【創(chuàng)新設(shè)計】2020-2021學(xué)年魯科版物理選修3-1對點練習(xí)：4.3-多用電表測量原理

多用電表測量原理圖4－3－61．如圖4－3－6所示是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動勢E＝1.5V，改裝后，原來電流表3mA刻度處的刻度值定為零位置，則2mA刻度處應(yīng)標(biāo)為________，1mA刻度處應(yīng)標(biāo)為________．答案250Ω1000Ω解析由于R內(nèi)＝eq\f(E,Ig)＝eq\f(1.5V,3mA)＝500Ω，I1＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx1)，2mA＝eq\f(1.5V,500Ω＋Rx1)，所以Rx1＝250Ω.由于I2＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx2)，1mA＝eq\f(1.5V,500Ω＋Rx2)，所以Rx2＝1000Ω.多用電表的使用和讀數(shù)2．某同學(xué)利用多用電表做了以下試驗：(1)使用多用電表測電阻，他的主要試驗步驟如下：①把選擇開關(guān)扳到“×100”的歐姆擋上；②把表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度線上；③把兩根表筆分別與某一待測電阻的兩端相接，發(fā)覺這時指針偏轉(zhuǎn)較小；④換用“×10”的歐姆擋，隨即登記歐姆數(shù)值；⑤把表筆從測試筆插孔中拔出后，就把多用電表放回桌上原處，試驗完畢．這個同學(xué)在測量時已留意到：待測電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么該同學(xué)在試驗中有哪些操作是錯誤的？(三個錯誤)錯誤一：________________________________________________________________________；錯誤二：________________________________________________________________________；錯誤三：________________________________________________________________________.(2)如圖4－3－7所示，為多用電表的表盤，測電阻時，若用的是“×100”擋，這時指針?biāo)颈粶y電阻的阻值應(yīng)為________Ω；測直流電流時，用的是100mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開_______mA；測直流電壓時，用的是50V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開_______V.圖4－3－7答案(1)錯誤一：換用“×10”的歐姆擋，應(yīng)當(dāng)換用“×1k”的歐姆擋．錯誤二：換擋后沒有進(jìn)行歐姆調(diào)零．錯誤三：使用完后沒有將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或溝通電壓最高擋．(2)17004723.5解析(1)錯誤一：在用“×100”擋位置測量時，指針偏轉(zhuǎn)較小，說明所測電阻阻值較大，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針向右搖擺，所以應(yīng)當(dāng)換用“×1k”的歐姆擋位；錯誤二：換擋后，還要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；錯誤三：使用多用電表結(jié)束后，還要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或溝通電壓最高擋．(2)若用“×100”擋測電阻時，指針讀數(shù)為：17．0×100Ω＝1700Ω若用量程100mA測直流電流時，讀數(shù)為：4．7×10mA＝47mA若用量程50V測直流電壓時，讀數(shù)為23.5V題組一多用電表的測量原理1．一個用滿偏電流為3mA的電流表改裝成的歐姆表，調(diào)零后用它測量500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻時，指針恰好指在刻度盤的正中間．如用它測量一個未知電阻時，指針指在1mA處，則被測電阻的阻值為()A．1000ΩB．5000ΩC．1500ΩD．2000Ω答案A解析本題主要考查對歐姆表的原理的理解．設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，由歐姆定律知：3×10－3A＝eq\f(E,R內(nèi))，1.5×10－3A＝eq\f(E,R內(nèi)＋500Ω)，所以R內(nèi)＝500Ω，E＝1.5V，又1×10－3A＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx)，所以Rx＝1000Ω.圖4－3－82．如圖4－3－8是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度4/5處．現(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5處，則該電阻的阻值為()A．4RB．5RC．10RD．16R答案D解析當(dāng)進(jìn)行歐姆調(diào)零時，依據(jù)閉合電路的歐姆定律，此時歐姆表滿偏，即Ig＝eq\f(E,R內(nèi))，當(dāng)測量阻值為R的電阻時，有eq\f(4Ig,5)＝eq\f(E,R內(nèi)＋R)，設(shè)待測電阻阻值為R′，則有eq\f(Ig,5)＝eq\f(E,R內(nèi)＋R′)，聯(lián)立各式即可得到結(jié)論．圖4－3－93．如圖4－3－9所示為一簡潔歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝300μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，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，指針指在刻度盤的正中心，則Rx＝________kΩ，若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(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＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)及Ig＝eq\f(E,Rg＋R＋r)，且指針指中心，I＝eq\f(1,2)Ig＝150μA，聯(lián)立解得Rx＝5kΩ；因歐姆表的內(nèi)阻變大，同樣的電阻值，電流變小，讀數(shù)變大．題組二多用電表的使用4．甲、乙兩同學(xué)使用多用電表歐姆擋測同一個電阻時，他們都把選擇開關(guān)旋到“×100”擋，并能正確操作．他們發(fā)覺指針偏角太小，于是甲把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋，乙把選擇開關(guān)旋到“×10”擋，但乙重新調(diào)零，而甲沒有重新調(diào)零．則以下說法正確的是()A．甲選擋錯誤，而操作正確B．乙選擋正確，而操作錯誤C．甲選擋錯誤，操作也錯誤D．乙選擋錯誤，而操作正確答案D解析在使用多用電表的歐姆擋時肯定要先進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測量；同時為了減小誤差，要盡量使指針指在中間刻度四周，即要合理地選擇倍率擋位．5．用多用電表的歐姆擋(×1kΩ)檢驗性能良好的晶體二極管，發(fā)覺多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小，這說明()A．二極管加有正向電壓，故測得電阻很小B．二極管加有反向電壓，故測得電阻很大C．此時紅表筆接的是二極管的正極D．此時紅表筆接的是二極管的負(fù)極答案BC題組三多用電表的測量和讀數(shù)6．為了測量某一個電阻Rx的阻值：某同學(xué)先用多用電表粗測其電阻．用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×100”擋位的多用電表測量，發(fā)覺指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋“________”擋位(填“×1000”或“×10”)，然后________________，再次測量電阻Rx的阻值，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D4－3－10所示，則此段電阻Rx的電阻值為________Ω.測量完畢，斷開紅、黑表筆，將選擇開關(guān)指向________．圖4－3－10答案×10把紅、黑表筆對接進(jìn)行歐姆調(diào)零110“OFF”擋或溝通電壓最高擋7．用多用電表的歐姆擋測量一未知電阻的阻值，若將選擇倍率的旋鈕撥至“×100Ω”的擋時，測量時指針停在刻度盤0Ω四周處，為了提高測量的精確度，有下列可供選擇的步驟：A．將兩根表筆短接B．將選擇開關(guān)撥至“×1kΩ”擋C．將選擇開關(guān)撥至“×10Ω”擋D．將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端，登記讀數(shù)E．調(diào)整調(diào)零電阻，使指針停在0Ω刻度線上F．將選擇開關(guān)撥至溝通電壓最高擋上將上述步驟中必要的步驟選出來，這些必要步驟的合理挨次是________(填寫步驟的代號)；若操作正確，上述D步驟中，指針偏轉(zhuǎn)狀況如圖4－3－11所示，則此未知電阻的阻值是Rx＝________．圖4－3－11答案CAEDF160Ω8．在練習(xí)使用多用電表的試驗中(1)某同學(xué)連接的電路如圖4－3－12所示圖4－3－12①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時測得的是通過________的電流；②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時測得的是__________的電阻；③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是__________兩端的電壓．(2)在使用多用電表的歐姆擋測量電阻時，若()A．雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大B．測量時發(fā)覺指針偏離中心刻度過大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量C．選擇“×10”倍率測量時發(fā)覺指針位于20與30正中間，則測量值小于25ΩD．歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大答案(1)①R1②R1和R2串聯(lián)③R2(或電源)(2)D解析(1)①當(dāng)多用電表選擇開關(guān)尖端對準(zhǔn)直流電流擋時，電流表與R1串聯(lián)，此時電流表測得的是通過R1的電流．②切斷電路，選擇開關(guān)尖端對準(zhǔn)歐姆擋時，測得的是R1和R2的串聯(lián)總電阻．③選擇開關(guān)尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合開關(guān)，且滑動變阻器的滑片移至最左端時，電阻R1被短路，此時多用電表示數(shù)等于電阻R2兩端的電壓，也等于電源的路端電壓．(2)雙手捏住兩表筆金屬桿時，測量值為被測電阻與人體電阻的并聯(lián)阻值，應(yīng)偏小，A錯誤；測量時指針若向左偏離中心刻度過大，應(yīng)增大倍率，B錯誤；選擇開關(guān)對應(yīng)“×10”倍率時，指針位于20與30正中間時，測量值應(yīng)小于250Ω，C錯誤；電池用時間太久，電動勢減小，雖然完成調(diào)零，但中值電阻偏小，測量時讀數(shù)將比真實值偏大，D正確．圖4－3－139．(2011·北京高考)用如圖4－3－13所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請依據(jù)下列步驟完成電阻測量：(1)旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電表的“0”刻線．(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置．(3)將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動部件______．使指針對準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)．(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過?。疄榱说玫奖容^精確?????的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的挨次進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量．A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)答案(1)S(3)T0刻線(4)ADC解析用多用電表測量電阻時，在測量之前就要觀看指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，用螺絲刀當(dāng)心旋動指針定位螺絲S，使指針對準(zhǔn)電流的“0刻線”．然后旋動選擇開關(guān)K，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T，使指針對準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0刻線”)，接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，測量被測電阻的阻值．若在測量過程中，發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過小，表明被測的電阻阻值很大，這時要換用更高倍率的擋位，例如，本題就要從“×100”擋位更換到“×1k”擋位.題組四用多用電表檢查電路故障圖4－3－1410．如圖4－3－14所示，電路中有三根導(dǎo)線，其中一根是斷的，電源、電阻R1、R2及另外兩根導(dǎo)線是好的．為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)想先用多用電表的紅表筆連接在電源的正極a，再將黑表筆連接在電阻R1的b端和R2的c端，并觀看多用電表指針的示數(shù)．下列選項中符合操作規(guī)程的是()A．直流10V擋B．直流0.5A擋C．直流2.5V擋D．歐姆擋答案A解析由于被檢測的電路為含電源電路，所以選用歐姆擋肯定不行．由于電路中電源電動勢為6V，所以選用直流2.5V擋也擔(dān)憂全．估測電路中電流的最大值可能為Im＝eq\f(E,R2)＝eq\f(6,5)A＝1.2A，所以選用直流0.5A擋也不對，只能選用直流10V擋．故正確答案為A.圖4－3－1511．如圖4－3－15為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的溝通電源連接，ab間，bc間、cd間分別連接一個電阻．現(xiàn)發(fā)覺電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一溝通電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220V，由此可知()A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通D．bc間電路不通，cd間電路通答案C解析測量ac時電壓為220V，說明abc這一段電路某點斷路，測bd時電壓為220V，說明bcd間某點斷路，明顯，這兩種狀況綜合的結(jié)果便是bc斷路．故選C.12．如圖4－3－16所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點的標(biāo)號．在開關(guān)閉合后，發(fā)覺小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點．圖4－3－16(1)為了檢測小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點1、2已接好的狀況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點1、2同時斷開的狀況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．(2)在開關(guān)閉合狀況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明__________________可能有故障．(3)將小燈泡拆離