【创新设计】2020-2021学年鲁科版物理选修3-1对点练习：4.3-多用电表测量原理

多用电表测量原理图4－3－61．如图4－3－6所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5V，改装后，原来电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标为________，1mA刻度处应标为________．答案250Ω1000Ω解析由于R内＝eq\f(E,Ig)＝eq\f(1.5V,3mA)＝500Ω，I1＝eq\f(E,R内＋Rx1)，2mA＝eq\f(1.5V,500Ω＋Rx1)，所以Rx1＝250Ω.由于I2＝eq\f(E,R内＋Rx2)，1mA＝eq\f(1.5V,500Ω＋Rx2)，所以Rx2＝1000Ω.多用电表的使用和读数2．某同学利用多用电表做了以下试验：(1)使用多用电表测电阻，他的主要试验步骤如下：①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上；②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度线上；③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发觉这时指针偏转较小；④换用“×10”的欧姆挡，随即登记欧姆数值；⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，试验完毕．这个同学在测量时已留意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么该同学在试验中有哪些操作是错误的？(三个错误)错误一：________________________________________________________________________；错误二：________________________________________________________________________；错误三：________________________________________________________________________.(2)如图4－3－7所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V.图4－3－7答案(1)错误一：换用“×10”的欧姆挡，应当换用“×1k”的欧姆挡．错误二：换挡后没有进行欧姆调零．错误三：使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或沟通电压最高挡．(2)17004723.5解析(1)错误一：在用“×100”挡位置测量时，指针偏转较小，说明所测电阻阻值较大，为了减小读数误差，应使指针向右摇摆，所以应当换用“×1k”的欧姆挡位；错误二：换挡后，还要重新进行欧姆调零；错误三：使用多用电表结束后，还要将选择开关转到“OFF”挡或沟通电压最高挡．(2)若用“×100”挡测电阻时，指针读数为：17．0×100Ω＝1700Ω若用量程100mA测直流电流时，读数为：4．7×10mA＝47mA若用量程50V测直流电压时，读数为23.5V题组一多用电表的测量原理1．一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为()A．1000ΩB．5000ΩC．1500ΩD．2000Ω答案A解析本题主要考查对欧姆表的原理的理解．设欧姆表的内阻为R内，由欧姆定律知：3×10－3A＝eq\f(E,R内)，1.5×10－3A＝eq\f(E,R内＋500Ω)，所以R内＝500Ω，E＝1.5V，又1×10－3A＝eq\f(E,R内＋Rx)，所以Rx＝1000Ω.图4－3－82．如图4－3－8是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处．现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为()A．4RB．5RC．10RD．16R答案D解析当进行欧姆调零时，依据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig＝eq\f(E,R内)，当测量阻值为R的电阻时，有eq\f(4Ig,5)＝eq\f(E,R内＋R)，设待测电阻阻值为R′，则有eq\f(Ig,5)＝eq\f(E,R内＋R′)，联立各式即可得到结论．图4－3－93．如图4－3－9所示为一简洁欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中心，则Rx＝________kΩ，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Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．答案红5变大解析由I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)及Ig＝eq\f(E,Rg＋R＋r)，且指针指中心，I＝eq\f(1,2)Ig＝150μA，联立解得Rx＝5kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大．题组二多用电表的使用4．甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发觉指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是()A．甲选挡错误，而操作正确B．乙选挡正确，而操作错误C．甲选挡错误，操作也错误D．乙选挡错误，而操作正确答案D解析在使用多用电表的欧姆挡时肯定要先进行欧姆调零，再测量；同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度四周，即要合理地选择倍率挡位．5．用多用电表的欧姆挡(×1kΩ)检验性能良好的晶体二极管，发觉多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明()A．二极管加有正向电压，故测得电阻很小B．二极管加有反向电压，故测得电阻很大C．此时红表笔接的是二极管的正极D．此时红表笔接的是二极管的负极答案BC题组三多用电表的测量和读数6．为了测量某一个电阻Rx的阻值：某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×100”挡位的多用电表测量，发觉指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡“________”挡位(填“×1000”或“×10”)，然后________________，再次测量电阻Rx的阻值，其表盘及指针所指位置如图4－3－10所示，则此段电阻Rx的电阻值为________Ω.测量完毕，断开红、黑表笔，将选择开关指向________．图4－3－10答案×10把红、黑表笔对接进行欧姆调零110“OFF”挡或沟通电压最高挡7．用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“×100Ω”的挡时，测量时指针停在刻度盘0Ω四周处，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：A．将两根表笔短接B．将选择开关拨至“×1kΩ”挡C．将选择开关拨至“×10Ω”挡D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，登记读数E．调整调零电阻，使指针停在0Ω刻度线上F．将选择开关拨至沟通电压最高挡上将上述步骤中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理挨次是________(填写步骤的代号)；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转状况如图4－3－11所示，则此未知电阻的阻值是Rx＝________．图4－3－11答案CAEDF160Ω8．在练习使用多用电表的试验中(1)某同学连接的电路如图4－3－12所示图4－3－12①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是__________的电阻；③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是__________两端的电压．(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若()A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B．测量时发觉指针偏离中心刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C．选择“×10”倍率测量时发觉指针位于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，但测量值将略偏大答案(1)①R1②R1和R2串联③R2(或电源)(2)D解析(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与R1串联，此时电流表测得的是通过R1的电流．②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串联总电阻．③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，且滑动变阻器的滑片移至最左端时，电阻R1被短路，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压．(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中心刻度过大，应增大倍率，B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，C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，D正确．图4－3－139．(2011·北京高考)用如图4－3－13所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请依据下列步骤完成电阻测量：(1)旋动部件________，使指针对准电表的“0”刻线．(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置．(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件______．使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)．(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发觉指针偏转角度过小．为了得到比较精确     的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的挨次进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC解析用多用电表测量电阻时，在测量之前就要观看指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀当心旋动指针定位螺丝S，使指针对准电流的“0刻线”．然后旋动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的“0刻线”)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值．若在测量过程中，发觉指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“×100”挡位更换到“×1k”挡位.题组四用多用电表检查电路故障图4－3－1410．如图4－3－14所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观看多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是()A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡D．欧姆挡答案A解析由于被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡肯定不行．由于电路中电源电动势为6V，所以选用直流2.5V挡也担忧全．估测电路中电流的最大值可能为Im＝eq\f(E,R2)＝eq\f(6,5)A＝1.2A，所以选用直流0.5A挡也不对，只能选用直流10V挡．故正确答案为A.图4－3－1511．如图4－3－15为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的沟通电源连接，ab间，bc间、cd间分别连接一个电阻．现发觉电路中没有电流，为检查电路故障，用一沟通电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知()A．ab间电路通，cd间电路不通B．ab间电路不通，bc间电路通C．ab间电路通，bc间电路不通D．bc间电路不通，cd间电路通答案C解析测量ac时电压为220V，说明abc这一段电路某点断路，测bd时电压为220V，说明bcd间某点断路，明显，这两种状况综合的结果便是bc断路．故选C.12．如图4－3－16所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发觉小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．图4－3－16(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的状况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的状况下，应当选用多用电表的________挡．(2)在开关闭合状况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明__________________可能有故障．(3)将小灯泡拆离