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文檔簡介

專題15多用電表電路模型

模型講解

i.認(rèn)識多用電表

(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量項(xiàng)目都有幾個(gè)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。

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“一”插孔)。

2.用多用電表測量小燈泡的電壓和電流

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。紅表筆接

電勢高的點(diǎn)。

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。此時(shí)電流從紅色

表筆流入電表。

3.用多用電表測定值電阻的阻值

(1)原理

兩表筆短接一調(diào)零兩表筆斷路測量電阻R,

0/(

n

EEE_

電路圖r根r根

4r0i.y卒

:套4表筆

紅弟紅表:筆黑表筆紅某;筆黑表筆

相當(dāng)于待測電阻&=

待測電阻為凡,1=

0,調(diào)節(jié)R使/=/g=

相當(dāng)于待測電阻凡=-4-,指針指到某

RQ+RX

/與4的對應(yīng)關(guān)系..,此時(shí)指針CO,此時(shí)1=0,指針

E

Rg+r+R

確定位置,此時(shí)R、=7

指在/g處(&2=4+廠不偏轉(zhuǎn)

一RQ

+7?)

表頭電流/與電阻&

表頭電流滿偏/g處,表頭電流/=0處,對

---對應(yīng),但不是線

刻度特點(diǎn)對應(yīng)歐姆表零刻度應(yīng)歐姆表00刻度(最左

性關(guān)系,表盤刻度不

(最右側(cè))側(cè))

均勻

(2)注意:①黑表筆與電源的正極連接,紅表筆與電源的負(fù)極連接,電流方向?yàn)椤凹t進(jìn)黑出”。

1E

②當(dāng)多用電表指針指在中央時(shí)T=—7——,知中值電阻R中=&2。

2RQIR中

(3)測量步驟

①估測待測電阻阻值,選擇合適的量程。

②歐姆調(diào)零。

③將被測電阻接在紅、黑表筆之間。

④讀數(shù):指針示數(shù)乘以倍率。

⑤使用完畢:選擇開關(guān)置于“OFF”擋,長期不用應(yīng)取出電池。

(4)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“一”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(shí)注意乘以相應(yīng)擋位的倍率。

④使用多用電表時(shí),手不能接觸表筆的金屬桿。

⑤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。

⑥測電阻時(shí)每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。

4.用多用電表測二極管的正、反向電阻

(1)認(rèn)識二極管:晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成,它的符號如圖所示,左端為正極,右端為負(fù)極。

特點(diǎn):當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)電阻很小,當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)電阻很大。

(2)用歐姆擋判斷二極管的正、負(fù)極

將多用電表歐姆擋調(diào)零之后,若多用電表指針偏角很大,則黑表筆接觸二極管的正極,紅表筆接觸二極管

的負(fù)極(如圖甲);若多用電表指針偏角很小,則黑表筆接觸二極管的負(fù)極,紅表筆接觸二極管的正極(如圖

乙)。

案例剖析1

【例1】某同學(xué)利用一個(gè)多用電表(表盤如圖乙所示)測量一個(gè)內(nèi)阻Rg約100。、滿偏電流金=100mA的電

流表的內(nèi)阻,主要步驟如下:

(1)歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率(填“*1”“、10”或“'100”)擋,先將紅、黑表筆短接調(diào)零后,將多用電

表中“黑表筆”接到電流表(填Z"或“8”)接線柱上,“紅表筆”接另一個(gè)接線柱。

⑵多用電表表盤中的指針和電流表表盤指針?biāo)肝恢萌鐖D乙、丙所示,該同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為

Q,這時(shí)電流表的讀數(shù)為mAo

(3)測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)撥到OFF擋。

(4)通過進(jìn)一步分析還可得到多用電表內(nèi)部電池的電動(dòng)勢為Vo

【答案】(1)x10B(2)12040(4)10.8

【解析】(1)當(dāng)歐姆表的指針指在中間位置附近時(shí),測量值較為準(zhǔn)確,故選擇“xlO”擋較好;多用電表的黑

表筆與內(nèi)部電源正極連接,與外電路形成閉合回路后,電流從黑表筆流出,紅表筆流進(jìn),而電流表接入電

路要注意“+”進(jìn)“一”出,故黑表筆應(yīng)接電流表的8接線柱上。

(2)歐姆表讀數(shù)等于表盤刻度值x倍率,即歐姆表的讀數(shù)為120Q;電流表的量程是0?100mA,分度值為2mA,

則示數(shù)為40mAo

(4)由題圖乙可知表盤中間刻度為15,又選擇倍率為“x10”擋,所以此時(shí)多用電表的中值電阻為150。,根據(jù)

E=I(R+R中)

得£=40x10^x(120+150)V=10.8V=

例2某物理愛好者設(shè)計(jì)了一個(gè)三擋位(“*1”“、10,“詠100”)的歐姆表,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示,K為單刀三擲開

關(guān),7?為調(diào)零電阻,R、&、尺3為定值電阻,表頭G的滿偏電流為/g,內(nèi)阻為Rg,干電池的電動(dòng)勢為£,

內(nèi)阻為人用此歐姆表測量某待測電阻的阻值,回答下列問題:

(1)歐姆表的兩只表筆中,(選填%”或"")是紅表筆。

(2)當(dāng)歐姆表的擋位為“xlOO”時(shí),應(yīng)將單刀三擲開關(guān)K與(選填或“3”)接通。

(3)若從“xio”擋位換成“xl”擋位,再進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí),調(diào)零電阻R的滑片應(yīng)該(選填“向上”或“向

下”)調(diào)節(jié)。

(4)在“xl00”擋位進(jìn)行歐姆調(diào)零后,在ab兩表筆間接入阻值為6000Q的定值電阻R”穩(wěn)定后表頭G的指針

偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的士取走當(dāng),在湖兩表筆間接入待測電阻尺,穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的L

43

則Rx=。。

【答案】(l)a(2)1(3)向下(4)4000

【解析】(1)電流從紅表筆流進(jìn)歐姆表,從黑表筆流出歐姆表,歐姆表紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連,所以

圖中4是紅表筆。

(2)當(dāng)開關(guān)K撥向1時(shí),回路中滿偏電流小,歐姆表內(nèi)阻大,中值電阻大,能夠接入待測電阻的阻值大,倍

率較大,即為“x100”擋位。

(3)從“xl0”擋位換成“xl”擋位。即開關(guān)K從2撥向3,根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=I@iR調(diào)零2+廠)+4(&+火3)

E=I演R調(diào)零3+r)+/g(4+&+R3)

又Ig24g3

則R調(diào)零2>夫調(diào)零3

即調(diào)零電阻接入電路的阻值減小,因此滑片向下滑動(dòng)。

(4)在“xlOO”擋位進(jìn)行歐姆調(diào)零,則

R內(nèi)

在成兩表筆間接入阻值為6000。的定值電阻穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的L則生=

44

E

R內(nèi)+尺1

在ab兩表筆間接入待測電阻&,穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的1,則包=」一

33R內(nèi)+&

,、[2

聯(lián)立解得R=~Ri

x3

則有風(fēng)=4000Qo

【例3】某同學(xué)通過用多用電表測量找到發(fā)光二極管的負(fù)極。

(1)該同學(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“xl”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)該同學(xué)依次用多用電表電阻擋的“xl”擋、“xlO”擋、“xlOO”擋、“xlk”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(dòng)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(shí),選擇擋位后首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零;二極管發(fā)光時(shí)處于正向?qū)顟B(tài),因?yàn)楹?/p>

表筆所接的長管腳為二極管的正極,故短管腳為負(fù)極。

E

(2)從“xl”擋、“*10”擋、“xioo,,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/=1—

R+Rn

可知,通過二極管的電流越來越小,根據(jù)P=F尺可知二極管的亮度越來越小。

綜合應(yīng)用

1.小明同學(xué)打算將一只量程為250卜次的靈敏電流計(jì)(內(nèi)阻未知,約為幾百歐)改裝成多用電表,他設(shè)計(jì)的

改裝電路如圖乙所示。圖乙中G為靈敏電流計(jì),內(nèi)阻為4800,兄、&、&、凡和凡是定值電阻,耳是滑動(dòng)

⑴圖中的/端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。

⑵若圖乙中多用電表的5個(gè)擋位為:直流電壓IV擋和5V擋,直流電流1mA和2.5mA擋,歐姆xlOOO擋(表

盤正中間的刻度為“15”)。則將B旋至1為檔,4為檔,Rt+R2=。,R5=—

。,圖乙中電源電動(dòng)勢£=Vo

【答案】⑴紅

(2)直流電流2.5mA直流電壓IV1608801.5

【詳解】(1)圖中的/端與內(nèi)置電源的負(fù)極連接,則與紅色表筆相連接。

(2)[1]將2旋至1、2時(shí)為電流擋,作為電流擋時(shí),并聯(lián)電阻阻值越小,分流越大,量程越大,所以2旋

至1時(shí)的量程大于3旋至2時(shí)的量程,則將8旋至1為直流電流2.5mA擋;

⑵將8旋至4、5時(shí)為電壓擋,作為電壓擋時(shí),串聯(lián)電阻阻值越大,分壓越大,量程越大,所以8旋至5時(shí)

的量程大于3旋至4時(shí)的量程,則將8旋至4為直流電壓IV擋;

[3]將8旋至2為直流電流1mA擋,則有

I=i+八4

lmg4+g

代入數(shù)據(jù)解得

+R2=160Q

[4]將8旋至4為直流電壓IV擋,則有

1m

4+R]+R2

代入數(shù)據(jù)解得

RS=880。

[5]將8旋至3為歐姆xlOOQ擋(表盤正中間的刻度為“15”),則歐姆調(diào)零時(shí)有

I

1m?

%

指針指在中間時(shí)有

其中

姆=100x150=1500。

聯(lián)立解得圖乙中電源電動(dòng)勢為

£=1.5V

2.小明同學(xué)研究了多用電表的結(jié)構(gòu)原理,利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的器材,自己組裝了一個(gè)有多擋倍率的歐姆表。

學(xué)校可供使用的器材如下:電流表(量程200NA,內(nèi)阻490Q,表盤可調(diào)換),干電池3節(jié)(每一節(jié)干電池

電動(dòng)勢為L5V、內(nèi)阻為0.8Q),定值電阻兩個(gè)(7??=10Q,尺2=100。),多量程多用電表表盤,滑動(dòng)變阻器

兩個(gè):其中微調(diào)滑動(dòng)變阻器品/(最大阻值500。)和粗調(diào)滑動(dòng)變阻器品2(最大阻值20k。)。

⑴為了測量一個(gè)阻值在100。到200。之間的待測電阻,他用一節(jié)干電池組裝了如圖甲所示的歐姆表,經(jīng)過

準(zhǔn)確的計(jì)算將電流表表盤調(diào)換成如圖乙所示的多用電表表盤,則組裝的這個(gè)歐姆表的倍率應(yīng)為(選

填“xl”或“xlO”或“xlOO"),圖甲中與電流表并聯(lián)的電阻R應(yīng)選用定值電阻中的(選填“4”或“外”);

(2)他按照第(1)問中的組裝方式組裝了歐姆表后,進(jìn)行了正確的歐姆調(diào)零操作。接著用它測量待測電阻的

阻值,指針偏轉(zhuǎn)位置如圖乙所示,則讀出待測電阻阻值的測量值為

【答案】⑴xlORi

(2)160

【詳解】(1)由指針?biāo)缚叹€和待測電阻的大約阻值可知,組裝的這個(gè)歐姆表的倍率應(yīng)為*10;

由歐姆表的倍率可知?dú)W姆表的中值電阻為

R#=15x100=150。

電路中的最大電流為

E

="A=0.01A

4150

圖甲中與電流表并聯(lián)的電阻尺的阻值為

200x10-x490Q=1QQ

0.01-200x106

故電阻R應(yīng)選用定值電阻中的必;

(2)歐姆表表針?biāo)傅目叹€為16,倍率為xlO,則待測電阻阻值的測量值為

/?=16xl0Q=160Q

3.多用電表是集電流、電壓及電阻的測量為一體的電學(xué)儀表,且每種測量功能均有多個(gè)量程可供選擇,是

電學(xué)實(shí)驗(yàn)及電工測量的常用儀器,如圖甲所示。

甲乙

(1)無論是用來測量電流、電壓還是電阻,使用前都要檢查表的指針是否指在_________處。若沒有,需要旋

動(dòng)部件(選填"S"、"T”或"K”)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(2)用多用電表直流電壓2.5V擋測量電壓的結(jié)果如圖乙所示,此次讀數(shù)為V。

(3)用多用電表測量電阻,正確操作后測量出的結(jié)果如圖丙所示,為使測量結(jié)果更為準(zhǔn)確,應(yīng)將歐姆擋的倍

率調(diào)整為(選填“xl”、“xlOO”或“xlk”)。并進(jìn)行。

(4)某型號多用電表歐姆擋的電路原理圖如圖丁所示。微安表G是歐姆表表頭,其滿偏電流/g=500nA,內(nèi)

阻4=900。。電源電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻r=lC。電阻箱片和電阻箱尺的阻值調(diào)節(jié)范圍均為0?9999.9C。

T戊己

①某同學(xué)將圖丁中的a、b端短接,為使微安表G滿偏,則應(yīng)調(diào)節(jié)6=

②如圖戊所示,該同學(xué)將微安表G與電阻箱&并聯(lián),利用該電路圖組裝一個(gè)“xioo”倍率的歐姆表,要求歐

姆表的表盤刻度示意圖如圖己所示,其中央刻度標(biāo)“15”,則該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)與=。;用此歐姆表測量

一個(gè)阻值約2500Q的電阻,測量前應(yīng)調(diào)節(jié)&=。。

③在上述②的條件下,歐姆表的刻度值是按電源電動(dòng)勢為1.5V時(shí)標(biāo)注的,若表內(nèi)電池用舊,電源電動(dòng)勢下

降到1.2V時(shí),測得某電阻是2500Q,這個(gè)電阻的真實(shí)值是Q。

【答案】⑴左側(cè)的0刻度S

(2)1.45

(3)xl歐姆調(diào)零

(4)209990010492000

【詳解】(1)無論是用來測量電流、電壓還是電阻,使用前都要檢查表的指針是否指在左側(cè)的0刻度,

若沒有,需要旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零部件S,使指針指到左側(cè)的0刻度線;

(2)用多用電表直流電壓2.5V擋測量電壓,則此次讀數(shù)為1.45V。

(3)[3][4]用歐姆表測量電阻時(shí),表針盡可能靠近中間,偏角過大時(shí),應(yīng)該選擇小倍率擋,偏角才能減小,

因此由原來的“x10”該為“x1”擋;并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

(4)[5]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

F15

R,=一一R-r=——:~-Q-900Q-1Q=2099。

148500x10-6

[6]組裝一個(gè)“xioo”倍率的歐姆表,其中央刻度標(biāo)“15”,則歐姆表內(nèi)阻為1500。,電流表的滿偏電流為

F15

r=—=—A=0.001A=1mA=lOOOuA=27

41500沖8

根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知

R2=4=900Q

[7]歐姆調(diào)零時(shí)

E15900

凡=—一=----Q—10=1049。

3r并o.ooi2

[8]電源電動(dòng)勢為L5V時(shí),歐姆表內(nèi)阻為

F

—=1500Q

電源電動(dòng)勢下降到L2V時(shí),歐姆表內(nèi)阻為

=1200。

由閉合電路歐姆定律

I=----------

4+R測

EE

1500+250。―1200+R測

解得

R測=2000Q

4.圖1為某物理興趣小組組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中£是電池,及、凡是定值電阻,段是

可調(diào)電阻,表頭G的滿偏電流為1mA,內(nèi)阻為180。。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),/端和3端分別與兩表筆

相連。該多用電表有3個(gè)擋位,分別為:直流電流10mA擋,直流電壓2.5V擋,歐姆擋。

(1)圖1中的/端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。

(2)根據(jù)已知條件可求得電阻4的阻值為。,電阻&的阻值為。。

(3)經(jīng)歐姆調(diào)零后,小明同學(xué)打算測量此歐姆表的內(nèi)阻和電池的電動(dòng)勢,他找到5個(gè)規(guī)格相同的標(biāo)準(zhǔn)電阻

7?=100.0Q,他將"個(gè)(“=1,2,3,4,5)電阻串聯(lián)后先后接在該歐姆表的紅黑表筆之間,記下串聯(lián)電阻的個(gè)

數(shù)〃和對應(yīng)的干路電流根據(jù)所得數(shù)據(jù)作出圖像,如圖2所示,可求得歐姆表中電池的電動(dòng)勢為—

V,該歐姆表的內(nèi)阻為。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。

【答案】⑴紅

(2)20232

(3)1.48/1.49/1.50/1.51/1.52148/149/150/151/152

【詳解】(1)進(jìn)出多用表的電流方向“紅入黑出”,所以圖1中的力端與紅色表筆相連接。

(2)[1]由圖1可知電阻A與表頭G并聯(lián),直流電流10mA擋,則

44=(/-4雞

解得

R.=-^—R=^—xl80Q=20Q

1I-Ig10-1

[2]表頭G與4并聯(lián)后與&串聯(lián)測直流電壓,對表頭

4=44=1X10-3X180V=0.180V

則凡兩端的電壓

CZ2=[/-LZg=2.5V-0.18V=2.32V

所以

凡=2=232jQ=232Q

2110x103

(3)口]根據(jù)閉合歐姆定律可知

E=/(4+及外),&卜="R

解得

RR

由圖2可得

£=4.5一0A

R400-100

解得

E=1.50Q

[2]當(dāng)"=0時(shí)

-=100A1

F

4=7=150。

5.甲圖為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中£是電源,《、與、凡、凡和凡是固定電阻,凡

是可變電阻,表頭G的滿偏電流為250RA、內(nèi)阻為480C。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),/端和3端分別與兩表

筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,分別為直流電壓IV擋和5V擋、直流電流1mA擋和2.5mA擋、歐姆

⑴圖甲中的/端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。

(2)當(dāng)要使用“直流電流2.5mA”擋時(shí),應(yīng)將選擇開關(guān)置于(填擋位數(shù)字)。

(3)根據(jù)題給條件可得4=。,R[=。,凡=

(4)將選擇開關(guān)置于“3”,多用電表的表盤如圖乙所示,則多用電表內(nèi)電源的電動(dòng)勢E=V。

(5)某次使用該表測量一個(gè)電阻的阻值,指針位置如圖乙所示,則讀數(shù)為Q(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】⑴黑

(2)1

(3)6496880

(4)1.5

⑸7.0x102

【詳解】(1)電流從歐姆表的黑表筆流出,從紅表筆流入,因此/端應(yīng)與黑色表筆相連接。

(2)根據(jù)電流表的改裝原理,可知把電流計(jì)改裝成電流表,應(yīng)將G與電阻并聯(lián),可知選擇開關(guān)接“1”或“2”

時(shí)為電流表;選擇開關(guān)接“1”時(shí),并聯(lián)電阻為A,電流表量程為

(4+冬

兀=3

選擇開關(guān)接“2”時(shí),并聯(lián)電阻為與+此,電流表量程為

4=4+R]+R?

所以要使用“直流電流2.5mA”擋,應(yīng)將選擇開關(guān)置于“1”。

(3)由(2)可知,選擇開關(guān)接“1”時(shí)有

選擇開關(guān)接“2”時(shí),有

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

Ri=64。,R2=96。

[3]當(dāng)選擇開關(guān)接“4”時(shí),相當(dāng)于量程為1mA的電流表與此串聯(lián),改裝成量程為IV的電壓表;量程為1mA

的電流表的內(nèi)阻

4(&1+&)_480x(64+96)

RA2=Q=120。

Ri+Rz+Rg-64+96+480

當(dāng)選擇開關(guān)接“4”時(shí),根據(jù)歐姆定律有

3=12m(RA2+&)

代入數(shù)據(jù)解得

R4=880。

(4)將選擇開關(guān)置于“3”時(shí)多用電表為歐姆表,使用的擋位為歐姆“X100C”擋;根據(jù)中值電阻的定義,即電

流為滿偏電流的一半時(shí),待測電阻阻值等于多用電表的內(nèi)阻,則歐姆表的內(nèi)阻

Rn=4=15x100。=1500C

根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得多用電表內(nèi)電源的電動(dòng)勢

3

£'=/2m7?£1=1X1O-AX15OOQ=1.5V

(5)使用該表測量一個(gè)電阻的阻值,指針位置如題圖乙所示,則讀數(shù)為

2

7?r=7X100Q=7.0X10Q

6.如圖所示為簡易多用電表的電路圖。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位中有:直流電壓0?IV擋和0?5V

擋,直流電流0?3mA擋和0?6mA擋,歐姆擋。圖中E是直流電源,?、&、&、凡和凡是定值電阻,凡

是滑動(dòng)變阻器,最大阻值為2k£l,表頭G的滿偏電流為2mA,內(nèi)阻為20C,/端和B端分別與兩表筆相連。

⑴圖中的/端與(填“紅”或“黑”)表筆相連接。

(2)關(guān)于凡的使用,下列說法正確的是

A.在使用多用電表之前,調(diào)整凡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)整凡使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C.使用電流擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整凡使電表指針盡可能指在表盤右端電阻“0”位置

(3)根據(jù)題給條件可得用=Q,&=Q。

【答案】⑴紅

(2)B

(3)2020

【詳解】(1)根據(jù)“紅進(jìn)黑出”可知,題圖中的/端與紅表筆相連接。

(2)凡是歐姆擋的調(diào)零電阻,使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整凡使電表指針指在表盤右端電阻“0”

位置。

故選B。

(3)[1]⑵直流電流分別為0?3mA和0?6mA擋,由題圖可知,接“1”時(shí)為0?6mA擋,接“2”時(shí)為0?3mA

擋,設(shè)

I[=6mA,I2=3mA

則由歐姆定律可得

(,居=4(6+4),44=億-4)㈤+K)

聯(lián)立解得

Ri=20Q,R2=20Q

7.多用電表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器,常用于粗測儀器的電阻。

(1)小九同學(xué)打算利用多用電表粗測一個(gè)電壓表的內(nèi)阻,首先將電表開關(guān)擲于合適檔擋,接下來應(yīng)該做的是

(把下列實(shí)驗(yàn)步驟前的字母按正確的操作順序排列;可能有多余選項(xiàng));

A.將紅、黑表筆短接

B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向最右側(cè)刻度線

C.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向最左側(cè)刻度線

D.調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕,使指針指向最右側(cè)刻度線

E.調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕,使指針指向最左側(cè)刻度線

再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的(填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”)相連。

(2)如圖所示是一種多用電表的結(jié)構(gòu)。若需要測量某電阻兩端的電壓,應(yīng)將開關(guān)擲于(填數(shù)字,下

同),其中開關(guān)與相接時(shí)測量電壓的量程更大。

(3)該多用電表測量電流的部分為一量程為10mA的電流表和電阻4,此改裝而來。改裝后有兩個(gè)量程可供

選擇:0?100mA和0?1A。已知電流表的內(nèi)阻為10。,貝。8=,q=

(4)若小九使用的是一個(gè)久置的萬用電表,相比新的電表,其內(nèi)部的電池內(nèi)阻增大,電動(dòng)勢下降。使用此電

表測量電阻,結(jié)果(填“大于”“小于”或“等于”)準(zhǔn)確值。

【答案】⑴EAB負(fù)極、正極

(2)5或66

⑶I1

(4)大于

【詳解】(1)[1]利用多用電表粗測一個(gè)電壓表的內(nèi)阻,首先將多用電表開關(guān)擲于合適檔擋,接下來先調(diào)節(jié)

機(jī)械調(diào)零旋鈕,使指針指向最左側(cè)刻度線;再將紅、黑表筆短接;調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向最右側(cè)

刻度線,之后進(jìn)行測量。則正確的操作順序是EAB。

[2]因歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極,黑表筆接內(nèi)部電源的正極,因此將多用電表的紅、黑表筆分別與

待測電壓表的負(fù)極、正極相連。

(2)[1]由多用電表的結(jié)構(gòu)圖可知,若需要測量某電阻兩端的電壓,應(yīng)將開關(guān)擲于5或6。

⑵由串聯(lián)電阻的分壓作用可知,其中開關(guān)與6相接時(shí)測量電壓的量程更大。

(3)[1]⑵多用電表測量電流的部分為一量程為10mA的電流表和電阻片,尺改裝而來。由圖可知,開關(guān)

接2應(yīng)是0?100mA量程的電流表,由歐姆定律可得

開關(guān)接1應(yīng)是0~1A量程的電流表,由歐姆定律可得

聯(lián)立解得

7?.=-Q,凡=1。

9一

(4)相比新的電表,其內(nèi)部的電池內(nèi)阻增大,電動(dòng)勢下降,使用此電表測量電阻時(shí)有

《+夫真--------1———

LE'

設(shè)此時(shí)指針對應(yīng)電阻測量值為五測,則有

/'=%_1

/+R測J_+&L

4E新

由于電動(dòng)勢下降,則£'<£新,則有及測>r真;可知使用此電表測量電阻,結(jié)果大于準(zhǔn)確值。

8.(1)某同學(xué)用多用電表測量某些電學(xué)量。經(jīng)過正確操作,兩次測量時(shí)的指針位置均指在如圖1所示的位置。

一次測量直流電壓,所選量程為50V,則讀數(shù)應(yīng)為V;一次測量電阻,記錄的讀數(shù)為1600

則所選倍率為(選填“Xl”“x10”“x100”或“X氏”)o

圖1

(2)在(1)中用多用電表測量完電阻后,需要繼續(xù)測量一個(gè)阻值約為13。的電阻。在用紅、黑表筆接觸這

個(gè)電阻兩端之前,以下有些操作步驟是必需的,請選擇正確的操作并按正確順序?qū)懗鲂蛱枺?/p>

①將紅表筆和黑表筆接觸

②把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X1”位置

③把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“XI0”位置

④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點(diǎn)

(3)常用的多用電表是由小量程的電流表(表頭)改裝而成的。有一塊滿偏電流為50NA、內(nèi)阻為800。的

小量程電流表,現(xiàn)要將它改裝成0?1mA、0?10mA兩個(gè)量程的電流擋,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2、圖3所示的

兩個(gè)電路。在圖2所示的電路中RR2(選填“〉”或“<”);從保護(hù)表頭的角度,請你分析說明圖

【答案】⑴24.0xlOO

⑵②①④

(3)<總電壓不變,電流大的那一路電阻小,由歐姆定律知處<夫2,圖3更合理,因?yàn)閳D2電路

在通電狀態(tài)中,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致通過表頭的電流超過其滿偏電流而

損壞

【詳解】(1)[1]⑵量程為50V,則讀數(shù)應(yīng)為24.0V;測電阻時(shí),指針示數(shù)為16,而實(shí)際為1600C,所以

為“x100”倍率。

(2)現(xiàn)在的歐姆表倍率太大,換成“XI,,倍率時(shí),恰好13。在中值電阻附近,所以先將開關(guān)轉(zhuǎn)到“xl”位置,

然后再將紅黑表筆對接,進(jìn)行歐姆調(diào)零。步驟為②①④。

(3)總電壓不變,電流大的那一路電阻小,由歐姆定律知必<心,圖3更合理,因?yàn)閳D2電路在通電狀態(tài)

中,更換量程會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致通過表頭的電流超過其滿偏電流而損壞。

9.實(shí)驗(yàn)小組利用現(xiàn)有儀器組裝簡易多用電表,設(shè)計(jì)電路圖如圖所示,實(shí)驗(yàn)室提供以下儀器。

A.微安表G(4=200心,《=100。)

B.定值電阻凡=詈。

C.定值電阻為=48。

D.滑動(dòng)變阻器A;(最大阻值為1000Q)

E.滑動(dòng)變阻器《(最大阻值為200。)

F.干電池一節(jié)(電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻r=l。)

G.轉(zhuǎn)向開關(guān)一個(gè),紅、黑表筆各一支

(1)電路圖中紅表筆應(yīng)和(選填%”或“6”)端相連,黑表筆應(yīng)和另一端相連。

(2)改裝成的電流表中央刻度處電流應(yīng)為mA;改裝成的電壓表中央刻度處電壓應(yīng)為

Vo

(3)組裝成歐姆表時(shí),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選(選填"A”或“4”);對應(yīng)歐姆表中央刻度處電阻應(yīng)為

Q?

(4)組裝完成后若換用一節(jié)舊的干電池(電動(dòng)勢下降,內(nèi)阻增大),仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零,用此歐姆表測電阻時(shí),

其測量值___________(選填“大于”“小于”或“等于")真實(shí)值。

【答案】⑴。

(2)50.25

(3)R4150

(4)大于

【詳解】(1)根據(jù)“紅入黑出”可知紅表筆應(yīng)接。端。

(2)[1]轉(zhuǎn)向開關(guān)接“1”時(shí)為電流表,其量程

[R

4=4+J=10mA

A8&

電流表中央刻度應(yīng)為5mA。

⑵電流表內(nèi)阻

當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)接“2”為電壓表,其量程

C/=7A(7?A+7?2)=O.5V

電壓表中央刻度為0.25V。

(3)電壓表內(nèi)阻

&=RA+殳=50。

歐姆短接調(diào)零時(shí)

rEE

1A=--------=-----

氏+R%

七=150。,氏=99。

滑動(dòng)變阻器應(yīng)選此。

⑵當(dāng)接外電阻此時(shí),有

I

A凡+4

當(dāng)/=g,則

4=%=150。

E

(4)歐姆表換用一節(jié)舊電池,其電動(dòng)勢下降/=3―丁£減小,則/減小,其測量阻值變大,故測量值

比真實(shí)大。

10.小明想測量一節(jié)干電池的內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):先將一個(gè)多用電表并聯(lián)在一個(gè)電阻箱上,調(diào)節(jié)電阻

箱阻值,使多用電表恰好指向中間刻度;不改變電表量程,將電表電池盒內(nèi)電池取出,換用一節(jié)待測干電

池作電源,重復(fù)上述步驟,得到兩次實(shí)驗(yàn)電阻箱的阻值分別為必,R2,從而計(jì)算出待測干電池內(nèi)阻。圖示

為多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)步驟,下列說法正確的是一(單選)

A.兩次測量前,都需要機(jī)械調(diào)零

B.由于第一次測量與第二次測量的量程不變,故第二次測量不需歐姆調(diào)零

C.使用完多用電表后,應(yīng)將旋鈕旋OFF檔至或交流電壓最高檔

D.紅黑表筆的接入方式會(huì)影響測得電阻的大小

(2)多用電表的紅表筆連接的觸頭是(填"A”或"B”)

(3)若電表原裝電池內(nèi)阻為r,則待測干電池內(nèi)阻為(用即R2,r,以表示)

【答案】⑴C

⑵B

⑶R2-Rx+r-AR6

【詳解】(1)A.機(jī)械調(diào)零是在使用之前要觀察指針是否指在零刻度線上,必要時(shí)進(jìn)行調(diào)零,測量過程中則

無需進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,A錯(cuò)誤;

B.測量電阻時(shí),更換不同的檔擋倍率時(shí),需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,B錯(cuò)誤;

C.使用完多用電表后,應(yīng)將旋鈕旋OFF檔至或交流電壓最高檔,以防下次使用時(shí)由于誤操作而對多用表

造成損壞,C正確;

D.紅黑表筆的接入方式只會(huì)改變流經(jīng)電阻電流的方向,而對電阻的大小沒有影響,D錯(cuò)誤。

故選C。

(2)根據(jù)多用表電流“紅進(jìn)黑出”的原則可知,與內(nèi)部電源負(fù)極相連的應(yīng)是紅表筆,即紅表筆連接的觸頭B

(3)由于兩次測量電表的指針不變,電表恰好指向中間刻度。由于中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻可知

R[=7?3+火6+/

同理

RE+R;+G

解得

r,=R「K+r-(R;-R$)=R「&+r-ARG

11.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖a所示電路,測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“xlk”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5V,內(nèi)阻十幾千歐;滑動(dòng)變阻器:最大阻值5kQ;導(dǎo)線若干。

回答下列問題:

(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“xlk”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零。將圖a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。

(2)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b所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖c所示。多

用電表和電壓表的讀數(shù)分別為kQ和Vo

⑶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)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0k。和4.00V。

從測量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為kQo

(4)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d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“xlk”擋內(nèi)部電路

的總電阻為kQo

【答案】⑴1

(2)15.03.60

(3)12.0

(4)9.015.0

【詳解】(1)多用電表的紅表筆對應(yīng)歐姆表內(nèi)電源的負(fù)極,所以紅表筆應(yīng)接電壓表的負(fù)接連柱,故紅表筆

和1端相連。

(2)[1]歐姆表讀數(shù)=倍率x表盤讀數(shù)

lkxl5.0Q=15.0kQ

[2]電壓表最小分度為0.1V,電壓表讀數(shù)為3.60V。

(3)由于滑動(dòng)變阻器阻值為零,故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值,為12.0k。。

(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)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0k。

和4.00V;多用電表的中值電阻等于內(nèi)電阻,故

R=15.0kO

F

由閉合電路歐姆定律/=--和歐姆定律U=IRv可知

R+r

E=*(R+RV)

Rv

代入數(shù)據(jù)得

40

E=—:—x(12000+15000)V=9.0V

12000'7

12.如圖甲所示為某同學(xué)組裝的雙倍率歐姆表電路圖,該歐姆表的低倍率擋位為“xlO”,高倍率擋位為

“X100”,使用過程中只需控制開關(guān)K的斷開或閉合,結(jié)合可調(diào)電阻R的調(diào)整,就能實(shí)現(xiàn)雙倍率測量。所用

器材如下:

A.干電池(電動(dòng)勢E=3V,內(nèi)阻很小,可忽略不計(jì))

B.電流表G(滿偏電流4=2mA,內(nèi)阻4=100。)

C.定值電阻幾

D.可調(diào)電阻R

E.開關(guān)一個(gè),紅、黑表筆各一支,導(dǎo)線若干。

如圖乙所示,歐姆表正確組裝完成之后,這位同學(xué)把原來的表盤刻度改為歐姆表的刻度,歐姆表刻度線正

中央的值為“15”。

(1)歐姆表的表筆分為紅黑兩種顏色,電路圖甲中的表筆1是(填“紅”或“黑”)表筆。

(2)請根據(jù)電路圖判斷,電路中開關(guān)K斷開時(shí)對應(yīng)歐姆表(填“xl0”或“x100”)倍率。

(3)使用“x100”擋位時(shí),將兩表筆短接使電流表指針滿偏,此時(shí)可調(diào)電阻R的值為Qo

(4)定值電阻凡的值為Qo(可用分?jǐn)?shù)表示)

(5)歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢變?yōu)?.9V,內(nèi)阻增大為2Q,但此表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零。若用此表規(guī)

范操作,測量某待測電阻得到的測量值為1800。,則該電阻的真實(shí)值為Qo

【答案】(1)紅

(2)x100

(3)1400

500

⑷亍

(5)1740

【詳解】(1)根據(jù)歐姆表的使用規(guī)則“紅進(jìn)黑出”可知,表筆1是紅表筆。

(2)歐姆表的內(nèi)阻

/干

由于低倍率內(nèi)部總電阻小于高倍率內(nèi)部總電阻,即電流表G滿偏時(shí)干路電流越小,

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