11-5-实验：练习使用多用电表-(2019人教版必修第三册)(解析版)

11.5实验：练习使用多用电表考点精讲下图为一种多用电表的外形图【例1】用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mA________mA直流电压5V________Vb电阻×100________Ω【解析】读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100mA电流挡，每大格为20mA，每小格表示2mA，图中a处指针对应1大格加1.1小格，所以读数是22.2mA；对于5V电压挡，每大格为1V，每小格表示0.1V，所以读数是1.11V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是300Ω。【答案】22.21.11300【例2】(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔。正确的步骤顺序为：________。根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零【解析】(1)测量几十千欧的电阻R，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行欧姆调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新欧姆调零，再进行测量。使用完毕应将选择开关置于“OFF”位置或者交流电压最高档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30kΩ。(2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，故A正确；在多用电表选用“Ω”挡时，红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果，故B错误；用多用电表“Ω”挡，只能测孤立电阻(不能测含电源电路)，故C正确；用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零，故D错误。【答案】(1)cabe30000(2)AC【技巧与方法】使用多用电表时的注意事项1极性：对于两表笔，红正黑负。2功能：要明白测什么，对应什么功能区。3调零：测电阻时需要进行两次调零，即机械调零与欧姆调零，并注意每次换挡后必须重新欧姆调零。4根据测量项目，选择对应的刻度盘。5直流电流和电压刻度是均匀的，读数时共用，但需按比例计算，如取5mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线，只是“50”相当于“5mA”。6用欧姆挡测电阻的阻值为：读数×倍率。【例3】(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并做出判断(如下表所示)：次序操作步骤现象和结论1闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路2闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路3断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路以上操作和判断正确的是()A．1 B．2C．3 D．都不正确【解析】AC选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好，而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故2是错误的；而3显然正确，故选项A、C正确。【技巧与方法】在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差。在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即测量点是通路，否则测量点间肯定有断路。在用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，则测量点间是通路，无示数则为断路。【针对训练】【变式1】(2020-2021学年泰州市泰州中学高一(下)期中)某同学用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值，发现表的指针偏转角度很大，为了准确测定该电阻的阻值，正确的做法是()A．应把选择开关换到“”挡，重新进行欧姆调零后再测量B．应把选择开关换到“”挡，不用再进行欧姆调零就直接测量C．应把选择开关换到“”挡，重新进行欧姆调零后再测量D．应把选择开关换到“”挡，不用再进行欧姆调零就直接测量【解析】用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值，发现表的指针偏转角度很大，说明倍率档选择的过高，则为了准确测定该电阻的阻值，应该选择“”挡，重新进行欧姆调零后再测量。故选C。【答案】C【变式2】(2020-2021学年佳木斯第一中学高二(上)期中)(多选)关于多用电表及其使用，下列说法正确的是()A．电流、电压及电阻挡的刻度都是均匀的B．测电压时，其红表笔接高电势处C．测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其他元件断开D．选择欧姆挡×10挡并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，则应换用×1挡，调零后再测【解析】A、电流、电压挡的刻度都是均匀的,电阻挡的刻度不均匀,左边密右边疏,A错误;B、测电压时,其红表笔接高电势处,因为电流要从红表笔流入,B正确;C、测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其它元件断开,避免测量出现较大误差,C正确;D、测电阻时要选择适当的挡位,使电表的指针指在刻度盘的中央附近,电表指针偏转角度太大,说明选用的量程偏大，换小挡，故D正确，综上所述本题答案是：BCD【答案】BCD【变式3】(2020-2021学年莆田第一中学高二(上)期中)如图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()A．当S接1时，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2时，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2时，处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔D．当S接3时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔【解析】BC．多用电表保证“红进黑出”当S接2时，电表内部有电源，处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，BC错误；A．当S接1时，表头与R1并联，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，A正确；D．当S接3时，表头与R1并联后再与R2串联，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，D错误。故选A。【答案】A【变式4】(2020-2021学年江苏省金陵中学高一(下)期末)如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关S可以与不同接点连接。下列说法正确的是()A．当S接1或2时为直流电压档，接1时量程较大B．当S接1或2时为直流电流档，接2时量程较小C．当S接3或4时为直流电流档，接3时量程较大D．当S接5或6时为直流电压档，接6时量程较小【解析】AB．当开关S旋到位置1、2位置，电阻与表头并联，则多用电表就成了电流表，接1时分流电阻小，其分流大，则量程大；接2时分流电阻大，其分流小，则量程小，故A错误，B正确；C．当开关S旋到位置3或4，电路中有电源，则多用电表就成了欧姆表，故C错误；D．当开关S旋转到5、6位置，表头与电阻串联，则多用电表就成了电压表，串联电阻越大，则量程越大，所以接5时量程较小，接6时量程较大，故D错误。故选B。【答案】B1．(2020-2021学年长春外国语学校高二(上)期末)某同学用刻度尺测金属丝的长度，用螺旋测微器测金属丝的直径，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度______，金属丝直径______。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻______。【解析】[1]刻度尺的读数为：41．00cm；[2]螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0．01×22．9mm=0．229mm，所以最终读数为0．229mm；[3]被测电阻的阻值为9×10=90Ω【答案】(1)41．00(2)0．229(3)902．(2020-2021学年哈师大附中高二(上)期末)某同学用多用电表测定一只电阻的阻值：多用电表电阻档有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量，应该选择___________倍率(选填“×1k”、“×10”、“×1”)，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是___________Ω。【解析】[1][2]该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小，说明倍率档选择过低，为了较准确地进行测量，应该选择“×1k”倍率，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是8．0×1kΩ=8．0×103Ω。【答案】(1)(2)3．(2020-2021学年大庆实验中学高二(上)期末)选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻挡___________(填：“×1”或“×100”)。【解析】[1]偏转过大，说明阻值小，所以需要更换更小的量程，故填×1。【答案】×14．(2020-2021学年兰州市第一中学高二(上)期末)为了测量某根金属丝的电阻率，需要测量金属丝的直径D，电阻R。某同学进行如下几步测量：(1)直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知该金属丝的直径D=______mm；(2)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“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的______档位(选填“×100”或“×1”)，然后进行______，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图2所示，则此段电阻丝的电阻为______Ω(结果保留2位有效数字)。【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定部分为：1．5mm，读数为：1．5+18．0×0．01=1．680mm；(2)[2][3][4]用欧姆表粗测电阻，选择欧姆×10档，表头指针偏转过大，说明所选挡位太大，为了使读数更精确些，需要选择欧姆×1档，然后重新进行欧姆调零再测量；此段电阻丝的电阻为7．0Ω【答案】(1)1．680mm(2)×1(3)欧姆调零(4)7．05．(2020-2021学年长春外国语学校高二(上)期中)某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝，该校的一兴趣小组同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率ρ=1.0×Ω·m，他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔，选择电阻挡“×100”；②调整“机械零点调节旋纽”使指针指到零刻度，调整时____(填“必须”“不能”)将两表笔短接，然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零，调整时__________(填“必须”“不能”)将两表笔短接；③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端(已刮去绝缘漆)相接，多用电表的示数如图甲所示，该合金丝的电阻约为__________Ω．(2)为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，已知所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，以下四个电路中最合理的是_________。(3)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径，示数如图乙所示，则镍铬合金丝的直径为_________mm．(4)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值，不计合金丝绝缘漆的厚度，可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为_________m。(结果保留整数)【解析】(1)[1]机械调零是调整指针的“游丝(非常细的回摆弹簧)”张紧程度。电表在移动过程或受周围电磁场的影响下，指针会发生偏移，调整游丝的张力大小，即可调整指针左右的摆动位置。机械调零时不需要将两表笔短接。[2]欧姆调零的原理为由于欧姆表内带电源，在接入不同(档位)电路中，不可能保证都刚好是满偏电流，所以需要进行内部电阻微调，达到电流满偏，必须将两表笔短接。[3]读数为(2)[4]根据题目，要求电压调节范围较大，滑动变阻器采用分压式接法；根据多用电表的读数1400Ω，可知被测电阻较大，电流表的分压可忽略，应该选用电流表内接法；故D项正确，ABC三项错误。故选D。(3)[5]螺旋测微器的读数为(4)[6]根据公式，，联立可得【答案】①不能②必须③1400④D⑤0.305⑥1026．(2020-2021学年兰州市第一中学高二(上)期中)(1)用多用电表测量电阻，所用多用电表如图所示。表盘上的X、Y、Z分别表示对应的三个旋钮。完成下列填空。(如需填旋钮名称，只填对应的字母)a．测量前观察表的指针是否指在电流的“0”刻度，如果不指“0”，应调节______旋钮，使指针指在电流的“0”刻度处；b．将红表笔插入______孔内；黑笔插入______孔内；c．现要使用“×100”挡进行测量，应调节____；d．将红黑表笔短接，调节________，使指针对准电阻的“0”刻度；e．将两表笔接在待测电阻的两端，然后读出阻值。(2)上图是某次测量指针所指的位置，若用的是×1Ω挡，则读数为________Ω；若用的是直流250mA挡，则读数为_________mA；若用的是直流50V挡，则读数为________V。【解析】(1)[1]测量前观察欧姆表的指针是否指在电流的“0”刻度，如果不指“0”，应调节机械调零按钮Y，使指针指在电流的“0”刻度处。[2][3]测量时，将红表笔插“+”，黑表笔插“”。[4]现要使用“×100”挡进行测量，应调节换挡开关“X”。[5]将红黑表笔短接进行电阻调零时，应调节电阻调零旋钮“Z”，使指针对准电阻的“0”刻度线。(2)[6]多用电表测电阻时，若用的是×1Ω挡，则直接读出读数，读数为11.3Ω，或11.2~11.4Ω均可以。[7]测电流时，用的是直流250mA挡，读数为140mA，或141mA。[8]测电压时，用的是直流50V挡，读数为28.0V，或28.1V。【答案】(1)Y(2)+(3)(4)X(5)Z(6)11.3(或：11.2，11.4)(7)140(或：141)(8)28.0(或：28.1)7．(2020-2021学年莆田第一中学高二(上)期中)某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：a．______________________________________________________；b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0处；c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________Ω。(2)为了尽量准确测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路。A．电压表V(量程20V，内阻约为25kΩ)B．电流表A1(量程50mA、内电阻r1=20Ω)C．电流表A2(量程100mA、内电阻约5Ω)D．定值电阻R0(80Ω)E．滑动变阻器R()F．电源：电动势E=6V，内电阻较小G．导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图_______(要求在电路图上标出元件符号)，请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx=________。【解析】(1)[1][2]选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大，说明所选档位太大，为准确测量电阻阻值，应换用×10倍率的挡位。欧姆表选择×10倍率的挡位，由图示表盘可以知道，测量结果为(2)[3][4]已知电源电动势，而电压表的V的量程为20V，相比较得知，此电压表不可选，误差太大；被测阻值约，可以知道，通过的最大电流约为，此题要用伏安法测电阻，测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小，同时知A1的量程和内电阻，可将定值电阻R0和A1串联改装成一电压表测两端的电压，滑动变阻器，比被测电阻小得多，则采取分压式接法，则电路图如下图所示。由电路图可以知道，两端的电压，中的电流，则【答案】(1)换用×10倍率的挡位(2)120(3)(4)(R0＋r1)8．(2020-2021学年宁夏吴忠中学高二(上)期末)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为___________mm。(2)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为___________mm。(3)如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：所测电阻的阻值为___________Ω(保留两位有效数字)；如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是___________(选填“×10”“×100”或“×1k”)；如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是___________。(4)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为___________mA；当选用量程为10V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。(5)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图所示。其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，滑动变阻器的阻值为20Ω。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接_______________，并在方框中画出测量的电路图_______________。【解析】(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度长度为52mm+0．05×7=52．35mm。(2)用螺旋测微器测量其直径为2．5mm+0．01mm×20．8=2．708mm。(3)如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则所测电阻的阻值为15×100Ω=1．5×103Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是“×1k”；如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零。(4)选用量程为50mA的电流挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为1mA，示数为31．0mA．选用量程为10V的电压挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0．2V，示数为6．2V．(5)因，即电流表内阻远小于待测电阻的阻值，可知电流表应该采用内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图及实物连线如图；【答案】(1)52．35(2)2．708(3)1．5×103(4)×1k(5)欧姆调零(6)31．0(7)6．2(8)(9)9．(2020-2021学年衡阳市第八中学高二(上)期末)用一段长约为100cm的金属丝做测定金属的电阻率的实验。(1)为选择合适电路，先用多用电表粗测金属丝电阻Rx。将选择开关K旋转到欧姆档×10位置，正确操作后，将两表笔与待测电阻Rx相接，发现指针偏转角度过大，为得到比较准确的测量结果，应将选择开关K旋转到电阻档___________(填×1或×100)位置。更换欧姆档重新调零并测量，指针如图甲所示，其读数为___________Ω；(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图乙所示，读数为___________mm；(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：A．直流电源(电动势约为3．0V，内阻很小)B．电压表(量程0~3V，内阻约3kΩ)C．电流表(量程0~0．6A，内阻约0．15Ω)D．电流表(量程0~3A，内阻约0．025Ω)E．滑动变阻器(阻值范围0~15Ω，最大允许电流1A)F．滑动变阻器(阻值范围0~200Ω，最大允许电流2A)G．开关、导线为了有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择___________，滑动变阻器应选择___________；(填字母代号)(4)用如图所示电路进行测量金属丝的电阻，测量结果比真实值___________(填偏大或偏小)。【解析】(1)[1][2]欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，则待测电阻小，表盘刻度太小，倍率太大，为了让指针靠近中央刻度附近，应换成小倍率×1档；欧姆表读数=刻度盘读数×倍率，则读数为(2)[3]螺旋测微器的读数为(3)[4][5]电路中的最大电流为，则电流表的量程应选0~0．6A，故电流表应选择C；为了方便操作，应选和被测