11.5 实验:练习使用多用电表 【练习】2024-2025学年高二物理 同步练( 人教版2019必修第三册)(解析版)_第1页
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文档简介

11.5实验:练习使用多用电表学习目标学习目标课程标准物理素养3.2.1会使用多用电表。物理观念:了解多用电表的表盘及测量功能,了解数字式多用电表的特点。了解二极管的单向导电性。科学思维:通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择档位。科学探究:通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻,了解二极管的单向导电性。科学态度与责任:在实验中培养学生规范操作的习惯。通过分组实验,讨论、交流,培养团队合作意识。002思维导图1.不变的实验原理:都是应用了闭合电路的欧姆定律、电路的串联与并联知识。2.必备的实验器材: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。3.通用的数据处理方法(1)测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。记录电阻读数时一般用科学计数法表示。(2)测电压和电流时,如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等,读数时应读到最小刻度的下一位;若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可。4.相同的注意事项(1)使用前要机械调零。(2)两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。(3)测电阻时①指针指在中值附近较准,否则换挡。②每换一挡必须重新欧姆调零。③读出示数要乘以倍率。(4)使用完毕,选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。5.一致的误差分析思路偶然误差①估读时易带来误差。②表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。系统误差①电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。②测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值。003知识梳理课前研读课本,梳理基础知识: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=Rg+R+r+Rx。2.工作原理闭合电路的欧姆定律I=eq\f(E,Rg+R+r+Rx)。3.刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”。(图乙)(3)当I=eq\f(Ig,2)时,Rx=Rg+R+r,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.外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,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,则可用小螺丝刀调节定位螺丝,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。①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。②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①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。②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数。③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。④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。2.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)欧姆表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。(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)测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。3.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡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。②用直流电流挡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。③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。(2)短路故障的检测方法①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。②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。004题型精讲【题型一】电路故障及黑箱问题【典型例题1】某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测,设计电路如图所示。(1)微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ,据此计算R1的阻值应为__________kΩ。按照电路图连接电路,并将R1调为该阻值。(2)开关闭合前,R2的滑片应移动到__________端。(3)开关闭合后,调节R2的滑片位置,微安表有示数,但变化不显著,故障原因可能是__________。(填选项前的字母)A.1、2间断路B.3、4间断路C.3、5间短路(4)排除故障后,调节R2的滑片位置,当标准电压表的示数为0.60V时,微安表的示数为98μA,此时需要__________(填“增大”或“减小”)R1的阻值,以使改装电表的量程达到预期值。解析:(1)微安表的内阻Rg=0.8kΩ,满偏电流Ig=250μA=250×10-6A,串联R1后改装为U=1.5V的电压表,所以满足Ig(Rg+R1)=U,代入数据解得R1=eq\f(U,Ig)-Rg=eq\f(1.5,250×10-6)Ω-0.8kΩ=6kΩ-0.8kΩ=5.2kΩ。(2)开关闭合前,将滑动变阻器R2的滑片移动到2端,这样测量电路部分的分压为0,保护电表。(3)开关闭合后,调节滑动变阻器R2,电表示数变化不明显,说明分压电路未起作用,可能是1、2之间断路或者3、5间短路,整个电路变为限流线路,滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻,所以微安表示数变化不明显;若是3、4间断路,电路断开,微安表无示数。故A、C正确。(4)标准电压表的示数为0.60V,若改装电压表也为0.60V,此时微安表的示数为I=eq\f(0.60V,Rg+R1)=eq\f(0.60V,6kΩ)=100μA,但此时微安表示数为98μA,说明R1的阻值偏大,所以应该减小R1的阻值。答案:(1)5.2(2)2(3)AC(4)减小【典型例题2】如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱,黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件,但任两个接线柱间最多只连接有一个元件。(1)某同学要用多用电表探测黑箱,探测的第一步应该是__________。A.用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的电阻B.用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压C.用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流(2)探测结果表明,黑箱里没有电源,并测得任两个接线柱间的电阻如下表所示:红表笔ABACBC黑表笔BACACB测得阻值/Ω20020011.2k27011k70由此可以判断,黑箱里的元件一定有____________,用电路元件符号在图甲所示线框内画出黑箱中的电路连接。(3)多用电表的表盘如图乙所示,在上面探测A、C两接线柱间电阻时,红表笔接A接线柱,黑表笔接C接线柱,这时电流从________(填“A”或“C”)接线柱流进黑箱;为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差,测电阻的挡位选择的应是______(填“×1k”“×100”或“×10”)。[创新点分析]根据不同元件的特性判断黑箱内的元件及其连接方式。解析:(1)因黑盒子内部可能有电源,则不能先用多用电表的欧姆挡测量,可先用电压挡判断内部是否有电源,故选B。(2)根据题表中的测量值可以断定:A、B间肯定有电阻,B、C之间肯定有二极管,A、C间肯定有电阻和二极管的串联,电路连接如图:(3)在上面探测A、C两接线柱间电阻时,红表笔接A接线柱,黑表笔接C接线柱,这时电流从C接线柱流进黑箱;为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差,指针应指在中值附近,测电阻的挡位选择的应是“×1k”。答案:(1)B(2)电阻、二极管电路连接见解析(3)C×1k【对点训练1】某实验小组在练习使用多用电表时,他们正确连接好电路如图甲所示.闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无示数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已知保护电阻R=15Ω,电流表量程为0~50mA.操作步骤如下:①将多用电表挡位调到欧姆×1挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转;③将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;④将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20Ω时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示.回答下列问题:(1)图丙中的多用电表示数为________Ω;图丁中的电流表示数为________mA.(2)操作步骤④中,多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点.(3)电路的故障可能是________.A.灯泡短路B.灯泡断路C.保护电阻R短路D.保护电阻R断路(4)根据以上实验得出的数据,还可以计算出多用电表内部电源的电动势E′=________V(结果保留三位有效数字).答案(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48解析(1)欧姆表的示数为24×1Ω=24Ω,电流表的最小分度是1mA,需估读到0.1mA,所以题图丁中的电流表示数为38.0mA.(2)根据电流必须从电流表的正接线柱流入,电流从欧姆表的红表笔流入,黑表笔流出,电路中电流经过电流表的方向为d→e,则操作步骤④中,多用电表黑表笔应接c点,红表笔应接e点.(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转,说明a、c间有断路.将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数不为零,所以电路的故障是灯泡断路.(4)操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻度,根据欧姆表的中值电阻等于其内阻,知欧姆表的内阻为R欧=15Ω.根据闭合电路欧姆定律得I=eq\f(E′,R0+RmA+R欧),又R0+RmA=24Ω,故E′=I(R0+RmA+R欧)=38.0×10-3×(24+15)V≈1.48V.【对点训练2】某同学利用多用电表的欧姆挡进行实验研究。欧姆挡所用电池的电动势为9V,刻度盘中央刻度值为“15”,选择旋钮打在“×1k”挡。(1)该同学用欧姆挡测量某一量程为15V的电压表内阻。①指针指在图甲所示位置,此测量值为________Ω;查阅资料发现该电压表内阻真实值为15kΩ,测量值与真实值偏差较大,可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量,若此时把两表笔短接,则指针应指在欧姆挡零刻度线的______侧(选填“左”或“右”)。②进行欧姆调零后再测量,多用电表指针恰好指在“15”刻度线,此时电压表示数为________V(结果保留2位有效数字)。(2)该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱,如图乙所示,当两表笔接触黑箱接线柱a、b时,发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线,则该元件可能是________。A.电阻 B.电感线圈C.电容器 D.二极管答案(1)①25k左②4.5(2)C解析(1)①指针指在图甲所示位置,此测量值为25kΩ;查阅资料发现该电压表内阻真实值为15kΩ,测量值与真实值偏差较大,可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量,若此时把两表笔短接,则指针应指在欧姆挡零刻度线的左侧。②进行欧姆调零后再测量,多用电表指针恰好指在“15”刻度线,即电压表的内阻等于欧姆表的中值电阻,即电压表的内阻等于欧姆表的内阻,则此时电压表示数为欧姆表内电源电动势的一半,即4.5V。(2)当两表笔接触黑箱接线柱a、b时,发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线,即电路接通后电流又逐渐变为零,则该元件可能是电容器,电路接通后先充电,充电结束后电路中电流为零,故C正确。【题型二】电表改装及欧姆档原理【典型例题3】图(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;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6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(3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.(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(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.10kΩ2.94V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.(2)在使用多用电表之前,调整表头指针定位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R6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R6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1mA的电流挡,由并联电路两支路电流与电阻成反比知,eq\f(Rg,R1+R2)=eq\f(1-0.25,0.25)=eq\f(3,1),解得R1+R2=160Ω.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R4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120Ω,两端电压为0.12V,则R4两端电压为0.88V,由串联电路中电压与电阻成正比知:R4电阻为880Ω.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11×100Ω=1.10kΩ.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.【典型例题4】如图甲为某探究小组自制多用电表的电路图,图乙为相应的实物图。其中电流表G量程为1mA,内阻为18Ω,R0=2Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为2000Ω,电源电动势E=1.5V,内阻不计。甲乙(1)将图乙中未连接的实物图补充完整。(2)图甲中,当开关S1闭合,单刀双掷开关S2接“1”时,可作为量程为__________mA的电流表。(3)图甲中,将开关S2接“2”端时,为欧姆表。若开关S1断开,欧姆调零后R1的阻值为________Ω;若开关S1断开时,倍率为“×10”挡,则开关S1闭合时,倍率为________(填“×1”或“×100”)挡。答案(1)见解析图(2)10(3)1482×1解析(1)补充完整的实物图如图所示。(2)当开关S1闭合,单刀双掷开关S2接“1”时,流过电流表G的最大电流为1mA,由于电流表的内阻为18Ω,R0=2Ω,此时流过R0的电流为9mA,故此时可作为量程为10mA的电流表。(3)欧姆调零时,电流表满偏,故欧姆表的内阻为R总=eq\f(E,Ig)=1.5×103Ω由于电流表的内阻为18Ω,欧姆调零后R1的阻值为1482Ω。开关S1断开时,欧姆表内部阻值为1500Ω,即中值电阻为1500Ω,倍率为“×10”挡。则当开关S1闭合时,欧姆表内部的阻值为R总′=eq\f(E,Ig′)=1.5×102Ω即中值电阻为150Ω,所以倍率为“×1”挡。【对点训练3】如图为简易多用电表的电路图。该多用电表有5个挡位,5个挡位中有:直流电压1V挡和5V挡,直流电流3mA挡和6mA挡,欧姆挡。图中E是直流电源;R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻,R6是可变电阻,最大值为2kΩ;表头G的满偏电流为2mA,内阻为20Ω,虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连;(1)图中的A端与________(填“红”或“黑”)表笔相连接;(2)要想使用直流电压1V挡,选择开关B应与______相连(填选择开关对应的数字);(3)关于R6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(4)根据题给条件可得R1=________Ω,R2=________Ω。答案(1)红(2)4(3)B(4)2020解析(1)根据“红进黑出”,图中的A端与红表笔相连接。(2)直流电压1V挡要用表头与较小的电阻串联,则选择开关B应与“4”相连。(3)R6是欧姆挡的调零电阻,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,故B正确,A、C错误。(4)直流电流分别为3mA和6mA挡,由图可知,接“1”时为6mA挡,接“2”时为3mA挡,设I1=6mA,I2=3mA由欧姆定律可得(I1-Ig)R1=Ig(R2+Rg)IgRg=(I2-Ig)(R2+R1)解得R1=20Ω,R2=20Ω。【对点训练4】某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量,并探究欧姆表的原理。(1)某次测量时,多用电表表盘指针指在如图甲所示位置,下列说法错误的是。A.若该读数是选用欧姆挡“”倍率得到的,应该更换“”倍率,欧姆调零后再次进行测量B.多用电表的欣姆挡是靠内部电源提供电流的.若选用“”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为C.测直流电流时,应让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路的负极(2)该小组进一步探究欧姆表的原理,设计了如图乙所示的电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率,可用器材如下:A.干电池(电动势,内阻不计);B.电流表G(满偏电流,内阻);C.定值电阻(阻值为);D.滑动变阻器(最大阻值为);E.定值电阻(阻值为)、;F.开关一个红、黑表笔各一支,导线若干.①表笔B是______(填“红或“黑”)表笔;②虚线框内是双量程电流表,已知当S接a时,对应电流表量程是,那么定值电阻______;③当开关S拨向________(填“a”或“b”)时,欧姆表的倍率是“”,欧姆调零后,欧姆表内阻为______。【答案】(1)B(2)①.黑②.9③.b④.150【解析】【小问1详解】A.欧姆表的读数等于倍率乘指针示数,该图指针所示位置电阻读数偏小,说明倍率选大了,应该改用“”的倍率,欧姆调零后再次进行测量,故A正确;B.多用电表作欧姆表使用时,是靠内部电源提供电流,中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻,若选用的是“×10”的倍率测电阻,则欧姆表内阻约为,故B错误;C.测直流电流时,应该让电流从红表笔流进,从黑表笔流出,以保证表盘指针能够正偏,故必须让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极,故C正确。本题选错误,故选B。【小问2详解】①[1]电流从红表笔流进,黑表笔流出,由图可知,表笔B是黑表笔;②[2]当S接a时,对应电流表量程是0~0.1A,则有解得③[3][4]当S接a时,对应电流表量程是0-0.1A,则欧姆表内阻为当S接b时,设满偏电流为,根据并联电路分流特点有解得可知,当S接b时,欧姆表的倍率是“×10”。则欧姆表内阻为【题型三】电阻的测量及检测二极管 【典型例题5】某科学探究小组在参加废水处理厂的社会实践活动后,准备测定废水的电阻率。该小组用透明塑料板自制了一个长方体容器,在容器左、右内侧面紧贴金属铜薄板(板的厚度和电阻的影响可忽略不计),铜薄板上端分别带有接线柱M、N,在容器外侧垂直底面粘一透明刻度尺,其0刻度与容器内底面对齐,如图所示。容器内底面长、宽分别为a、b。(1)废水注满容器后,将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×100”挡位,正确使用多用电表,测得废水的电阻如图所示,则废水的电阻约为________Ω。(2)为更精确地测量所取废水的电阻率,该小组采用如下实验器材设计实验。A.直流电源E(电动势E约4.5V,内阻r0约0.1Ω);B.电流表A1(量程0~3mA,内阻r1=100Ω);C.电流表A2(量程0~5mA,内阻r2约40Ω);D.电阻箱R1(0~999.9Ω)E.滑动变阻器R2(阻值范围0~50Ω,允许通过的最大电流2.0A)F.开关S一个,导线若干。请从下图中选出最合理的实验电路图______。(3)根据合理的实验电路图正确连接实验电路后,调节电阻箱阻值使R1=900Ω,该实验小组完成以下操作步骤:①倒出适量废水,测出并记录废水深度,然后闭合开关S,调节滑动变阻器R2,分别记录电流表A1的读数和电流表A2的读数;②断开开关S,再倒出适量废水,测出并记录废水深度,然后闭合开关S,调节滑动变阻器R2,使电流表A1的读数与步骤①中电流表A1的读数相同,记录电流表A2的读数;③重复第②步操作多次,记录每次测量中的废水深度h和电流表A2的读数I,并描点作出I-h图像如图所示。④图中直线的纵截距为I0,斜率为k,则该容器内废水电阻率的表达式为ρ=________。(用题中所给物理量的符号I0、k、a、b、r1、R1表示)答案(1)1600或1.6×103(2)C(3)eq\f(I0(r1+R1)b,ka)解析(1)由图可知欧姆表读数为Rx=16.0×100Ω=1600Ω。(2)因为待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值,滑动变阻器采用限流式接法起不到调节作用,故应选用分压电路;回路中的最大电流为eq\f(4.5,1600)A=2.8mA,故电流表应选C,因为没有电压表,所以用内阻已知的B与电阻箱改装电压表,电压表内阻已知,故采用外接法,故最合理的实验电路图为C。(3)根据图示电路图,由欧姆定律可知,废水的电阻R=eq\f(I1(r1+R1),I-I1)废水电阻R=ρeq\f(a,bh)整理得I=eq\f(I1(r1+R1)b,ρa)h+I1由图示I-h图像可知,纵轴截距I0=I1图像的斜率k=eq\f(I1(r1+R1)b,ρa)解得,废水的电阻率ρ=eq\f(I0b(r1+R1),ak)。【典型例题6】在“练习使用多用电表”的实验中:(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势________。(填“高”或“低”)(2)某同学把选择开关打到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,发现无法调零,则他应________。A.用力转动欧姆调零旋钮B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零C.更换多用电表的电池D.作报废处理,换新的多用电表(3)在用多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,请写出对应指针读数。所选择的挡位指针读数直流电压10V电阻“×10”挡(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验,他可选用以下器件中的________。(填字母)解析:(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接,黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接,在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低。(2)把选择开关打到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,无法调零,可能是多用电表没有进行机械调零造成的,他可以先用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零,然后再进行欧姆调零,故选B。(3)多用电表选择直流电压10V挡,由图示可知,其分度值为0.2V,示数为3.6V;选择开关置于电阻“×10”挡,由图示表盘可知,其示数为26×10Ω=260Ω。(4)由图示可知,A是电容器,C是电阻,B、D是二极管,因此可以选择B、D进行实验。答案:(1)低(2)B(3)3.6V260Ω(4)BD【对点训练5】在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。(1)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1所示,对应的读数是________Ω。(2)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)B.电流表(量程0~3.0A,内阻约0.02Ω)C.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A)D.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.5A)为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用________(选填实验器材前对应的字母)。(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图2所示。请作出该金属丝的U-I图线。根据图线得出该金属丝电阻R=________Ω(结果保留小数点后两位)。(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图4所示,请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。解析:(1)将选择开关调节到“×1”挡,由图1可知,金属丝的电阻Rx=6×1Ω=6Ω。(2)由题知,电源电动势为3V,则回路中的最大电流约为Imax=eq\f(E,Rx)=eq\f(3,6)A=0.5A,故电流表选A;为了调节方便、测量准确,滑动变阻器要选最大阻值小的,故选C。(3)将描出的点用直线连接,即可得U-I图线,如图所示:取点(0.3A,1.75V)和点(0.45A,2.6V),则R=eq\f(ΔU,ΔI)=eq\f(2.6V-1.75V,0.45A-0.3A)≈5.67Ω。(4)刚闭合开关时,灯丝温度较低,电阻较小,电流较大;随着灯丝温度升高,电阻逐渐增大,电流逐渐减小;当灯丝发热与散热平衡时,温度不变,电阻不变,电流保持不变。答案:(1)6(2)AC(3)见解析图5.67(4)见解析【对点训练6】某同学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挡适当的量程处。(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(3)、(4)。(6)测量完成后,将选择开关拨向__________位置。[创新点分析](1)二极管具有单向导电性,正向导通时红表笔应接二极管的负极。(2)应用多用电表欧姆挡测量二极管的电阻时,表针应指在表盘中央附近。解析:(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。(4)测反向电阻时,将红表笔接二极管正极,将黑表笔接二极管负极,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中央。(6)测量完成后,将选择开关拔向“OFF”或交流电压最高挡位置。答案:(3)短接(4)红黑(5)中央(6)“OFF”或交流电压最高挡00501强化训练【基础强化】1.物理兴趣小组利用以下器材测量待测电阻的阻值。待测电阻;多用电表;电源,电动势约为,内阻可忽略不计;电流表,量程为,内阻;电流表,量程为,内阻约为;定值电阻;定值电阻;滑动变阻器,最大阻值为;开关,导线若干。(1)小明用多用表的“”欧姆档粗测待测电阻的阻值,指针所在位置如图a所示,其示数为__________.(2)为了准确测量,小华用上述器材设计了图b所示的实验电路,其中甲表应为__________,乙表应为__________,定值电阻应为__________.(均填器材符号)(3)小华按正确的电路进行实验,甲、乙两表的示数分别为、,则__________(用所给的符号表示)【答案】①.60②.③.④.⑤.【解析】(1)[1]多用表的“”欧姆档粗测待测电阻的阻值,指针指向“60”刻度,则电阻为60(2)[2][3]根据电路结构可知甲表与电阻R串联,改装成电压表,所以甲表为,乙表串联在电路中测量电流,应为;[4]电流表的满偏电压为=25V设电压表量程扩大n倍,根据电压表的改装原理可知根据电源电动势约为6V可知选择即可。(3)[5]根据欧姆定律可知解得2.某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100~200Ω,材料未知。实验过程如下:(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为________mm。(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至________倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为________Ω。(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得的该电阻丝电阻率为________Ω·m(结果保留3位有效数字)。解析:(1)该电阻丝的直径为d=1mm+41.4×0.01mm=1.414mm。(3)使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右,所以应选择×10倍率的电阻挡。(5)15~20之间的分度值为1,要估读1位,所以该电阻丝的电阻值为R=16.0×10Ω=160.0Ω。(7)根据电阻定律有R=ρeq\f(l,S)=ρeq\f(4l,πd2),解得该电阻丝的电阻率为ρ=eq\f(πd2R,4l)≈3.14×10-4Ω·m。答案:(1)1.414(3)×10(5)160.0(7)3.14×10-43.钱华同学的爸爸是电气工程师,钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量.钱华在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,爸爸给他出了一道题目,让他通过测量找到发光二极管的负极.(1)钱华同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡,经过________之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光.这说明二极管的负极是______(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极.(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了,他琢磨了一下,然后又依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1k”挡分别进行了二极管导通状态的准确的测量(多用电表内部电源电动势不变),他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”),请帮助他分析一下具体的原因:_________________________________________________________________________________________________________.答案(1)欧姆调零短管脚(2)小原因见解析解析(1)在测量电阻时,选择挡位后首先要进行欧姆调零;二极管发光时处于正向导通状态,因为黑表笔所接的长管脚为二极管的正极,故短管脚为负极.(2)从“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡到“×1k”挡,多用电表的内阻越来越大,根据闭合电路欧姆定律I=eq\f(E,R+RΩ)可知,通过二极管的电流越来越小,根据P=I2R可知二极管的亮度越来越小.4.在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8V0.3A”.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选择开关置于下列量程的________挡较为合适;(用字母序号表示)A.2.5VB.10VC.50VD.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灯短路(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,①测试前,一定要将电路中的开关S________;②测c、d间和e、f间电阻时,某次测量结果如图乙所示,读数为________Ω,此时测量的是________间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω,它不等于测量值,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)①B②A(2)①断开②6e、f12.7温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)解析(1)①因为电源的电动势大约为6V,要使电压挡选择的量程安全以及准确,则选择开关应选择10V的量程,故B正确;②测得c、d间电压约为5.8V,接近电源电动势,e、f间电压为0,可知灯泡A断路,故A正确.(2)①用欧姆表测量电阻时,开关应断开,使得待测电阻与电源不相连.②欧姆表的读数为6×1Ω=6Ω,因为c、d间断路,知测量的是e、f间的电阻.根据R=eq\f(U,I)得,小灯泡正常发光时的电阻为R=eq\f(3.8,0.3)Ω≈12.7Ω.它不等于测量值,原因是温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻).5.某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω;滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”).(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为________、________.(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为________Ω.答案(1)如图所示900R1(2)455(3)035000.0解析(1)由题知当两表笔间接入15kΩ的电阻时,电流表示数为50μA,由闭合电路欧姆定律有eq\f(Ig,2)=eq\f(E,Rg+r+Rx+R0+R),代入数据解得R=900Ω,所以滑动变阻器选择R1.(2)欧姆表的内阻Rg′=Rg+r+R0+R=15kΩ,当电流为25μA时,有eq\f(Ig,4)=eq\f(E,Rg′+Rx′),可得Rx′=45kΩ;当电流为75μA时,有eq\f(3Ig,4)=eq\f(E,Rg′+Rx″),可得Rx″=5kΩ.(3)红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向0kΩ处.题图中电阻箱读数为35000.0Ω.6.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。先用螺旋测微器测其直径,如图甲所示,其直径为__________mm;再用游标卡尺测其长度,如图乙所示,其长度为________cm;最后用多用表粗测其电阻,如图丙所示,其电阻为__________Ω。答案1.845(1.843~1.847均可)4.2256解析螺旋测微器测其直径为1.5mm+34.5×0.01mm=1.845mm;游标卡尺测长度为42mm+5×0.05mm=42.25mm=4.225cm;多用电表测其电阻R=6×1Ω=6Ω。【素养提升】7.某学习小组在练习使用多用电表的同时,对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)。(1)该学习小组先使用多用电表测量电压,若选择开关处在“10V”挡位,指针的位置如图1所示,则测量结果为________V。(2)然后学习小组对多用电表进行了探究,将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡,测未知电阻值的电路如图2所示,通过查找资料,了解到表头G的满偏电流为10mA,并通过测量作出了电路中电流I与待测电阻阻值Rx关系图像如图3所示,由此可确定电池的电动势E=________V,该图像的函数关系式为I=________。综上可判定学习小组使用了多用电表倍率的________欧姆挡。A.×1 B.×10C.×100 D.×1k解析:(1)若用多用电表直流10V挡测量电压,其分度值为0.2V,对应读数是4.6V。(2)对题图2所示的电路由欧姆定律I=eq\f(E,rg+Rx+R滑+r),当欧姆调零时,Rx=0。I=eq\f(E,R滑+rg+r)=10mA;而指针指向中值电阻时,R滑+rg+r=Rx=150Ω,则I1=eq\f(E,150Ω+150Ω)=5mA,故E=1.5V;故电流的表达式为I=eq\f(1.5,150+Rx);由欧姆表的内阻为150Ω=15×10Ω,可知选择的是×10的倍率。答案:(1)4.6(2)1.5eq\f(1.5,150+Rx)B8.小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,其内部结构如图所示,R0为调零电阻(最大阻值为R0m),Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs+R0m<Rm<Rn),电流计G的内阻为RG(Rs≪RG).用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:(1)短接①②,将单刀双掷开关S与m接通,电流计G示数为Im;保持电阻R0滑片位置不变,将单刀双掷开关S与n接通,电流计G示数变为In,则Im________In(选填“大于”或“小于”);(2)将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表的挡位为________(选填“×1”或“×10”);(3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻R0的滑片应该________调节(选填“向上”或“向下”);(4)在“×10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100Ω的定值电阻R1,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的eq\f(2,3);取走R1,在①②间接入待测电阻Rx,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的eq\f(1,3),则Rx=________Ω.答案(1)大于(2)×10(3)向上(4)400解析(1)根据题意可知Rm<Rn,所以开关拨向m时电路的总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻,电源电动势E不变,根据I=eq\f(E,R总)可知Im>In;(2)当开关S拨向n时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关S拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大,即×10;(3)从“×1”挡位换成“×10”挡位,即开关S从m拨向n,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计G所在支路的电流,所以需要将R0的滑片向上调节;(4)在“×10”挡位,电路图结构简化如图所示当①②短接时,全电路的总电阻为R=Rn+eq\f(RG+R0上R0下,RG+R0m)通过干路的电流为I=eq\f(E,R)电流计满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知eq\f(IG,I-IG)=eq\f(R0下,RG+R0上)当①②之间接入R1=100Ω的定值电阻时,全电路总电阻为R+R1,通过干路的电流为I1=eq\f(E,R+R1)电流计偏转了量程的eq\f(2,3),则有eq\f(\f(2,3)IG,I1-\f(2,3)IG)=eq\f(R0下,RG+R0上)解得R=2R1=200Ω当①②之间接入Rx时,全电路总电阻为Rx+R,通过干路的电流为Ix=eq\f(E,Rx+R)电流计偏转了量程的eq\f(1,3),则有eq\f(\f(1,3)IG,Ix-\f(1,3)IG)=eq\f(R0下,RG+R0上)解得Rx=400Ω.9.图甲为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图甲中表笔a为________色(选填“红”或“黑”).调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的________(填选项序号).A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图乙所示,被测电阻的阻值为________Ω.(3)如图丙所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=________Ω.(结果保留1位小数)(4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果________.(选填“偏大”“偏小”或“准确”)答案(1)红B(2)1600(3)1.1(4)准确解析(1)根据黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为R内=eq\f(E,Ig)=1500Ω,所以滑动变阻器应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻,E=eq\f(1,2)Ig(R中+R内),R中=R内=1500Ω,即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω.(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A,1×10-3×10V=(0.01-1×10-3)R1,R1=1.1Ω.(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R内,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律E=IgR内,E=I(Rx+R内),整理得Rx=E(eq\f(1,I)-eq\f(1,Ig)),由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确.10.某实验小组设计了如图(a)所示的欧姆表电路,仅用一节干电池通过控制开关S,就可使“欧姆表”具有“×10”和“×100”两种倍率.电路中使用的实验器材如下:干电池:电动势E=1.5V,内阻r=1Ω;毫安表:满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=125Ω;滑动变阻器R0,阻值调节范围足够大;定值电阻R1、R2和R3,其中R1=1000Ω;开关S,红、黑表笔各一支,导线若干.(1)按照图(a)连接好电路,表笔1为________(选填“红”或“黑”)表笔.(2)当开关S断开时,将两表笔短接,调节滑动变阻器R0,使电流表达到满偏,此时R0=________Ω,“欧姆表”的倍率是________________(选填“×10”或“×100”).(3)闭合开关S使“欧姆表”倍率改变,电阻R2=__________Ω.将两表笔短接,调节滑动变阻器R0,使电流表达到满偏.(4)保持开关闭合,在表笔间接入电阻R3(图中未画出),电流表指针指向图(b)所示的位置时,电阻R3=________Ω.答案(1)红(2)374×100(3)125(4)225解析(1)按照多用电表使用规则,欧姆表内电路的电源负极应与红表笔相接,即表笔1为红表笔.(2)当开关S断开时,由闭合电路欧姆定律得eq\f(E,Ig)=r+Rg+R1+R0,解得R0=374Ω.开关S闭合后,电流表满偏时干路电流变大,欧姆表内阻变小,中值电阻变小,欧姆表的倍率变小,故开关S闭合时,欧姆表的倍率是小倍率,开关S断开时的倍率是大倍率,故填“×100”.(3)闭合开关S,倍率为原来的eq\f(1,10),干路电流最大值应为原来的10倍,则I2=9mA,故有eq\f(Ig,I2)=eq\f(R2,Rg+R1),解得R2=125Ω.(4)由题图(b)可知此时毫安表读数为0.40mA,则干路电流为4.0mA,电路总电阻为375Ω,而欧姆表此倍率的内阻为eq\f(E,10Ig)=150Ω,则可知R3=225Ω.11.小理同学利用实验室器材改装了一个双量程电流表,并利用此改装的电流表设计了一个多倍率的欧姆表。(1)如甲图所示,双量程电流表的量程分别是和,当使用0、1两个端点时,量程为____________;(2)某同学使用此双量程电流表组装完成了简易双倍率欧姆表(“”和“”),电路图如乙图所示。①A端应与____________(填“红”或“黑”)色表笔相连接;②电源电动势,换挡开关与2相连,此欧姆表内阻为____________,此时应为____________倍率。③为了验证改装的欧姆表的测量精度,按规范操作在红黑表笔间接标准电阻时,指针指示位置如丙图所示,造成这一误差的原因可能是____________。A.电池使用时间较长致电动势偏小B.改装电流表时接入的电阻1偏小C.表头真实内阻偏小【答案】(1)0~100mA(2)①.红②.150③.×10④.A【解析】【小问1详解】当表笔接通2时,表头的量程一定,因两电阻串联,则通过这两个电阻的最大电流较小,而当表笔接通1时,电流计与R2串联,虽电流计的量程一定,但R1的电压增大,则通过R1的最大电流较大,因此当表笔接通1时电流表的量程为100mA;【小问2详解】①[1]根据图乙电路可知,电流从表笔B出来,从表笔A进去,根据“红进黑出”可知左侧表笔是红表笔,即表笔A是红表笔。②[2]换挡开关与2相连,此欧姆表满偏电流为10mA,则有此时应为×10倍率。③[3]A.短接两表笔时,根据闭合电路欧姆定律,得满偏电流接入电阻后电路中的电流为当电动势变小,I变小,指针跟准确位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,即测量值大于真实值,故A正确;B.改装电流表时接入的电阻1偏小时,导致偏大,所以测量的值偏大,指针向右偏,欧姆表示数变小了,B错误;C.表头真实内阻偏小,对没有影响,所以对实验结果也无影响,C错误;故选A。12.图(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;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω。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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6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(3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω。(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)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。(2)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,与R6无关,选项A错;使用欧姆挡时,需要红、黑表笔短接,使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置,选项B对;使用电流挡时,B端与“1”或“2”相连,与R6无关,C错。(3)B端与“1”、“2”相连时,该多用电表挡位分别为直流2.5mA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I2=IG+eq\f(IGrG,R1+R2),解得R1+R2=160Ω;B端与“4”相连时,如图乙所示,多用电表为直流电压1V挡,表头并联部分电阻R0=eq\f(IGrG,I2),R4=eq\f(U4,I2)-R0=880Ω。(4)B端与“1”相连时,电表读数为1.47mA;B端与“3”相连时,多用电表为欧姆×100Ω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eq\f(147.5,250)×5V=2.95V。答案:(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.10×103Ω2.95V13.物理兴趣小组利用图(a)所示电路进行实验。使用的器材有:多用电表,电压表(量程0~5V),滑动变阻器,导线若干。(1)对多用电表进行机械调零后,选择开关拨到“×1k”挡,进行欧姆调零。图(a)中多用电表的红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连。(2)调节滑动变阻器的滑片,当其接入电路的阻值为零时,多用电表和电压表的刻度盘上的指针位置分别如图(b)、(c)所示,则电压表读数是______V,电压表内阻是______kΩ,可以求出多用电表“×1k”挡内部电源电动势为________V。(3)用此多用电表测电阻,选择“×1”挡测20Ω的电阻时流过表头的电流为I1,选择“×10”挡测100Ω的电阻时流过表头的电流为I2,则I1________I2(选填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)1(2)3.00156(3)小于解析(1)红表笔与欧姆表内置电源的负极相连,黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连,电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表;电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出,由图(a)所示,多用电表的红表笔应和1端相连。(2)电压表量程是5V,由图(c)所示电压表表盘可知,其分度值为0.1V,示数为3.00V;多用表选择开关置于“×1k”挡,由图(b)所示表盘可知,电压表内阻为RV=15×1kΩ=15kΩ,由图(b)所示可知,欧姆表内阻R内=15×1kΩ=15kΩ,由闭合电路的欧姆定律可知,多用表“×1k”挡内部电源电动势E=U+IR内=U+eq\f(U,RV)R内=3.00V+eq\f(3.00,15×103)×15×103V=6V。(3)选择“×1”挡测20Ω的电阻时,指针示数是20,

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