________，進(jìn)行歐姆調(diào)零。(4)測反向電阻時，將______表筆接二極管正極，將______表筆接二極管負(fù)極，讀出電表示數(shù)。(5)為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤________(填“左側(cè)”“右側(cè)”或“中央”)；否則，在可能的條件下，應(yīng)重新選擇量程，并重復(fù)(3)、(4)。(6)測量完成后，將選擇開關(guān)撥向__________位置。[創(chuàng)新點(diǎn)分析](1)二極管具有單向?qū)щ娦?，正向?qū)〞r紅表筆應(yīng)接二極管的負(fù)極。(2)應(yīng)用多用電表歐姆擋測量二極管的電阻時，表針應(yīng)指在表盤中央附近。解析：(3)將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。(4)測反向電阻時，將紅表筆接二極管正極，將黑表筆接二極管負(fù)極，讀出電表示數(shù)。(5)為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤中央。(6)測量完成后，將選擇開關(guān)拔向“OFF”或交流電壓最高擋位置。答案：(3)短接(4)紅黑(5)中央(6)“OFF”或交流電壓最高擋00501強(qiáng)化訓(xùn)練【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．物理興趣小組利用以下器材測量待測電阻的阻值。待測電阻；多用電表；電源，電動勢約為，內(nèi)阻可忽略不計；電流表，量程為，內(nèi)阻；電流表，量程為，內(nèi)阻約為；定值電阻；定值電阻；滑動變阻器，最大阻值為；開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）小明用多用表的“”歐姆檔粗測待測電阻的阻值，指針?biāo)谖恢萌鐖Da所示，其示數(shù)為__________．（2）為了準(zhǔn)確測量，小華用上述器材設(shè)計了圖b所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中甲表應(yīng)為__________，乙表應(yīng)為__________，定值電阻應(yīng)為__________．（均填器材符號）（3）小華按正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩表的示數(shù)分別為、，則__________（用所給的符號表示）【答案】①.60②.③.④.⑤.【解析】（1）[1]多用表的“”歐姆檔粗測待測電阻的阻值，指針指向“60”刻度，則電阻為60（2）[2][3]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知甲表與電阻R串聯(lián)，改裝成電壓表，所以甲表為，乙表串聯(lián)在電路中測量電流，應(yīng)為；[4]電流表的滿偏電壓為=25V設(shè)電壓表量程擴(kuò)大n倍，根據(jù)電壓表的改裝原理可知根據(jù)電源電動勢約為6V可知選擇即可。（3）[5]根據(jù)歐姆定律可知解得2.某實(shí)驗(yàn)小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為80.00cm電阻絲的電阻率，該電阻絲的電阻值約為100～200Ω，材料未知。實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示。該電阻絲的直徑為________mm。(2)對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。(3)將多用電表的選擇開關(guān)旋至________倍率的電阻擋(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。(4)將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻擋零刻度線。(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端，多用電表的示數(shù)如圖(b)所示。該電阻絲的電阻值為________Ω。(6)測量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關(guān)旋到“OFF”位置。(7)實(shí)驗(yàn)測得的該電阻絲電阻率為________Ω·m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。解析：(1)該電阻絲的直徑為d＝1mm＋41.4×0.01mm＝1.414mm。(3)使用多用電表歐姆擋測電阻時，為了減小誤差，應(yīng)盡可能使指針偏轉(zhuǎn)至刻度盤中央附近，由于該電阻絲的阻值在100～200Ω，而表盤中央刻度在15～20左右，所以應(yīng)選擇×10倍率的電阻擋。(5)15～20之間的分度值為1，要估讀1位，所以該電阻絲的電阻值為R＝16.0×10Ω＝160.0Ω。(7)根據(jù)電阻定律有R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(4l,πd2)，解得該電阻絲的電阻率為ρ＝eq\f(πd2R,4l)≈3.14×10－4Ω·m。答案：(1)1.414(3)×10(5)160.0(7)3.14×10－43.錢華同學(xué)的爸爸是電氣工程師，錢華經(jīng)?？吹桨职钟枚嘤秒姳磉M(jìn)行一些測量．錢華在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后，爸爸給他出了一道題目，讓他通過測量找到發(fā)光二極管的負(fù)極．(1)錢華同學(xué)做了如下兩步具體的操作：第一，將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的“×1”擋，經(jīng)過________之后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光；然后他將兩表筆的位置互換以后，發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光．這說明二極管的負(fù)極是______(選填“長管腳”或“短管腳”)所連接的一極．(2)錢華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來了，他琢磨了一下，然后又依次用多用電表電阻擋的“×1”擋、“×10”擋、“×100”擋、“×1k”擋分別進(jìn)行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測量(多用電表內(nèi)部電源電動勢不變)，他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來越________(選填“大”或“小”)，請幫助他分析一下具體的原因：_________________________________________________________________________________________________________.答案(1)歐姆調(diào)零短管腳(2)小原因見解析解析(1)在測量電阻時，選擇擋位后首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零；二極管發(fā)光時處于正向?qū)顟B(tài)，因?yàn)楹诒砉P所接的長管腳為二極管的正極，故短管腳為負(fù)極．(2)從“×1”擋、“×10”擋、“×100”擋到“×1k”擋，多用電表的內(nèi)阻越來越大，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋RΩ)可知，通過二極管的電流越來越小，根據(jù)P＝I2R可知二極管的亮度越來越?。?.在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A”．合上開關(guān)S后，無論怎樣移動滑片，A、B燈都不亮．(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障：①選擇開關(guān)置于下列量程的________擋較為合適；(用字母序號表示)A．2.5VB．10VC．50VD．250V②測得c、d間電壓約為5.8V，e、f間電壓為0，則故障是________．A．A燈絲斷開 B．B燈絲斷開C．d、e間連線斷開 D．B燈短路(2)接著用歐姆表的“×1”擋測電阻，歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”，①測試前，一定要將電路中的開關(guān)S________；②測c、d間和e、f間電阻時，某次測量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為________Ω，此時測量的是________間電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為________Ω，它不等于測量值，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)①B②A(2)①斷開②6e、f12．7溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻(或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻)解析(1)①因?yàn)殡娫吹碾妱觿荽蠹s為6V，要使電壓擋選擇的量程安全以及準(zhǔn)確，則選擇開關(guān)應(yīng)選擇10V的量程，故B正確；②測得c、d間電壓約為5.8V，接近電源電動勢，e、f間電壓為0，可知燈泡A斷路，故A正確．(2)①用歐姆表測量電阻時，開關(guān)應(yīng)斷開，使得待測電阻與電源不相連．②歐姆表的讀數(shù)為6×1Ω＝6Ω，因?yàn)閏、d間斷路，知測量的是e、f間的電阻．根據(jù)R＝eq\f(U,I)得，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為R＝eq\f(3.8,0.3)Ω≈12.7Ω.它不等于測量值，原因是溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻(或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻)．5.某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100μA的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50μA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14kΩ)，滑動變阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值500Ω)，電阻箱(0～99999.9Ω)，干電池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干．(1)歐姆表設(shè)計將圖(a)中的實(shí)物連線組成歐姆表．歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為________Ω；滑動變阻器選________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度歐姆表表盤通過計算，對整個表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖(b)所示．表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為________、________.(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向________kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量．若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為________Ω.答案(1)如圖所示900R1(2)455(3)035000.0解析(1)由題知當(dāng)兩表筆間接入15kΩ的電阻時，電流表示數(shù)為50μA，由閉合電路歐姆定律有eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,Rg＋r＋Rx＋R0＋R)，代入數(shù)據(jù)解得R＝900Ω，所以滑動變阻器選擇R1.(2)歐姆表的內(nèi)阻Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15kΩ，當(dāng)電流為25μA時，有eq\f(Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx′)，可得Rx′＝45kΩ；當(dāng)電流為75μA時，有eq\f(3Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx″)，可得Rx″＝5kΩ.(3)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向0kΩ處．題圖中電阻箱讀數(shù)為35000.0Ω.6.某實(shí)驗(yàn)小組做“測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率”實(shí)驗(yàn)。先用螺旋測微器測其直徑，如圖甲所示，其直徑為__________mm；再用游標(biāo)卡尺測其長度，如圖乙所示，其長度為________cm；最后用多用表粗測其電阻，如圖丙所示，其電阻為__________Ω。答案1.845(1.843～1.847均可)4.2256解析螺旋測微器測其直徑為1.5mm＋34.5×0.01mm＝1.845mm；游標(biāo)卡尺測長度為42mm＋5×0.05mm＝42.25mm＝4.225cm；多用電表測其電阻R＝6×1Ω＝6Ω?！舅仞B(yǎng)提升】7.某學(xué)習(xí)小組在練習(xí)使用多用電表的同時，對多用電表進(jìn)行了探究(以下問題中均使用同一多用電表)。(1)該學(xué)習(xí)小組先使用多用電表測量電壓，若選擇開關(guān)處在“10V”擋位，指針的位置如圖1所示，則測量結(jié)果為________V。(2)然后學(xué)習(xí)小組對多用電表進(jìn)行了探究，將多用電表選擇開關(guān)旋至某倍率歐姆擋，測未知電阻值的電路如圖2所示，通過查找資料，了解到表頭G的滿偏電流為10mA，并通過測量作出了電路中電流I與待測電阻阻值Rx關(guān)系圖像如圖3所示，由此可確定電池的電動勢E＝________V，該圖像的函數(shù)關(guān)系式為I＝________。綜上可判定學(xué)習(xí)小組使用了多用電表倍率的________歐姆擋。A．×1 B．×10C．×100 D．×1k解析：(1)若用多用電表直流10V擋測量電壓，其分度值為0.2V，對應(yīng)讀數(shù)是4.6V。(2)對題圖2所示的電路由歐姆定律I＝eq\f(E,rg＋Rx＋R滑＋r)，當(dāng)歐姆調(diào)零時，Rx＝0。I＝eq\f(E,R滑＋rg＋r)＝10mA；而指針指向中值電阻時，R滑＋rg＋r＝Rx＝150Ω，則I1＝eq\f(E,150Ω＋150Ω)＝5mA，故E＝1.5V；故電流的表達(dá)式為I＝eq\f(1.5,150＋Rx)；由歐姆表的內(nèi)阻為150Ω＝15×10Ω，可知選擇的是×10的倍率。答案：(1)4.6(2)1.5eq\f(1.5,150＋Rx)B8．小夢同學(xué)自制了一個兩擋位(“×1”“×10”)的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，R0為調(diào)零電阻(最大阻值為R0m)，Rs、Rm、Rn為定值電阻(Rs＋R0m<Rm<Rn)，電流計G的內(nèi)阻為RG(Rs?RG)．用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：(1)短接①②，將單刀雙擲開關(guān)S與m接通，電流計G示數(shù)為Im；保持電阻R0滑片位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S與n接通，電流計G示數(shù)變?yōu)镮n，則Im________In(選填“大于”或“小于”)；(2)將單刀雙擲開關(guān)S與n接通，此時歐姆表的擋位為________(選填“×1”或“×10”)；(3)若從“×1”擋位換成“×10”擋位，調(diào)整歐姆零點(diǎn)(歐姆零點(diǎn)在電流計G滿偏刻度處)時，調(diào)零電阻R0的滑片應(yīng)該________調(diào)節(jié)(選填“向上”或“向下”)；(4)在“×10”擋位調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，在①②間接入阻值為100Ω的定值電阻R1，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的eq\f(2,3)；取走R1，在①②間接入待測電阻Rx，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的eq\f(1,3)，則Rx＝________Ω.答案(1)大于(2)×10(3)向上(4)400解析(1)根據(jù)題意可知Rm<Rn，所以開關(guān)撥向m時電路的總電阻小于開關(guān)撥向n時電路的總電阻，電源電動勢E不變，根據(jù)I＝eq\f(E,R總)可知Im>In；(2)當(dāng)開關(guān)S撥向n時，全電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測電阻的阻值也更大，所以開關(guān)S撥向n時對應(yīng)歐姆表的擋位倍率較大，即×10；(3)從“×1”擋位換成“×10”擋位，即開關(guān)S從m撥向n，全電路電阻增大，干路電流減小，①②短接時，為了使電流表滿偏，則需要增大通過電流計G所在支路的電流，所以需要將R0的滑片向上調(diào)節(jié)；(4)在“×10”擋位，電路圖結(jié)構(gòu)簡化如圖所示當(dāng)①②短接時，全電路的總電阻為R＝Rn＋eq\f(RG＋R0上R0下,RG＋R0m)通過干路的電流為I＝eq\f(E,R)電流計滿偏，根據(jù)并聯(lián)電路中電流之比等于電阻反比可知eq\f(IG,I－IG)＝eq\f(R0下,RG＋R0上)當(dāng)①②之間接入R1＝100Ω的定值電阻時，全電路總電阻為R＋R1，通過干路的電流為I1＝eq\f(E,R＋R1)電流計偏轉(zhuǎn)了量程的eq\f(2,3)，則有eq\f(\f(2,3)IG,I1－\f(2,3)IG)＝eq\f(R0下,RG＋R0上)解得R＝2R1＝200Ω當(dāng)①②之間接入Rx時，全電路總電阻為Rx＋R，通過干路的電流為Ix＝eq\f(E,Rx＋R)電流計偏轉(zhuǎn)了量程的eq\f(1,3)，則有eq\f(\f(1,3)IG,Ix－\f(1,3)IG)＝eq\f(R0下,RG＋R0上)解得Rx＝400Ω.9.圖甲為一個多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖．電流表滿偏電流1mA、內(nèi)阻10Ω；電池電動勢1.5V、內(nèi)阻1Ω；(1)圖甲中表筆a為________色(選填“紅”或“黑”)．調(diào)零電阻R0可能是下面兩個滑動變阻器中的________(填選項(xiàng)序號)．A．電阻范圍0～200ΩB．電阻范圍0～2000Ω(2)在進(jìn)行歐姆調(diào)零后，正確使用該多用電表測量某電阻的阻值，電表讀數(shù)如圖乙所示，被測電阻的阻值為________Ω.(3)如圖丙所示，某同學(xué)利用定值電阻R1給歐姆表增加一擋位“×10”，則定值電阻R1＝________Ω.(結(jié)果保留1位小數(shù))(4)若該歐姆表換了一個電動勢為1.5V、內(nèi)阻為10Ω的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值，其測量結(jié)果________．(選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)答案(1)紅B(2)1600(3)1.1(4)準(zhǔn)確解析(1)根據(jù)黑表筆接內(nèi)部電源的正極，可以判斷a為紅表筆；當(dāng)電表滿偏時，電表總內(nèi)阻為R內(nèi)＝eq\f(E,Ig)＝1500Ω，所以滑動變阻器應(yīng)選擇B；(2)可以先求歐姆表的中值電阻，當(dāng)表針指在表盤的正中央時對應(yīng)的電流為滿偏電流的一半，對應(yīng)的電阻為中值電阻，E＝eq\f(1,2)Ig(R中＋R內(nèi))，R中＝R內(nèi)＝1500Ω，即表盤刻度為15時代表1500Ω，倍率為×100，所以被測電阻的阻值為1600Ω.(3)倍率為×10時，中值電阻為150Ω，即內(nèi)阻為150Ω，由此可知，滿偏電流變?yōu)樵瓉淼?0倍，即0.01A,1×10－3×10V＝(0.01－1×10－3)R1，R1＝1.1Ω.(4)設(shè)電源電動勢為E，干路電流為Ig，調(diào)零后電表內(nèi)阻為R內(nèi)，電表指針指到表盤某處時，電表的電流為I，對應(yīng)的待測電阻為Rx，根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝IgR內(nèi)，E＝I(Rx＋R內(nèi))，整理得Rx＝E(eq\f(1,I)－eq\f(1,Ig))，由于滿偏電流相同，電動勢相同，指針指相同的位置時電流相同，所以Rx相同，即讀數(shù)準(zhǔn)確．10．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計了如圖(a)所示的歐姆表電路，僅用一節(jié)干電池通過控制開關(guān)S，就可使“歐姆表”具有“×10”和“×100”兩種倍率．電路中使用的實(shí)驗(yàn)器材如下：干電池：電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1Ω；毫安表：滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝125Ω；滑動變阻器R0，阻值調(diào)節(jié)范圍足夠大；定值電阻R1、R2和R3，其中R1＝1000Ω；開關(guān)S，紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干．(1)按照圖(a)連接好電路，表筆1為________(選填“紅”或“黑”)表筆．(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0,使電流表達(dá)到滿偏，此時R0＝________Ω，“歐姆表”的倍率是________________(選填“×10”或“×100”)．(3)閉合開關(guān)S使“歐姆表”倍率改變，電阻R2＝__________Ω.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0，使電流表達(dá)到滿偏．(4)保持開關(guān)閉合，在表筆間接入電阻R3(圖中未畫出)，電流表指針指向圖(b)所示的位置時，電阻R3＝________Ω.答案(1)紅(2)374×100(3)125(4)225解析(1)按照多用電表使用規(guī)則，歐姆表內(nèi)電路的電源負(fù)極應(yīng)與紅表筆相接，即表筆1為紅表筆．(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時，由閉合電路歐姆定律得eq\f(E,Ig)＝r＋Rg＋R1＋R0，解得R0＝374Ω.開關(guān)S閉合后，電流表滿偏時干路電流變大，歐姆表內(nèi)阻變小，中值電阻變小，歐姆表的倍率變小，故開關(guān)S閉合時，歐姆表的倍率是小倍率，開關(guān)S斷開時的倍率是大倍率，故填“×100”．(3)閉合開關(guān)S，倍率為原來的eq\f(1,10)，干路電流最大值應(yīng)為原來的10倍，則I2＝9mA，故有eq\f(Ig,I2)＝eq\f(R2,Rg＋R1)，解得R2＝125Ω.(4)由題圖(b)可知此時毫安表讀數(shù)為0.40mA，則干路電流為4.0mA，電路總電阻為375Ω，而歐姆表此倍率的內(nèi)阻為eq\f(E,10Ig)＝150Ω，則可知R3＝225Ω.11．小理同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室器材改裝了一個雙量程電流表，并利用此改裝的電流表設(shè)計了一個多倍率的歐姆表。（1）如甲圖所示，雙量程電流表的量程分別是和，當(dāng)使用0、1兩個端點(diǎn)時，量程為____________；（2）某同學(xué)使用此雙量程電流表組裝完成了簡易雙倍率歐姆表（“”和“”），電路圖如乙圖所示。①A端應(yīng)與____________（填“紅”或“黑”）色表筆相連接；②電源電動勢，換擋開關(guān)與2相連，此歐姆表內(nèi)阻為____________，此時應(yīng)為____________倍率。③為了驗(yàn)證改裝的歐姆表的測量精度，按規(guī)范操作在紅黑表筆間接標(biāo)準(zhǔn)電阻時，指針指示位置如丙圖所示，造成這一誤差的原因可能是____________。A.電池使用時間較長致電動勢偏小B.改裝電流表時接入的電阻1偏小C.表頭真實(shí)內(nèi)阻偏小【答案】（1）0~100mA（2）①.紅②.150③.×10④.A【解析】【小問1詳解】當(dāng)表筆接通2時，表頭的量程一定，因兩電阻串聯(lián)，則通過這兩個電阻的最大電流較小，而當(dāng)表筆接通1時，電流計與R2串聯(lián)，雖電流計的量程一定，但R1的電壓增大，則通過R1的最大電流較大，因此當(dāng)表筆接通1時電流表的量程為100mA；【小問2詳解】①[1]根據(jù)圖乙電路可知，電流從表筆B出來，從表筆A進(jìn)去，根據(jù)“紅進(jìn)黑出”可知左側(cè)表筆是紅表筆，即表筆A是紅表筆。②[2]換擋開關(guān)與2相連，此歐姆表滿偏電流為10mA，則有此時應(yīng)為×10倍率。③[3]A．短接兩表筆時，根據(jù)閉合電路歐姆定律，得滿偏電流接入電阻后電路中的電流為當(dāng)電動勢變小，I變小，指針跟準(zhǔn)確位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了，即測量值大于真實(shí)值，故A正確；B．改裝電流表時接入的電阻1偏小時，導(dǎo)致偏大，所以測量的值偏大，指針向右偏，歐姆表示數(shù)變小了，B錯誤；C．表頭真實(shí)內(nèi)阻偏小，對沒有影響，所以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果也無影響，C錯誤；故選A。12.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250μA，內(nèi)阻為480Ω。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個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω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，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，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)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為________。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)解析：(1)A端與電池正極相連，電流從A端流出，A端與黑表筆相連。(2)使用多用電表前，應(yīng)機(jī)械調(diào)零，即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電流“0”位置，與R6無關(guān)，選項(xiàng)A錯；使用歐姆擋時，需要紅、黑表筆短接，使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項(xiàng)B對；使用電流擋時，B端與“1”或“2”相連，與R6無關(guān)，C錯。(3)B端與“1”、“2”相連時，該多用電表擋位分別為直流2.5mA擋、直流1mA擋，如圖甲所示，由電表的改裝原理可知，B端與“2”相連時，有I2＝IG＋eq\f(IGrG,R1＋R2)，解得R1＋R2＝160Ω；B端與“4”相連時，如圖乙所示，多用電表為直流電壓1V擋，表頭并聯(lián)部分電阻R0＝eq\f(IGrG,I2)，R4＝eq\f(U4,I2)－R0＝880Ω。(4)B端與“1”相連時，電表讀數(shù)為1.47mA；B端與“3”相連時，多用電表為歐姆×100Ω擋，讀數(shù)為11.0×100Ω＝1.10×103Ω；B端與“5”相連時，多用電表為直流電壓5V擋，讀數(shù)為eq\f(147.5,250)×5V＝2.95V。答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1．10×103Ω2.95V13.物理興趣小組利用圖(a)所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用的器材有：多用電表，電壓表(量程0～5V)，滑動變阻器，導(dǎo)線若干。(1)對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零后，選擇開關(guān)撥到“×1k”擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零。圖(a)中多用電表的紅表筆應(yīng)和________(選填“1”或“2”)端相連。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)其接入電路的阻值為零時，多用電表和電壓表的刻度盤上的指針位置分別如圖(b)、(c)所示，則電壓表讀數(shù)是______V，電壓表內(nèi)阻是______kΩ，可以求出多用電表“×1k”擋內(nèi)部電源電動勢為________V。(3)用此多用電表測電阻，選擇“×1”擋測20Ω的電阻時流過表頭的電流為I1，選擇“×10”擋測100Ω的電阻時流過表頭的電流為I2，則I1________I2(選填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)1(2)3.00156(3)小于解析(1)紅表筆與歐姆表內(nèi)置電源的負(fù)極相連，黑表筆與歐姆表內(nèi)置電源的正極相連，電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表；電流從電壓表正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，由圖(a)所示，多用電表的紅表筆應(yīng)和1端相連。(2)電壓表量程是5V，由圖(c)所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為3.00V；多用表選擇開關(guān)置于“×1k”擋，由圖(b)所示表盤可知，電壓表內(nèi)阻為RV＝15×1kΩ＝15kΩ，由圖(b)所示可知，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)＝15×1kΩ＝15kΩ，由閉合電路的歐姆定律可知，多用表“×1k”擋內(nèi)部電源電動勢E＝U＋I(xiàn)R內(nèi)＝U＋eq\f(U,RV)R內(nèi)＝3.00V＋eq\f(3.00,15×103)×15×103V＝6V。(3)選擇“×1”擋測20Ω的電阻時，指針示數(shù)是20，