高中物理 模块八 恒定电流 考点3_6 实验 多用电表的原理与使用试题1

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。考点3.6实验多用电表的原理与使用一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联.外部：接被测电阻Rx.全电路电阻R总RgRrRx.2.工作原理：闭合电路欧姆定律I.3.刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx0)时，调节调零电阻R，使IIg，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零.(1)当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”.(图甲)(2)当I0时，Rx，在I0处标为“”.(图乙)(3)当I时，RxRgRr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻.二、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程.2.外形如图2所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程.3.多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔).三、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图3甲所示.2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极.四、练习使用多用电表1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流.按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压.按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.规律方法总结1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用，应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用.a.将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏.b.在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点.将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用，将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路.用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.不能用欧姆表检测电源的情况.(2)短路故障的检测方法将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路考点3.6.1多用电表的原理及使用1. 如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的(A)现有两相同的某型号多用电表，一同学在研究性学习过程中想获得10 V量程直流电压挡的内阻和1 k欧姆挡的内部电源的电动势，已知1 k欧姆挡中央刻度线对应的数据为15.为完成实验，进行了如下操作：(1)将甲多用电表挡位旋钮拨到10 V电压挡，将乙多用电表挡位旋钮拨到1 k欧姆挡；(2)应将甲多用电表的红表笔与乙多用电表的_(填“红”或“黑”)表笔连接，再将另外两表笔连接；(3)在连接两多用电表表笔之前应对乙多用电表进行的操作为_；(4)两多用电表连接后，两表读数分别为6 V和30 k，可知10 V量程直流电压挡的内阻为_ k，1 k欧姆挡的内部电源的电动势为_ V.【答案】(2)黑(3)两表笔短接调零(4)3092.某同学用以下器材连接成如图7所示的电路，并将原微安表盘改画成如图8所示，成功地改装成一个简易的“R1 k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在1020 k范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处所供器材如下：AIg100 A的微安表一个；B电动势E1.5 V，电阻可忽略不计的电池；C阻值调至14 k电阻箱R一个；D红、黑表笔和导线若干图7图8(1)原微安表的内阻Rg_ .(2)在图7电路的基础上，不换微安表和电池，图8的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R1”的欧姆表要增加的电阻应接在_(选填“a、b”“b、c”或“a、c”)之间，规格为_(保留两位有效数字)(3)画出改装成“R1”的欧姆表后的电路图【答案】(1)1 k(2)a、c15 (3)电路图如图所示3.某同学用量程为1 mA、内阻为120 的表头按图9(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表图中R1和R2为定值电阻，S为开关回答下列问题： (1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线(2)开关S闭合时，多用电表用于测量_(选填“电流”“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量_(选填“电流”、“电压”或“电阻”)(3)表笔A应为_色(填“红”或“黑”)(4)定值电阻的阻值R1_ ，R2_ .(结果保留三位有效数字)【答案】(1)如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.008804.某学生实验小组利用如图所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点(2)将图中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如下图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示多用电表和电压表的读数分别为_ k和_ V.(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_ k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如右图所示根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_ V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_ k.【答案】(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0考点3.6.2 多用电表的使用5.有一个多用电表，其欧姆档的四个量程分别为：“1”“10”“100”“1 k”，某同学把选择开关旋到“100”档测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应该(D)A换用“1 k”档，不必重新调整调零旋钮B换用“10”档，不必重新调整调零旋钮C换用“1 k”档，必须重新调整调零旋钮D换用“10”档，必须重新调整调零旋钮6.一只多用电表的测量电阻部分共分1、10、100、1 k四档，表面电阻刻度如图 (a)所示，某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值，他选择100档，并按使用规则正确的调整好了多用电表，测量时表针的偏转如下图(b)所示，为使测量结果尽可能准确，他决定再测量一次，再次测量中，他应选择的是_档；在后面所给的几个操作步骤中，不需要进行的是_(填步骤前的字母代号)；在应该进行的操作步骤中，按顺序应选_，_，_，_，_.(填步骤前的字母序号)A把两根表笔短接B将选择开关旋转到上面所选择的量程上C将选择开关放置到交流电压的最高档D在两表笔分离的情况下，调节电表的指针定位螺丝，使指针指在最左端零位E把两根表笔分别与待测电阻两端接触，指针稳定后读出电阻值F调节欧姆档的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上【答案】1 kDBAFEC7. 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻完成下列测量步骤：(1)检查多用电表的机械零点(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量档适当的量程处(3)将红、黑表笔_，进行欧姆调零(4)测反向电阻时，将_表笔接二极管正极，将_表笔接二极管负极，读出电表示数(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_(填“左侧”、“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)(6)测量完成后，将选择开关拨向_位置【答案】(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF8.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：(1)旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线(2)将K旋转到电阻挡“100”的位置(3)将插入“十”“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_(填“0刻线”或“刻线”)(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量A将K旋转到电阻挡“1 k”的位置B将K旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准【答案】(1)S(3)T0刻线(4)ADC9. 如图所示为J0411多用电表示意图其中A、B、C为三个可调节的部件某同学在实验室中用它测量一阻值约为13 k的电阻他测量的操作步骤如下： (1)调节可动部件_，使电表指针指向_(2)调节可调部件_，使它的尖端指向_位置(3)将红黑表笔分别插入正负插孔中，笔尖相互接触，调节可动部件_，使电表指针指向_位置(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数(5)换测另一阻值为2025 k的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“1 k”的位置，此时还必须重复步骤_，才能进行测量，若电表读数如上图所示，则该待测电阻的阻值是_【答案】(1)A左边零刻度处(2)B“100”的倍率档(3)C右边最大刻度处(5)(3)22 k10.多用电表表头的示意图如图所示在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如a箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(2)若选择开关的位置如b箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(3)若选择开关的位置如c箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(4)若选择开关的位置如c箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：_，_，_.(5)全部测量结束后，应把选择开关拨到_或者_(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表【答案】(1)直流电压1.20 V(2)直流电流48 mA(3)电阻1.6 k(4)改用“1 k”倍率重新欧姆调零测量、读数(5)OFF挡交流电压最高挡(6)红正11. (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上_.a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆挡1 kd旋转S使其尖端对准欧姆挡100e旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔(2)根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_ .(3)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量；B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果；C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开；D测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零。【答案】(1)cabe30 k(或30000)(2)AC考点3.6.3多用电表的读数12. 使用多用电表测量电阻，实验时，将多用电表调至1挡，调好零点；电阻箱置于适当数值若适当调节电阻箱后，多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图1，图2，图3所示，则多用电表的读数为_ .电流表的读数为_ mA，电阻箱的读数为_ ：【答案】1453.04.6用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100 mA_mA直流电压2.5 V_Vb电阻100_【答案】23.00.5730013. 如图所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则： (1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”、“100”或“1 k”)(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA.(3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_ V.【答案】(1)1.51031 k(2)30.8 154(3)6.214. 某学生实验小组利用如图所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调欧姆零点(2)将图12中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_ V. (4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零此时多用电表和电压表的读数分别为12 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_ k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图14所示根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_ k.【答案】(1)短接(2)1(3)153.60(4)12 (5)9.001515. 使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用电表调至1挡，调好零点；电阻箱置于适当数值完成下列填空：(1)仪器连线如图所示(a和b是多用电表的两个表笔)若两电表均正常工作，则表笔a为_(填“红”或“黑”)色(2)若适当调节电阻箱后，多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如下图(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_ ，电流表的读数为_ mA，电阻箱的读数为_ .(3)将多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_ mA.(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_ V(保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)1453.04.6(3)102(4)1.54考点3.6.4用多用电表检查电路故障16. (1)某同学按如图15所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮，该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障，检查前，应将开关S_.(填“闭合”或“断开”) (2)若(1)中同学检查结果如下表所示，由此可以确定()测试点b、fb、eb、dd、e多用电表示数无穷大无穷大500 无穷大A.灯A断路B灯B断路C灯A、B都断路Dd、e间导线断路【答案】(1)断开(2)D17. 某照明电路出现故障，其电路如图16所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图所示，读数为_ V，说明_(选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”)正常红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图17相同，可判断发生故障的器件是_(选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”)(2)如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的有电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明_(只填一处)可能有故障【答案】(1)11.5蓄电池小灯(2)电压欧姆开关(或连接点5、6)18. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学连接了如图19甲所示的实物电路图闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的示数为零(1)他借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到“1 ”挡，再进行_调零；又将红、黑表笔分别接触接线柱，多用电表的表盘如图乙所示，说明小灯泡正常，此时灯丝的电阻为_ .(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触接线柱，闭合开关，发现电压表的示数约等于电源的电动势，说明接线柱间的导线出现了_(选填“断路”或“短路”)(3)故障排除后，为了使电流表的示数从零开始，要在_(选填“”或“”)接线柱间再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最_(选填“左”或“右”)端【答案】(1)欧姆6(2)断路(3)左考点3.6.5用多用电表探测黑箱内的电学元件19. 用多用电表探测右图所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很