电学实验4：电表的改装与多用电表的使用(答案含解析)-2023年届高中物理一轮基础复习检测

word高中物理word高中物理一课一练53：电学试验4：电表的改装与多用电表的使用分析：本试验的难点在于电表的改装，重点在于多用电表的使用，包括读数、使用步骤等。在“练习使用多用电表”试验中：如下图，为一正在测量中的多用电表表盘．假设用欧姆挡“×100”测量，则读数为 Ω；假设用“直流10V”挡测量，则读数为 V．．A．将选择开关旋转到欧姆挡“×1K”的位置B．将选择开关旋转到欧姆挡“×10”．A．将选择开关旋转到欧姆挡“×1K”的位置B．将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D．将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向“0”在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，以下表达正确的选项是 ．A．假设双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B．测量时觉察指针偏离中心刻度过大，则必需减小倍率，重调零后再进展测量C．选择“×10”倍率测量时觉察指针位于20与30正中间，则测量值小于25ΩD．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大在“练习使用多用电表”试验中：选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为Ω；用此多用电表进展测量，中选用量程为 50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA；中选用量程为 10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为 V．在保持电路完整的状况下，应使用多用电表的进展测量．〔选填字母代号即可〕1/在保持电路完整的状况下，应使用多用电表的进展测量．〔选填字母代号即可〕1/13word高中物理word高中物理2/13甲A A．电阻挡 B．电流挡C．沟通电压挡D．直流电压挡检查多用电表的机械零点，将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将二极管的两个极分别记作a和b，红表笔接a端、黑表笔接b端时，表针几乎不转；红表笔接b端、黑表笔接a端时，表针偏〔选填“a”或“b”〕端．4〔〕图丙为某种多用电表电阻挡内部原理示意图，电流计内阻为R，电池内阻为r4g其电阻挡测电阻时进展如下操作：先闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调整可变电阻，当可变电x 阻接入电路的阻值为R时电流表满偏；再将Rx接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中心，则待测电阻的阻值R= ．(量用物理量符号R、R、r表示)x 3．某多用电表内部的局部电路如下图，微安表表头内阻Rg=100Ω、满偏电流I=200g3．某多用电表内部的局部电路如下图，微安表表头内阻Rg=100Ω、满偏电流I=200g=E=1.5V，则关于该多用电表：12〔1〕A接线柱应当与〔选填“红”或“黑”〕表笔连接．〔2〕中选择开关接(选填“a”或“b”)挡时，其对应的电阻挡的倍率更高．4．某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1Ω，经计算后将一阻值为Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进展改装．然后利用一标准毫安表，依据图(a)所示电路对改装后的电表进展检测(虚线框内是改装后的电表)．依据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线．当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图(c)所示．由此可以推想出所改装的电表量程不是预期值，而是 ．〔填正确答案标号〕A．18mA B．21mA C．25mA D．28mA产生上述问题的缘由可能是 ．〔填正确答案标号〕A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大要到达预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重测量，只需要将阻值R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k= ．5．〔2023全国 Ⅲ()卷〕a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R、R、R、R和R()1 2 3 4 5流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．6图(a)中的A端与 〔选填“红”或“黑”〕色表笔相连接．关于R6的使用，以下说法正确的选项是 〔填正确答案标号〕．A．在使用多用电表之前，调整R6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R6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R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置依据题给条件可得R1+R2= Ω，R4= Ω．某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．假设此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_ ；假设此时B端是与“3”相连的，则读数为 ；假设此时B端是与“5”相连的，则读数为 ．〔结果均保存三位有效数字〕mA的电流表，电阻箱，导线假设干．试验时，将多用电表调至“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成以下填空：(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，mA的电流表，电阻箱，导线假设干．试验时，将多用电表调至“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成以下填空： 〔选填“红”或“黑”〕表笔； 〔选填“红”或“黑”〕表笔；〔2〕假设适当调整电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为 Ω，电流表的读数为 mA，电阻箱的读数为 Ω；〔3〕计算得到多用电表内电池的电动势为 V〔保存3位有效数字〕；〔4〕欧姆表刻度上中间刻度值为15，假设将两表笔短接，流过多用电表的电流为 mA〔保存3位有效数字〕．某同学做电表改装和测量电源电动势和内阻的试验：gg〔1〕有一个电流表，满偏电流I=3 mA，内阻R=50 Ω，刻度盘如图甲所示，电流表读数为gg1 A的电流表，那么要与该电表并联一个电阻R，则R1 Ω〔结果保存2位有效数字〕．现用以上改装后的电流表和一只电压表〔量程为3kΩ〕去测量一电池的电动势E〔约为2.4Ω〕，试验室还供给了如下器材：滑动变阻器R〔最大阻值为10

V，内阻约为1.5V〕和内阻r〔约为0.8Ω，额定电流为1A〕，开关，导线假设干．请在方框中画出能准确测量该电源电动势和内阻的试验的原理图〔要求考虑电压表和电流表的内阻影响〕．闭合开关S进展试验时，由于改装后的电流表没有更换刻度面板〔但接法没有错误〕，滑动变阻器向另一端移动的过程中依次记录了滑片在两个位置时电压表和电流表的数据分别2.2V和1.0mA、1.9 V和2.5 mA．依据此数据可求得该电源电动势E= V，内阻r=Ω．〔结果均保存2位有效数字〕x某兴趣小组用伏安法测未知金属丝的电阻R时，先改装电表后测未知电阻．x先改装电表，将表盘刻度均匀、量程为100 μA、内阻为100 Ω的电阻，将它改装成电压表，则该电压表的量程是V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图甲所示，此时电压表的示数为V．假设不知道Rx的阻值范围，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路按如图乙所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观看到电压表示数有显著变化，S应接 〔选填“a”或“b”〕。图丙中局部电路已经连接好，请完成试验电路的连接。-I图线如图丁所示．由图线得到金属丝的阻值Rx=Ω．〔结果保存2位有效数字〕-I图线如图丁所示．由图线得到金属丝的阻值Rx=Ω．〔结果保存2位有效数字〕丙 丁某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表，进展了如下操作：先用如图甲所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可无视不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3 kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12kΩ．将图甲的电路稍作转变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图丙所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进展了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调整电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为 〔填“0”或“∞”〕；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的电阻找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为 kΩ．假设该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能无视且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调整电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进展测量，其测量结果将 ．A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定某同学在测量一只小灯泡电阻的试验中，连接了如图甲所示的实物电路图．闭合开关，觉察灯泡不亮，电流表的示数为零．接线柱，多用电表的表盘恰好如图乙所示，说明小灯泡正常，此时的电阻Ω．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欧姆挡“×1”挡，再接线柱，多用电表的表盘恰好如图乙所示，说明小灯泡正常，此时的电阻Ω．他将多用电表选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触②、③接线柱；闭合开关，觉察电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线消灭了 〔选填“断路”或“短路”〕．故障排解后，为了使电流表的示数从零开头，要在 〔选填“ ①、④”或“ ③、④”〕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〔选填“左”或“右”〕端．A”．合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮．〔1〕用多用电表的直流电压挡检查故障．A”．合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮．〔1〕用多用电表的直流电压挡检查故障．①选择开关置于以下量程的 挡较为适宜；A．2.5VB．10VC．50V D．250V②测得c、d间电压约为5.8V、e、f间电压为0，则故障是 ．A．A灯丝断开 B．B灯丝断开 C．d、e间连线断开 D．B灯被短路〔2〕接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，①测试前，肯定要将电路中的开关S ；② Ω，此时测量的是 间电阻．依据小灯泡的规格计算出的电阻为 Ω．一课一练53：电学试验4：电表的改装与多用电表的使用答案1．【答案】〔1〕1.40×103 6.1 〔2〕ADC 〔3〕D【解析】〔1〕多用电表欧姆挡用“×100”测电阻，由题图可知，其读数为14.0×100Ω；假设用“直流10V”挡测量电压，由题图可知，其读数为6.1V．

Ω=1.40×103wordword高中物理10/13〔2〕欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小，需选取较大挡位，进展欧姆调零后再测阻值，故挨次为ADC．〔2〕A项错误；测量时指针假设向左偏离中心刻度过大，应增大倍率，故B项错误；选择开关对应“×10”倍率时，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250Ω，故C项错误；电池用时间太久，电动势减小，虽然完成调零，但中值电阻偏小，测量时读数将比真实值偏大，故D项正确．2．【答案】〔1〕1.4×103 31.5 6.3 〔2〕D 〔3〕a 〔4〕

(Rr)RgRrRg【解析】〔1〕欧姆表读数：表盘最外圈的读数值约为14，倍率为“×100”故读数为：1.4×103Ω．选50 mA直流电流挡，则每一大格表示10

mA每一小格表示1

mA，测量的准确度为1mA，应估读到0.1

mA故读数为：31.5

mA；选择10

V电压挡，则每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的准确度为0.2V，应估读到0.1V，故读数为6.3V．假设发生断路,则电路中没有电流，所以无法用电流挡测量，B项错误．而电路完整的状况下，由于电源的存在无法用电阻挡，由于电阻挡同样会有内部电源，A项错误．所以只能选择电压挡测量，断路处电压等于电源电动势，而电源为直流电源，所以选择直流电压挡，C项错误、D项正确．a端．由闭合电路欧姆定律得I Eg rRRg

，当Rx接入A、B表笔之间时，假设电流表的指针指在表盘的正中心，由闭合电路欧I Eg2 RR

RxRRx

(Rr)RrR

g x g

R g姆定律得

g RRg x

x，联立解得

RRrg x ．3．【答案】〔1〕黑〔2〕b 〔3〕150 450【解析】〔1〕依据多用电表的接线柱原理“红进黑出”可知，A接线柱应当与黑表笔连接．中选择开关接a挡时，流过R1的电流大，而流过微安表的电流相等，总电流大，总电阻小，所以中选择开关接b挡时其对应的电阻挡的倍率更高．2假设选a挡测量电阻则有：2

E(Ig

IgR

IRg g)rR1

，解得：r=150Ω．表盘为100μA的刻度有：E(I1

IRI1 2 R1IRI

Rg)(rR)R

，联立解得对应的电阻刻度值为150 Ω；原表盘50 μA的刻度，有E(I 2

2 2 R1

g)(rR)

，联立解得对应的电阻刻度值应当为450Ω．4．【答案】〔1〕见解析图〔2〕C 〔3〕AC 〔4

99〕79【解析】〔1〕实物连线如下图．串联电路中电流处处相等，依据比例关系得，毫安表示数为16.0mA时，对应微安表的刻度为160.0 μA，当微安表指针到满量程250 μA时，毫安表的示数应为25mA，即为改装后电表的量程．选项C正确．依据IR=(I-I)R得I

IgRgIgg g

= R +g消灭该状况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1Ω，或者并联的电阻R计算错误，接入的电阻偏小。选项A、C正确．

200〔5〕假设微安表的满偏电压为U，则对并联的电阻R有U=(25-0.25)×10－3R，U=(20-0.25)×10－3kR，解得k99=79．5．【答案】〔1〕黑 〔2〕B 〔3〕160 880 〔4〕1.47mA 1.10×103Ω 2.95V【解析】〔1〕A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连．使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置A，与R无关，选项错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，调整R使电表指针指在表盘右端电A6 66阻“0”位置，选项B端与“1”或“2”相连，与R无关，C错．6B端与“1”、“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5

mA挡、直流1mA挡，如图甲所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I=I

+ IGrG ，解得R

+R=160Ω；B端与“4”相连时，如图乙所示，多用电表为直流电压1

2 G R1＋R2 1 2V挡，表头并联局部电阻R

IGrG U4R

=880Ω．= = 0 = =

4 I2 0B端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100147.5Ω挡，读数为11.0×100Ω=1.10×103Ω；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5V挡，读数为×5V=2.95V．6．【答案】〔1〕黑 〔2〕14 55.0 4.6 〔3〕1.60 〔4〕107

250【解析】〔1〕依据所用电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正接线柱，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔．〔2〕欧姆表读数为R=14.0Ω；电流表读数为I=55.0mA；电阻箱读数为4×1Ω＋6×0.1Ω=4.6Ω.中〔3〕欧姆表的内阻r=R =15Ω，由欧姆定律得：E=I(R+r)=1.60V中〔4〕两表笔短接，则I

E=≈107mA0 r7．【答案】〔1〕2.80〔2.78~2.82均可〕0.25〔2〕如以下图所示〔3〕2.4 0.75g gg 1【解析】〔1〕电流表读数为2.80 g gg 1由于要考虑电表的内阻的影响，电压表内阻约为1.5 kΩ改装后的电流表的内阻RA≈0.25Ω且要准确测量电源的电动势和内阻，故可将电流表与电源放在一起组成如上图所示电路，并将测量结果的内阻值减去电表流内阻即可消退电流表分压造成的误差．依据试验原理图可知滑片肯定是从电阻最大位置向最小一端滑动，依据闭合电路特点可知路端电压肯定减小，由此可得实际两个位置的电表的读数分别为2.20 V和0.20 A，1.90 V和0.50A A．依据闭合电路欧姆定律可得E=2.20+0.20(r+R)，E=1.90+0.50(r+R)，解得E=2.4 V，r=0.A Ω．8．【答案】〔1〕3 2.4〔2〕a 试验电路的连接如以下图所示〔3〕4.5(4.3~4.7均可)【解析】〔1〕电流表串联一个大电阻改装成电压表，则有：g ggU=IR+IR=3V．图甲中电流表示数为80g gg8010632.4V表读数为80106 ．假设S分别接触a、b，电压表示数变化显著，则说明电流表的分压作用强，即Rx是一个小阻值电阻，应选用外接法测量，S应接a，试验电路的连接如上图所示．图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的阻值Rx=4.5Ω．9．【答案】〔1〕1.50 6 〔2〕∞ 1 〔3〕C【解析】〔1〕由题图乙所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V；电源内阻不计，由题图甲所示电路图可知，电源电动势：E=U+IR=U+

V，示数为1.50URVR，由题意可知：E=3+3×3000，E=1.5+1.5×12000，解得：R=6000Ω=