新高考物理一轮复习重难点练习实验12 用多用电表测量电学中的物理量（原卷版）

实验12用多用电表测量电学中的物理量1.了解多用电表的构造和工作原理.2.会用多用电表测量电压、电流.3.测量定值电阻和判断二极管的正负极.4.会用多用电表进行简单的电路故障分析．1．认识多用电表(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个量程．(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．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)．2．用多用电表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．红表笔接电势高(填“高”或“低”)的点．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．此时电流从红色表笔流入电表．3．用多用电表测定值电阻的阻值(1)原理电路图I与Rx的对应关系相当于待测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R)，即表头满偏(RΩ＝Rg＋r＋R)相当于待测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转待测电阻为Rx，I＝eq\f(E,Rg＋r＋R＋Rx)，指针指到某确定位置刻度特点表头电流满偏Ig处，对应欧姆表零刻度(右侧)表头电流I＝0处，对应欧姆表∞刻度(左侧)表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀(2)注意：①黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”．②当多用电表指针指在中央时eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,RΩ＋R中)，知中值电阻R中＝RΩ.(3)测量步骤①估测待测电阻阻值．②欧姆调零．③将被测电阻接在红黑表笔之间．④读数：指针示数乘以倍率．⑤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．(4)注意事项①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，机械调零对应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，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮．②使指针指在中值附近，否则换挡．③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零．④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．4．用多用电表测二极管的正、反向电阻(1)认识二极管：晶体二极管由半导体材料制成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极．特点：当给二极管加正向电压时电阻很小，当给二极管加反向电压时电阻很大．(2)用欧姆挡判断二极管的正负极将多用电表欧姆挡调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极(如图甲)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极(如图乙)．5．探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大【典例1】（2022·全国·高三课时练习）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。（1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是___________。（选填选项前面的字母）A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。a.若所选挡位为直流50mA挡，则示数为___________mA。b.若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为___________Ω。c.若所选挡位为电阻“×10”挡，则欧姆表表头内阻为___________Ω。（3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：___________。A．将红表笔和黑表笔接触B．把选择开关旋转到“×100”位置C．把选择开关旋转到“×1k”位置D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图像，其中可能正确的是___________。A．

B．

C．

D．

（5）图丙为上题（图乙表盘的）多用电表电阻挡中某一挡位的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=100Ω，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，则此时欧姆表为电阻___________挡。【典例2】（2022·全国·高三专题练习）（1）如图甲所示，当电流表使用的量程为0～0.6A时，对应刻度盘上每一小格代表___________A，图中表针所指位置的示数为___________A；当电流表使用的量程为0～3A时，对应刻度盘中每一小格代表___________A，图中表针所指位置的示数为___________A。（2）如图乙所示，当电压表使用的量程为0～3V时，每一小格代表___________V，图中表针所指位置的示数为___________V；当电压表使用的量程为0～15V时，则表盘刻度每一小格代表___________V，图中表针所指位置的示数为___________V。【典例3】（2022·黑龙江·哈九中模拟预测）实验小组利用现有实验仪器测一电阻阻值Rx，测量过程如下：（1）组员先用多用电表粗测电阻：如图甲所示，红、黑表笔插入“+”、“－”插孔，此时黑表笔与表内电源的___________（选填“正”或“负”）极相连；选用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量其阻值时，发现指针偏转角太大，为了测量结果比较精确，组员按以下步骤进行了实验：①应换用___________（选填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡；②两表笔短接，通过调节___________（选填“S”、“T”或“K”），进行欧姆调零；③重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量结果是___________Ω。（2）除待测电阻Rx外，实验室还提供了下列器材：A．电流表A1（量程为200mA，内阻r1=10.0Ω）B．电流表A2（量程为500mA，内阻r2=1.0Ω）C．滑动变阻器R（0~10Ω）D．定值电阻R1=10ΩE．定值电阻R2=20ΩF．电源（电动势E=4.5V，内阻可以忽略）G．开关S、导线若干①实验要求测量尽可能精确，且通过电阻的电流调节范围尽量大，请将设计好的电路图画在虚线框中（要标出器材的符号）。()②按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A1、A2的示数I1和I2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出I1—I2图线如图所示，则该待测电阻为Rx=___________Ω（结果保留两位有效数字），测量值与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。【典例4】（2022·浙江·高三专题练习）实验室有一额定电压为220V的白炽灯，吴同学欲了解其低压伏安特性，为此设计了系列实验，请依次解决下列问题：（1）吴同学用多用电表粗测白炽灯的电阻，正确操作后得到图甲，则该情况下白炽灯的电阻为___________Ω。（2）吴同学随后用学生电源供电（其调节的情况如图乙），选择合适的滑变器和其他器材，连接电路如图丙，打算直接闭合开关开始测量。请你指出连接图中存在的问题（至少列举两条）。①___________；②___________；（3）吴同学改掉所有问题后，正确测量过程中得到的一组电流表、电压表示数如图丁，则两表的读数分别为___________A、___________V。（4）吴同学根据测量的数据，作了SKIPIF1<0图像，下列图像中最可能正确的是___________（选填字母“A”、“B”或“C”）【典例5】（2022·海南·嘉积中学三模）某同学用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线所示。（1）应将挡位换为___________挡（选填“×10”或“×1k”），并将红、黑表笔短接，进行___________（选填“机械调零”或“欧姆调零”）后再测量；（2）重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该欧姆表在此挡位时的内阻为___________Ω；（3）如图所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a是___________表笔（选填“红”或“黑”）。【典例6】（2022·重庆·西南大学附中高三阶段练习）某学习小组在老师的指导下研究二极管的伏安特性。（1）二极管如图a所示，为了弄清楚二极管的正负极，学习小组用多用电表欧姆档进行检测，检测情况如图b，可知二极管的______端（选填“a”或“b”）为正极；（2）小组设计了如图c所示电路，仔细调节滑动变阻器SKIPIF1<0的滑片直到通过灵敏电流计的电流为零，此时电流表A的读数______（选填“大于”“小于”或“等于”）通过二极管的电流；（3）图d是实验小组根据实