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文档简介
专题15多用电表电路模型
模型讲解
i.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“一”插孔)。
指
针
定
位
螺
丝
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
两表笔短接一调零两表笔断路测量电阻R,
0/(
n
EEE_
电路图r根r根
4r0i.y卒
:套4表笔
红弟红表:笔黑表笔红某;笔黑表笔
相当于待测电阻&=
待测电阻为凡,1=
0,调节R使/=/g=
相当于待测电阻凡=-4-,指针指到某
RQ+RX
/与4的对应关系..,此时指针CO,此时1=0,指针
E
Rg+r+R
确定位置,此时R、=7
指在/g处(&2=4+厂不偏转
一RQ
+7?)
表头电流/与电阻&
表头电流满偏/g处,表头电流/=0处,对
---对应,但不是线
刻度特点对应欧姆表零刻度应欧姆表00刻度(最左
性关系,表盘刻度不
(最右侧)侧)
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”。
1E
②当多用电表指针指在中央时T=—7——,知中值电阻R中=&2。
2RQIR中
(3)测量步骤
①估测待测电阻阻值,选择合适的量程。
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,长期不用应取出电池。
(4)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“一”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。
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)。
案例剖析1
【例1】某同学利用一个多用电表(表盘如图乙所示)测量一个内阻Rg约100。、满偏电流金=100mA的电
流表的内阻,主要步骤如下:
(1)欧姆挡的选择开关拨至倍率(填“*1”“、10”或“'100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,将多用电
表中“黑表笔”接到电流表(填Z"或“8”)接线柱上,“红表笔”接另一个接线柱。
甲
⑵多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示,该同学读出欧姆表的读数为
Q,这时电流表的读数为mAo
(3)测量结束后,将选择开关拨到OFF挡。
(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为Vo
【答案】(1)x10B(2)12040(4)10.8
【解析】(1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时,测量值较为准确,故选择“xlO”挡较好;多用电表的黑
表笔与内部电源正极连接,与外电路形成闭合回路后,电流从黑表笔流出,红表笔流进,而电流表接入电
路要注意“+”进“一”出,故黑表笔应接电流表的8接线柱上。
(2)欧姆表读数等于表盘刻度值x倍率,即欧姆表的读数为120Q;电流表的量程是0〜100mA,分度值为2mA,
则示数为40mAo
(4)由题图乙可知表盘中间刻度为15,又选择倍率为“x10”挡,所以此时多用电表的中值电阻为150。,根据
E=I(R+R中)
得£=40x10^x(120+150)V=10.8V=
例2某物理爱好者设计了一个三挡位(“*1”“、10,“咏100”)的欧姆表,其内部结构如图所示,K为单刀三掷开
关,7?为调零电阻,R、&、尺3为定值电阻,表头G的满偏电流为/g,内阻为Rg,干电池的电动势为£,
内阻为人用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)欧姆表的两只表笔中,(选填%”或"")是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“xlOO”时,应将单刀三掷开关K与(选填或“3”)接通。
(3)若从“xio”挡位换成“xl”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该(选填“向上”或“向
下”)调节。
(4)在“xl00”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000Q的定值电阻R”稳定后表头G的指针
偏转到满偏刻度的士取走当,在湖两表笔间接入待测电阻尺,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的L
43
则Rx=。。
【答案】(l)a(2)1(3)向下(4)4000
【解析】(1)电流从红表笔流进欧姆表,从黑表笔流出欧姆表,欧姆表红表笔与内部电源负极相连,所以
图中4是红表笔。
(2)当开关K拨向1时,回路中满偏电流小,欧姆表内阻大,中值电阻大,能够接入待测电阻的阻值大,倍
率较大,即为“x100”挡位。
(3)从“xl0”挡位换成“xl”挡位。即开关K从2拨向3,根据闭合电路欧姆定律有
E=I@iR调零2+厂)+4(&+火3)
E=I演R调零3+r)+/g(4+&+R3)
又Ig24g3
则R调零2>夫调零3
即调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。
(4)在“xlOO”挡位进行欧姆调零,则
R内
在成两表笔间接入阻值为6000。的定值电阻稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的L则生=
44
E
R内+尺1
在ab两表笔间接入待测电阻&,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的1,则包=」一
33R内+&
,、[2
联立解得R=~Ri
x3
则有风=4000Qo
【例3】某同学通过用多用电表测量找到发光二极管的负极。
(1)该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“xl”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)该同学依次用多用电表电阻挡的“xl”挡、“xlO”挡、“xlOO”挡、“xlk”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。
E
(2)从“xl”挡、“*10”挡、“xioo,,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/=1—
R+Rn
可知,通过二极管的电流越来越小,根据P=F尺可知二极管的亮度越来越小。
综合应用
1.小明同学打算将一只量程为250卜次的灵敏电流计(内阻未知,约为几百欧)改装成多用电表,他设计的
改装电路如图乙所示。图乙中G为灵敏电流计,内阻为4800,兄、&、&、凡和凡是定值电阻,耳是滑动
⑴图中的/端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
⑵若图乙中多用电表的5个挡位为:直流电压IV挡和5V挡,直流电流1mA和2.5mA挡,欧姆xlOOO挡(表
盘正中间的刻度为“15”)。则将B旋至1为档,4为档,Rt+R2=。,R5=—
。,图乙中电源电动势£=Vo
【答案】⑴红
(2)直流电流2.5mA直流电压IV1608801.5
【详解】(1)图中的/端与内置电源的负极连接,则与红色表笔相连接。
(2)[1]将2旋至1、2时为电流挡,作为电流挡时,并联电阻阻值越小,分流越大,量程越大,所以2旋
至1时的量程大于3旋至2时的量程,则将8旋至1为直流电流2.5mA挡;
⑵将8旋至4、5时为电压挡,作为电压挡时,串联电阻阻值越大,分压越大,量程越大,所以8旋至5时
的量程大于3旋至4时的量程,则将8旋至4为直流电压IV挡;
[3]将8旋至2为直流电流1mA挡,则有
I=i+八4
lmg4+g
代入数据解得
+R2=160Q
[4]将8旋至4为直流电压IV挡,则有
1m
4+R]+R2
代入数据解得
RS=880。
[5]将8旋至3为欧姆xlOOQ挡(表盘正中间的刻度为“15”),则欧姆调零时有
I
1m„
%
指针指在中间时有
其中
姆=100x150=1500。
联立解得图乙中电源电动势为
£=1.5V
2.小明同学研究了多用电表的结构原理,利用学校实验室的器材,自己组装了一个有多挡倍率的欧姆表。
学校可供使用的器材如下:电流表(量程200NA,内阻490Q,表盘可调换),干电池3节(每一节干电池
电动势为L5V、内阻为0.8Q),定值电阻两个(7??=10Q,尺2=100。),多量程多用电表表盘,滑动变阻器
两个:其中微调滑动变阻器品/(最大阻值500。)和粗调滑动变阻器品2(最大阻值20k。)。
⑴为了测量一个阻值在100。到200。之间的待测电阻,他用一节干电池组装了如图甲所示的欧姆表,经过
准确的计算将电流表表盘调换成如图乙所示的多用电表表盘,则组装的这个欧姆表的倍率应为(选
填“xl”或“xlO”或“xlOO"),图甲中与电流表并联的电阻R应选用定值电阻中的(选填“4”或“外”);
(2)他按照第(1)问中的组装方式组装了欧姆表后,进行了正确的欧姆调零操作。接着用它测量待测电阻的
阻值,指针偏转位置如图乙所示,则读出待测电阻阻值的测量值为
【答案】⑴xlORi
(2)160
【详解】(1)由指针所指刻线和待测电阻的大约阻值可知,组装的这个欧姆表的倍率应为*10;
由欧姆表的倍率可知欧姆表的中值电阻为
R#=15x100=150。
电路中的最大电流为
E
="A=0.01A
4150
图甲中与电流表并联的电阻尺的阻值为
200x10-x490Q=1QQ
0.01-200x106
故电阻R应选用定值电阻中的必;
(2)欧姆表表针所指的刻线为16,倍率为xlO,则待测电阻阻值的测量值为
/?=16xl0Q=160Q
3.多用电表是集电流、电压及电阻的测量为一体的电学仪表,且每种测量功能均有多个量程可供选择,是
电学实验及电工测量的常用仪器,如图甲所示。
甲乙
(1)无论是用来测量电流、电压还是电阻,使用前都要检查表的指针是否指在_________处。若没有,需要旋
动部件(选填"S"、"T”或"K”)进行调节。
(2)用多用电表直流电压2.5V挡测量电压的结果如图乙所示,此次读数为V。
(3)用多用电表测量电阻,正确操作后测量出的结果如图丙所示,为使测量结果更为准确,应将欧姆挡的倍
率调整为(选填“xl”、“xlOO”或“xlk”)。并进行。
(4)某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图丁所示。微安表G是欧姆表表头,其满偏电流/g=500nA,内
阻4=900。。电源电动势E=1.5V,内阻r=lC。电阻箱片和电阻箱尺的阻值调节范围均为0〜9999.9C。
T戊己
①某同学将图丁中的a、b端短接,为使微安表G满偏,则应调节6=
②如图戊所示,该同学将微安表G与电阻箱&并联,利用该电路图组装一个“xioo”倍率的欧姆表,要求欧
姆表的表盘刻度示意图如图己所示,其中央刻度标“15”,则该同学应调节与=。;用此欧姆表测量
一个阻值约2500Q的电阻,测量前应调节&=。。
③在上述②的条件下,欧姆表的刻度值是按电源电动势为1.5V时标注的,若表内电池用旧,电源电动势下
降到1.2V时,测得某电阻是2500Q,这个电阻的真实值是Q。
【答案】⑴左侧的0刻度S
(2)1.45
(3)xl欧姆调零
(4)209990010492000
【详解】(1)无论是用来测量电流、电压还是电阻,使用前都要检查表的指针是否指在左侧的0刻度,
若没有,需要旋动机械调零部件S,使指针指到左侧的0刻度线;
(2)用多用电表直流电压2.5V挡测量电压,则此次读数为1.45V。
(3)[3][4]用欧姆表测量电阻时,表针尽可能靠近中间,偏角过大时,应该选择小倍率挡,偏角才能减小,
因此由原来的“x10”该为“x1”挡;并重新进行欧姆调零。
(4)[5]根据闭合电路欧姆定律可知
F15
R,=一一R-r=——:~-Q-900Q-1Q=2099。
148500x10-6
[6]组装一个“xioo”倍率的欧姆表,其中央刻度标“15”,则欧姆表内阻为1500。,电流表的满偏电流为
F15
r=—=—A=0.001A=1mA=lOOOuA=27
41500冲8
根据并联电路特点可知
R2=4=900Q
[7]欧姆调零时
E15900
凡=—一=----Q—10=1049。
3r并o.ooi2
[8]电源电动势为L5V时,欧姆表内阻为
F
—=1500Q
电源电动势下降到L2V时,欧姆表内阻为
=1200。
由闭合电路欧姆定律
I=----------
4+R测
故
EE
1500+250。―1200+R测
解得
R测=2000Q
4.图1为某物理兴趣小组组装完成的简易多用电表的电路图。图中£是电池,及、凡是定值电阻,段是
可调电阻,表头G的满偏电流为1mA,内阻为180。。虚线方框内为换挡开关,/端和3端分别与两表笔
相连。该多用电表有3个挡位,分别为:直流电流10mA挡,直流电压2.5V挡,欧姆挡。
(1)图1中的/端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)根据已知条件可求得电阻4的阻值为。,电阻&的阻值为。。
(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的内阻和电池的电动势,他找到5个规格相同的标准电阻
7?=100.0Q,他将"个(“=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个
数〃和对应的干路电流根据所得数据作出图像,如图2所示,可求得欧姆表中电池的电动势为—
V,该欧姆表的内阻为。(结果均保留3位有效数字)。
【答案】⑴红
(2)20232
(3)1.48/1.49/1.50/1.51/1.52148/149/150/151/152
【详解】(1)进出多用表的电流方向“红入黑出”,所以图1中的力端与红色表笔相连接。
(2)[1]由图1可知电阻A与表头G并联,直流电流10mA挡,则
44=(/-4鸡
解得
R.=-^—R=^—xl80Q=20Q
1I-Ig10-1
[2]表头G与4并联后与&串联测直流电压,对表头
4=44=1X10-3X180V=0.180V
则凡两端的电压
CZ2=[/-LZg=2.5V-0.18V=2.32V
所以
凡=2=232jQ=232Q
2110x103
(3)口]根据闭合欧姆定律可知
E=/(4+及外),&卜="R
解得
RR
由图2可得
£=4.5一0A
R400-100
解得
E=1.50Q
[2]当"=0时
-=100A1
则
F
4=7=150。
5.甲图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中£是电源,《、与、凡、凡和凡是固定电阻,凡
是可变电阻,表头G的满偏电流为250RA、内阻为480C。虚线方框内为换挡开关,/端和3端分别与两表
笔相连。该多用电表有5个挡位,分别为直流电压IV挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆
⑴图甲中的/端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)当要使用“直流电流2.5mA”挡时,应将选择开关置于(填挡位数字)。
(3)根据题给条件可得4=。,R[=。,凡=
(4)将选择开关置于“3”,多用电表的表盘如图乙所示,则多用电表内电源的电动势E=V。
(5)某次使用该表测量一个电阻的阻值,指针位置如图乙所示,则读数为Q(保留2位有效数字)。
【答案】⑴黑
(2)1
(3)6496880
(4)1.5
⑸7.0x102
【详解】(1)电流从欧姆表的黑表笔流出,从红表笔流入,因此/端应与黑色表笔相连接。
(2)根据电流表的改装原理,可知把电流计改装成电流表,应将G与电阻并联,可知选择开关接“1”或“2”
时为电流表;选择开关接“1”时,并联电阻为A,电流表量程为
(4+冬
兀=3
凡
选择开关接“2”时,并联电阻为与+此,电流表量程为
4=4+R]+R?
所以要使用“直流电流2.5mA”挡,应将选择开关置于“1”。
(3)由(2)可知,选择开关接“1”时有
选择开关接“2”时,有
代入数据联立解得
Ri=64。,R2=96。
[3]当选择开关接“4”时,相当于量程为1mA的电流表与此串联,改装成量程为IV的电压表;量程为1mA
的电流表的内阻
4(&1+&)_480x(64+96)
RA2=Q=120。
Ri+Rz+Rg-64+96+480
当选择开关接“4”时,根据欧姆定律有
3=12m(RA2+&)
代入数据解得
R4=880。
(4)将选择开关置于“3”时多用电表为欧姆表,使用的挡位为欧姆“X100C”挡;根据中值电阻的定义,即电
流为满偏电流的一半时,待测电阻阻值等于多用电表的内阻,则欧姆表的内阻
Rn=4=15x100。=1500C
根据闭合电路欧姆定律,可得多用电表内电源的电动势
3
£'=/2m7?£1=1X1O-AX15OOQ=1.5V
(5)使用该表测量一个电阻的阻值,指针位置如题图乙所示,则读数为
2
7?r=7X100Q=7.0X10Q
6.如图所示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0〜IV挡和0〜5V
挡,直流电流0〜3mA挡和0〜6mA挡,欧姆挡。图中E是直流电源,«、&、&、凡和凡是定值电阻,凡
是滑动变阻器,最大阻值为2k£l,表头G的满偏电流为2mA,内阻为20C,/端和B端分别与两表笔相连。
⑴图中的/端与(填“红”或“黑”)表笔相连接。
(2)关于凡的使用,下列说法正确的是
A.在使用多用电表之前,调整凡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,调整凡使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,先将两表笔短接,调整凡使电表指针尽可能指在表盘右端电阻“0”位置
(3)根据题给条件可得用=Q,&=Q。
【答案】⑴红
(2)B
(3)2020
【详解】(1)根据“红进黑出”可知,题图中的/端与红表笔相连接。
(2)凡是欧姆挡的调零电阻,使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整凡使电表指针指在表盘右端电阻“0”
位置。
故选B。
(3)[1]⑵直流电流分别为0〜3mA和0〜6mA挡,由题图可知,接“1”时为0〜6mA挡,接“2”时为0〜3mA
挡,设
I[=6mA,I2=3mA
则由欧姆定律可得
(,居=4(6+4),44=亿-4)㈤+K)
联立解得
Ri=20Q,R2=20Q
7.多用电表是电学实验中常用的仪器,常用于粗测仪器的电阻。
(1)小九同学打算利用多用电表粗测一个电压表的内阻,首先将电表开关掷于合适档挡,接下来应该做的是
(把下列实验步骤前的字母按正确的操作顺序排列;可能有多余选项);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
D.调节机械调零旋钮,使指针指向最右侧刻度线
E.调节机械调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连。
(2)如图所示是一种多用电表的结构。若需要测量某电阻两端的电压,应将开关掷于(填数字,下
同),其中开关与相接时测量电压的量程更大。
(3)该多用电表测量电流的部分为一量程为10mA的电流表和电阻4,此改装而来。改装后有两个量程可供
选择:0〜100mA和0〜1A。已知电流表的内阻为10。,贝。8=,q=
(4)若小九使用的是一个久置的万用电表,相比新的电表,其内部的电池内阻增大,电动势下降。使用此电
表测量电阻,结果(填“大于”“小于”或“等于”)准确值。
【答案】⑴EAB负极、正极
(2)5或66
⑶I1
(4)大于
【详解】(1)[1]利用多用电表粗测一个电压表的内阻,首先将多用电表开关掷于合适档挡,接下来先调节
机械调零旋钮,使指针指向最左侧刻度线;再将红、黑表笔短接;调节欧姆调零旋钮,使指针指向最右侧
刻度线,之后进行测量。则正确的操作顺序是EAB。
[2]因欧姆表的红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,因此将多用电表的红、黑表笔分别与
待测电压表的负极、正极相连。
(2)[1]由多用电表的结构图可知,若需要测量某电阻两端的电压,应将开关掷于5或6。
⑵由串联电阻的分压作用可知,其中开关与6相接时测量电压的量程更大。
(3)[1]⑵多用电表测量电流的部分为一量程为10mA的电流表和电阻片,尺改装而来。由图可知,开关
接2应是0〜100mA量程的电流表,由欧姆定律可得
开关接1应是0~1A量程的电流表,由欧姆定律可得
联立解得
7?.=-Q,凡=1。
9一
(4)相比新的电表,其内部的电池内阻增大,电动势下降,使用此电表测量电阻时有
《+夫真--------1———
LE'
设此时指针对应电阻测量值为五测,则有
/'=%_1
/+R测J_+&L
4E新
由于电动势下降,则£'<£新,则有及测>r真;可知使用此电表测量电阻,结果大于准确值。
8.(1)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作,两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。
一次测量直流电压,所选量程为50V,则读数应为V;一次测量电阻,记录的读数为1600
则所选倍率为(选填“Xl”“x10”“x100”或“X氏”)o
图1
(2)在(1)中用多用电表测量完电阻后,需要继续测量一个阻值约为13。的电阻。在用红、黑表笔接触这
个电阻两端之前,以下有些操作步骤是必需的,请选择正确的操作并按正确顺序写出序号;
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“X1”位置
③把选择开关旋转到“XI0”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(3)常用的多用电表是由小量程的电流表(表头)改装而成的。有一块满偏电流为50NA、内阻为800。的
小量程电流表,现要将它改装成0〜1mA、0〜10mA两个量程的电流挡,某同学设计了如图2、图3所示的
两个电路。在图2所示的电路中RR2(选填“〉”或“<”);从保护表头的角度,请你分析说明图
【答案】⑴24.0xlOO
⑵②①④
(3)<总电压不变,电流大的那一路电阻小,由欧姆定律知处<夫2,图3更合理,因为图2电路
在通电状态中,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致通过表头的电流超过其满偏电流而
损坏
【详解】(1)[1]⑵量程为50V,则读数应为24.0V;测电阻时,指针示数为16,而实际为1600C,所以
为“x100”倍率。
(2)现在的欧姆表倍率太大,换成“XI,,倍率时,恰好13。在中值电阻附近,所以先将开关转到“xl”位置,
然后再将红黑表笔对接,进行欧姆调零。步骤为②①④。
(3)总电压不变,电流大的那一路电阻小,由欧姆定律知必<心,图3更合理,因为图2电路在通电状态
中,更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏。
9.实验小组利用现有仪器组装简易多用电表,设计电路图如图所示,实验室提供以下仪器。
A.微安表G(4=200心,《=100。)
B.定值电阻凡=詈。
C.定值电阻为=48。
D.滑动变阻器A;(最大阻值为1000Q)
E.滑动变阻器《(最大阻值为200。)
F.干电池一节(电动势E=1.5V,内阻r=l。)
G.转向开关一个,红、黑表笔各一支
(1)电路图中红表笔应和(选填%”或“6”)端相连,黑表笔应和另一端相连。
(2)改装成的电流表中央刻度处电流应为mA;改装成的电压表中央刻度处电压应为
Vo
(3)组装成欧姆表时,滑动变阻器R应选(选填"A”或“4”);对应欧姆表中央刻度处电阻应为
Q„
(4)组装完成后若换用一节旧的干电池(电动势下降,内阻增大),仍能进行欧姆调零,用此欧姆表测电阻时,
其测量值___________(选填“大于”“小于”或“等于")真实值。
【答案】⑴。
(2)50.25
(3)R4150
(4)大于
【详解】(1)根据“红入黑出”可知红表笔应接。端。
(2)[1]转向开关接“1”时为电流表,其量程
[R
4=4+J=10mA
A8&
电流表中央刻度应为5mA。
⑵电流表内阻
当转向开关接“2”为电压表,其量程
C/=7A(7?A+7?2)=O.5V
电压表中央刻度为0.25V。
(3)电压表内阻
&=RA+殳=50。
欧姆短接调零时
rEE
1A=--------=-----
氏+R%
得
七=150。,氏=99。
滑动变阻器应选此。
⑵当接外电阻此时,有
I
A凡+4
当/=g,则
4=%=150。
E
(4)欧姆表换用一节旧电池,其电动势下降/=3―丁£减小,则/减小,其测量阻值变大,故测量值
比真实大。
10.小明想测量一节干电池的内阻,设计了如下实验:先将一个多用电表并联在一个电阻箱上,调节电阻
箱阻值,使多用电表恰好指向中间刻度;不改变电表量程,将电表电池盒内电池取出,换用一节待测干电
池作电源,重复上述步骤,得到两次实验电阻箱的阻值分别为必,R2,从而计算出待测干电池内阻。图示
为多用电表的内部结构示意图。
(1)关于实验步骤,下列说法正确的是一(单选)
A.两次测量前,都需要机械调零
B.由于第一次测量与第二次测量的量程不变,故第二次测量不需欧姆调零
C.使用完多用电表后,应将旋钮旋OFF档至或交流电压最高档
D.红黑表笔的接入方式会影响测得电阻的大小
(2)多用电表的红表笔连接的触头是(填"A”或"B”)
(3)若电表原装电池内阻为r,则待测干电池内阻为(用即R2,r,以表示)
【答案】⑴C
⑵B
⑶R2-Rx+r-AR6
【详解】(1)A.机械调零是在使用之前要观察指针是否指在零刻度线上,必要时进行调零,测量过程中则
无需进行机械调零,A错误;
B.测量电阻时,更换不同的档挡倍率时,需要重新进行欧姆调零,B错误;
C.使用完多用电表后,应将旋钮旋OFF档至或交流电压最高档,以防下次使用时由于误操作而对多用表
造成损坏,C正确;
D.红黑表笔的接入方式只会改变流经电阻电流的方向,而对电阻的大小没有影响,D错误。
故选C。
(2)根据多用表电流“红进黑出”的原则可知,与内部电源负极相连的应是红表笔,即红表笔连接的触头B
(3)由于两次测量电表的指针不变,电表恰好指向中间刻度。由于中值电阻等于欧姆表内阻可知
R[=7?3+火6+/
同理
RE+R;+G
解得
r,=R「K+r-(R;-R$)=R「&+r-ARG
11.某学生实验小组利用图a所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:
多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kQ;导线若干。
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡,再将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零。将图a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。
(2)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b所示,这时电压表的示数如图c所示。多
用电表和电压表的读数分别为kQ和Vo
⑶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12.0k。和4.00V。
从测量数据可知,电压表的内阻为kQo
(4)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d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“xlk”挡内部电路
的总电阻为kQo
【答案】⑴1
(2)15.03.60
(3)12.0
(4)9.015.0
【详解】(1)多用电表的红表笔对应欧姆表内电源的负极,所以红表笔应接电压表的负接连柱,故红表笔
和1端相连。
(2)[1]欧姆表读数=倍率x表盘读数
lkxl5.0Q=15.0kQ
[2]电压表最小分度为0.1V,电压表读数为3.60V。
(3)由于滑动变阻器阻值为零,故欧姆表读数即为电压表阻值,为12.0k。。
(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12.0k。
和4.00V;多用电表的中值电阻等于内电阻,故
R=15.0kO
F
由闭合电路欧姆定律/=--和欧姆定律U=IRv可知
R+r
E=*(R+RV)
Rv
代入数据得
40
E=—:—x(12000+15000)V=9.0V
12000'7
12.如图甲所示为某同学组装的双倍率欧姆表电路图,该欧姆表的低倍率挡位为“xlO”,高倍率挡位为
“X100”,使用过程中只需控制开关K的断开或闭合,结合可调电阻R的调整,就能实现双倍率测量。所用
器材如下:
A.干电池(电动势E=3V,内阻很小,可忽略不计)
B.电流表G(满偏电流4=2mA,内阻4=100。)
C.定值电阻几
D.可调电阻R
E.开关一个,红、黑表笔各一支,导线若干。
如图乙所示,欧姆表正确组装完成之后,这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度,欧姆表刻度线正
中央的值为“15”。
(1)欧姆表的表笔分为红黑两种颜色,电路图甲中的表笔1是(填“红”或“黑”)表笔。
(2)请根据电路图判断,电路中开关K断开时对应欧姆表(填“xl0”或“x100”)倍率。
(3)使用“x100”挡位时,将两表笔短接使电流表指针满偏,此时可调电阻R的值为Qo
(4)定值电阻凡的值为Qo(可用分数表示)
(5)欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为2.9V,内阻增大为2Q,但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规
范操作,测量某待测电阻得到的测量值为1800。,则该电阻的真实值为Qo
【答案】(1)红
(2)x100
(3)1400
500
⑷亍
(5)1740
【详解】(1)根据欧姆表的使用规则“红进黑出”可知,表笔1是红表笔。
(2)欧姆表的内阻
/干
由于低倍率内部总电阻小于高倍率内部总电阻,即电流表G满偏时干路电流越小,
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