2020高考物理万用表的结构典型试题15

2020高考物理万用表的结构典型试题1＞如图所示为多用电表的原理示意图，已知表头G的满偏电流为2mA、内阻为150Q,刻度盘上电阻电阻刻度线正中央标有〃两个电流档量程分别为10mA和50mA,选择开关旋到〃3〃〃4〃〃5〃〃6〃时的量程未知，但测得&=470C、R?=700Q,电源E由两节电动势均为1.5V的干电池组成，内阻忽略。(1)当选择开关S旋到(选填“1”“2”)位置时为50mA档，定值电阻K=—£29R)=Co(2)选择开关S旋到“6”位置时的量程为A、0~2.5VB、0〜3VC、0-：12V(3)把选择开关S旋到“3”位置并进行欧姆调零，此时滑动变阻器&连入的阻值为C,此时欧姆表的倍率为(“XI”“X10”“X100”“X1000”)。(4)某同学(4)某同学的偏的答272、乙图7(a)的偏的答272、乙图7(a)为某:时(3)同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E简易多用电表是电池；R1、R2、 R3>R4和R5是固定电阻，段是可 变电阻；表头⑥的满偏电流为250pA,内阻为480Q虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位，5个挡位为:直流电压IV挡和5V挡，直流电流1口以挡和2.51】14挡，欧姆义100。挡.22图7⑴图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于&的使用，下列说法正确的是(填正确答案标号).A.在使用多用电表之前，调整及使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整&使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时，调整及使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R]+R2=C,R=Q(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为;若此时B端是与"3"相连的，则读数为;若此时B端是与“5”相连的，则读数为.(结果均保留3位有效数字)答案⑴黑(2)B(3)160880(4)1.47niA1.10kQ2.94V解析(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接.⑵在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接,调整及使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，电阻&不在闭合电路中，调节无效，选项C错误.(3)根据题给条件可知，当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程IniA的电流挡，由并联电路两支路p1-0.253电流与电阻成反比知，—二,解得R1+氐=160QRi+氐也25 1当B端与"4"连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与Ri串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联后的总电阻为120。,两端电压为0.12V,由串联电路中电压与电阻成正比知：R两端电压为0.88V,则R电阻为880c.(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5niA,读数为1.47mA.若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11X1OOQ=l.lOkQ.若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V,读数为2.94V.3、某同学制作了简单的指针式多用电表，图9甲为该多用电表的电路原理图，其中选用的电流表的满偏电流为50mA,当选择开关接3时是量程为250V的电压表,该多用电表表盘刻度如图乙所示,C为表盘正中间的刻度.图9请使用该同学制作的多用电表完成如下的有关操作和计算.(1)选择开关接1时指针在图乙所示位置，则其读数为，另一次测量时选择开关接3,指针仍在图乙所示位置，则其读数为(2)选择开关接2时，多用电表为倍率“X10”的欧姆表，若图乙中C处的刻度为15,则甲图中电源的电动势为V.答案(1)36.0niA180V(2)3.75解析(1)由题意可知，选择开关接1时测电流，电流表的满偏电流为50niA,其分度值为1niA，示数为36.0niA;当选择开关接3时是量程为250V的电压表，其分度值为5V,其示数为180V;(2)由题图乙可知，指针指在C处时，电流表示数为25.0niA=0.025A,C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150Q,电源电动势：E=IR=0.025X150V=3.75V.4、在“练习使用多用电表”的实验中:图7(1)某同学用多用电表测量电阻，电路如图7甲所示，若选择开关置于“X100”挡，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值，指针位于图乙所示位置，则Rx=Q⑵若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述K，其测量结果与原结果相比将(选填“变大”“变小”或“不变”).(3)某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表，其电路如图丙所示.①关于该欧姆表，下列说法正确的是.A.电阻刻度的零位在表盘的右端B.表盘上的电阻刻度是均匀的C.测量前，不需要红、黑表笔短接调零D.测量后，应将开关S断开②某同学进行如下操作：当R未接入时，闭合开关S,将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏.当Rx接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，则待测电阻Rx的阻值为（已知电流表的内阻为Rg,电池的内阻为r,可变电阻接入电路的阻值为R）.答案（1）700（2）变大（3）①CD②Jlv11IKg解析（1）欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率，即待测电阻的阻值,图示读数为7X100C=700Q.（2）当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表需要重新调零，由于E满偏电流L不变，由公式1°二一可知，欧姆表内阻R内应调小，待° \即E

测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由1二3-二

即+Rx坐上二」V可知，当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置即+Rx1+国相比偏左了，欧姆表的示数变大了.（3）①由图丙可知，该欧姆表利用并联电路特点与闭合电路欧姆定律测电阻阻值，电阻刻度的零位置在表盘的左端，由闭合电路欧姆定律可知，表盘上的电阻刻度是不均匀的，测量前，不需要红、黑表笔短接调零，测量后，应将开关S断开，故选项A、B错误，C、②当Rx未接入时，闭合开关S,将红、黑表笔分开，调节可变电阻使电流表满偏，由闭合电路欧姆定律得：%二E w阻使电流表满偏，由闭合电路欧姆定律得：%二E w,当Kr+Rg+R接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，由闭合电路欧姆定律得力Rxr+R+4+及

Rg+Rx,联立解得Rx二(R+叭R+r+Rg合电路欧姆定律得力Rxr+R+4+及

Rg+Rx,联立解得Rx二(R+叭R+r+Rg二、多用表的综合使用5、多用电表点阻挡可以等效为一个直流电源、一个电阻和一个电流表串联，与黑表笔相接。多用电表长时间搁置，会导致电源电动势和内阻发生变化，现通过实验的方法测量多用电表内电源电动势和“XI”档内部总电阻。实验器材：多用电表电压表V：量程6V,内阻十几千欧滑动变阻器R：最大阻值50欧姆导线若干根据以下操作步骤，回到有关问题：（1）多用表档调到电阻“XI”档，将表笔AB短接，调节欧姆调零旋钮，进行电阻档调零。（2）调零完毕，将表笔AB根据以下操作步骤，回到有关问题：（1）多用表档调到电阻“XI”档，将表笔AB短接，调节欧姆调零旋钮，进行电阻档调零。（2）调零完毕，将表笔AB分别与图中1、2两端相接，A表笔是颜色，不断的调节滑动变阻器滑片位置，改变其接入电路的阻值，记录多用电表示数R和电压表示数U。（3）以:为纵坐标，以［为横坐标，利用步骤（2）数据描点画R U线，如图，根据图线可得电源电动势£测= V,“XI”档欧姆表内部总电阻1测二次（计算结果保留一位小数）（4）若不考虑电池的变化对多用电表的影响，上述实验方法的系统误差对测量结果的影响：E测答案：黑4.314.9==6、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60mA的电流表，

电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至XIC挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空:图“图2aA图2⑷一，图2（办图“图2aA图2⑷一，图2（办10（1）仪器连线如图1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两电表均正常工作，则表笔a为色；（填“红”或（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a）,（b）,（c）所示，则多用电表的读数为Q,电流表的读数为mA,电阻箱的读数为 Q：（3）将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流mA；（保留3位有效数字）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）（5）若不考虑电池变化对多用表的影响，上述实验方法的系统误差对测量结果的影响:E真（填“大于”“等于”“小于”）解：（1）多用电表在使用时必须使电流从红表笔（正接线柱）流进，黑表笔（负接线柱）流出，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔.（2）多用电表用XI倍率测量，读数为：14.0X1=14.0Q11

电流表的量程是60mA,所以不能在表盘上直接读数，需要改装为10,20,30,40,50,60的表盘，然后读数为：53.0mA电阻箱的读数为：0X100+0X10+4X1+6X0.1=4.6C（3）（4）多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，多用电表内部的电路等效的直流电源（一般为电池）、电阻、表头与待测电阻串联，当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流E将&取为r+rJR为多用电表的内阻，当待测电阻等于Rg时，这时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值上，所以Rg又称为中值电阻.当选择XI倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15。.在（2）中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0C,干路电流是53.0mA,则电源电动势是E=I（R内+R外）=0.053X(15+14)=1.537V.土=0"2则满偏电流L’g15mA.故答案为：（1）黑；（2）14.0,53.0,4.6； （3）102； （4）1.54.7、某同学在实验过程中组装了一个欧姆表,内部电路如图所示。已知该同学选用的电源的电动势E=1.5V,内阻=20,电流计满偏电流7、某同学在实验过程中组装了一个欧姆表,内部电路如图所示。已知该同学选用的电源的电动势E=1.5V,内阻=20,电流计满偏电流I=300|iA,内阻B12q=250。，可选用的滑动变阻器有两个，最大阻值分别为111=9990R2=99990。(1)该同学应选用的滑动变阻器为(选填V或一”)。正确进行机械调零和欧姆调零后，该同学进行电阻的测量,则A、B间所接的待测电阻Rx与电流计示数I间应满足的关系为Rx=(用题中字母表小)o若测量某电阻R。时，电流计指针偏转到满偏刻度的)处，则(4)Ro= (4)若将一个阻值25Q的定值电阻与电流计并联,则改装后欧姆表的倍率将会变(选填“大”或“小(5)该同学组装的欧姆表由于长时间不用，电源电动势小，内阻增大，使用过程中，发现该欧姆表依然可以进行欧姆调零,但其测量的结果比真实值(选填“大”或“小答案：⑴R2(2) (3)10000Q (4)小(5)g大解析：(1)欧姆调零时应满足Ig=已，解得R内=5000。，滑动变阻需调至1?=(5000-2-250)Q=47480,所以滑动变阻器应选R213

（2）测取时由闭合电路欧姆定律得1=笄^,待测电阻4+RxR-EE电流计指针偏转到满偏刻度的:处，又闭合电路欧姆定律可知

J] P第=」一，解得ro=iooooc3人+及（3）将定值电阻与电流计并联后，在欧姆调零过程中要使电流计满偏，回路中干路电流应为电流计的满偏电流的11倍，此时欧姆表内阻为之前内阻的5,倍率变小。（4）电动势减小后，欧姆表进行欧姆调零时，内阻R内变小,用欧姆表测电阻时,电流用欧姆表测电阻时,电流1=羲=哉=占,因此内阻减凡小时，通过电流计的电流偏小，指针偏左，测得的电阻值偏大。8、使用多用电表测量电阻时，多用表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一个表头相串联，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，给定器材有：待测多用电表，量程为600mA的电流表，