2025年高考物理复习十二：用多用电表测量电学中的物理量（含解析）

PAGE实验抢分专练(十二)用多用电表测量电学中的物理量(40分钟40分)1.(6分)(2023·厦门模拟)某同学用多用电表做了以下两个实验:(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580~610Ω),进行了如图甲所示的a、b、c、d四个操作,正确的顺序是____________;其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处,该同学选择的倍率为“________”(选填“×1”“×10”或“×100”)。

(2)欧姆挡进行电阻调零后,为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流Im,该同学设计了如图丙所示的电路,但电路中有一处接线错误,请指出:__________;正确连接线路后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R,作出1I-R图线如图丁,该图线纵轴截距为b,若忽略毫安表内阻,可得出Im=__________;若考虑到毫安表内阻的影响,这个测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。2.(8分)(2023·黄山模拟)图(a)是多用电表的表盘示意图,小明用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值,发现指针偏转角太小,为了让测量结果比较精确,小明按以下步骤进行实验:(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(b)所示,测量结果是________Ω。

(4)图(c)是小明刚刚使用过的两种倍率的欧姆挡内部电路示意图,R2为欧姆调零旋钮。则开关S断开时的倍率是“________”(选填“×1”“×10”或“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的________。

3.(8分)某实验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)。请回答下列问题:(1)该学习小组先使用多用电表测量直流电压,若选择开关处在直流电压500V挡,指针的位置如图甲所示,则测量结果为________V。

(2)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,进行欧姆调零后将红、黑表笔分别接在没有接入电路的滑动变阻器(最大阻值为100Ω,如图乙所示)A、B两个接线柱上,则发现欧姆表指针的偏转角度________(选填“较小”或“较大”)。

(3)然后学习小组将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡并重新进行欧姆调零后测未知电阻值的电路如图丙所示。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的关系图像如图丁所示,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多用电表欧姆挡的倍率是下列四个选项中的__________(填字母代号)。

A.×1B.×10C.×100D.×1k4.(9分)(2024·重庆模拟)某实验小组设计了一个欧姆表,原理如图1所示。该欧姆表中电池的电动势为9V,内阻为10Ω。(1)正确使用欧姆表时,红表笔与图1中________(选填“a”或“b”)端相连;

(2)R1、R2作用为改变挡位,R3作用为欧姆调零。若保持R1滑片不动,令R2滑片右移,则欧姆表挡位可能从“×10”改变为“________”(选填“×1”或“×100”);

(3)将欧姆表挡位调到电阻“×10”挡后,红、黑表笔短接,欧姆调零;将欧姆表连入图2所示电路,改变滑动变阻器R连入电路的阻值,记录了多组欧姆表示数R和对应电压表示数U。其中某次测量,表盘示数如图3所示,此时欧姆表的示数为________Ω;用测得的数据,绘制了如图4所示的1U-1R图像,则欧姆表的开路电压为________V;根据题中数据可得此时R接入电路的阻值为________Ω(保留3位有效数字)5.(9分)(2023·合肥模拟)多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图(a)所示为多用电表的电路原理图,其中电流表有0.6A、3A两个挡位,电压表有3V、15V两个挡位,欧姆表有两个挡位。(1)S为选择开关,通过旋动开关S,表笔B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。①图(a)中A是________(选填“红”或“黑”)表笔。

②当S接通触点________(选填“1、2、3、4、5、6”)时,对应多用电表0.6A挡。

③若电表内电源电动势E1<E2,选择开关S接触点3时,测量倍率比S接触点4时________(选填“大”“小”或“相等”)。

(2)某实验小组用该多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。除多用电表外还有以下器材:待测电源E,定值电阻R0=2.0Ω,电阻箱R一只。实物连接图如图(b)所示,改变电阻箱阻值R,测得电压表的示数U并记录多组数据后,得到对应的1U-1R图像如图(c)所示,则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果均保留2解析版1.(6分)(2023·厦门模拟)某同学用多用电表做了以下两个实验:(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580~610Ω),进行了如图甲所示的a、b、c、d四个操作,正确的顺序是____________;其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处,该同学选择的倍率为“________”(选填“×1”“×10”或“×100”)。

(2)欧姆挡进行电阻调零后,为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流Im,该同学设计了如图丙所示的电路,但电路中有一处接线错误,请指出:__________;正确连接线路后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R,作出1I-R图线如图丁,该图线纵轴截距为b,若忽略毫安表内阻,可得出Im=__________;若考虑到毫安表内阻的影响,这个测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【解析】(1)先机械调零,用刻度盘下的调零旋钮手动把指针拨到零刻度线处,将选择开关旋至合适的挡位;再欧姆调零,两个表笔短接,调整调零旋钮,让指针指在零的位置;最后连接待测电阻,读出表盘电阻的读数,乘以挡位开关倍数,乘积为电阻值;测完后多用电表挡位调到交流电压的最高挡,或OFF挡。故正确的顺序是adcb;由于电阻的阻值(约580~610Ω),根据在图乙所示的刻度,可知选择的倍率为“×10”。(2)多用电表欧姆挡表内自带电源,电流“红进黑出”,而对于毫安表,电流应从正接线柱进、负接线柱出,因此电流表的正负接线柱接反了;欧姆表测量原理为I=ERΩ+即1I=RE+RΩE=RE+b,当R为零时,1I=b,即Im=1b,由于R总增大,这个测量值小于真实值。答案:(1)adcb×10(2)电流表的正负接线柱接反了1b2.(8分)(2023·黄山模拟)图(a)是多用电表的表盘示意图,小明用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值,发现指针偏转角太小,为了让测量结果比较精确,小明按以下步骤进行实验:(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(b)所示,测量结果是________Ω。

(4)图(c)是小明刚刚使用过的两种倍率的欧姆挡内部电路示意图,R2为欧姆调零旋钮。则开关S断开时的倍率是“________”(选填“×1”“×10”或“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的________。

【解析】(1)用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量电阻的阻值时,指针偏转角太小,说明示数大,要想使指针指在中值电阻附近,应选用大倍率的,故选用“×100”倍率的欧姆挡。(2)两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮T,使指针指在0Ω处。(3)由图(b)可知,指针示数为11.0,因挡位为“×100”,故电阻读数为R=11.0×100Ω=1100Ω。(4)当开关S断开时,通过电表干路的最大电流较小,根据闭合电路欧姆定律,表头达到最大电流时,电路总电阻较大,故量程较大,应为“×100”倍率的欧姆挡。小明选用的欧姆挡倍率扩大10倍,即断开开关S前,通过电表干路的最大电流是表头最大量程的10倍,根据并联电路电压与电流关系可得Ig+I1=10Ig,IgRg=I1R1,解得R1=19Rg答案:(1)×100(2)T(3)1100(4)×10013.(8分)某实验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)。请回答下列问题:(1)该学习小组先使用多用电表测量直流电压,若选择开关处在直流电压500V挡,指针的位置如图甲所示,则测量结果为________V。

(2)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,进行欧姆调零后将红、黑表笔分别接在没有接入电路的滑动变阻器(最大阻值为100Ω,如图乙所示)A、B两个接线柱上,则发现欧姆表指针的偏转角度________(选填“较小”或“较大”)。

(3)然后学习小组将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡并重新进行欧姆调零后测未知电阻值的电路如图丙所示。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的关系图像如图丁所示,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多用电表欧姆挡的倍率是下列四个选项中的__________(填字母代号)。

A.×1B.×10C.×100D.×1k【解析】(1)电压500V挡最小分度为10V,测量结果为270V。(2)用“×1k”挡来测量100Ω的电阻,指针指在0.1Ω处,故指针的偏转角较大。(3)当表头满偏时有Ig=E当表头半偏时有12Ig=可知R内=Rx=150Ω,联立代入数据可得E=1.5V该图像的函数关系式为I=ER内多用电表欧姆挡的内阻为R内=150Ω,而表盘中间刻度为15Ω,故倍率是“×10”,B正确。答案:(1)270(2)较大(3)1.51.5V4.(9分)(2024·重庆模拟)某实验小组设计了一个欧姆表,原理如图1所示。该欧姆表中电池的电动势为9V,内阻为10Ω。(1)正确使用欧姆表时,红表笔与图1中________(选填“a”或“b”)端相连;

(2)R1、R2作用为改变挡位,R3作用为欧姆调零。若保持R1滑片不动,令R2滑片右移,则欧姆表挡位可能从“×10”改变为“________”(选填“×1”或“×100”);

(3)将欧姆表挡位调到电阻“×10”挡后,红、黑表笔短接,欧姆调零;将欧姆表连入图2所示电路,改变滑动变阻器R连入电路的阻值,记录了多组欧姆表示数R和对应电压表示数U。其中某次测量,表盘示数如图3所示,此时欧姆表的示数为________Ω;用测得的数据,绘制了如图4所示的1U-1R图像,则欧姆表的开路电压为________V;根据题中数据可得此时R接入电路的阻值为________Ω(保留3位有效数字)【解析】(1)正确使用欧姆表时,红表笔接内部电源的负极,则应与图1中b端相连;(2)若保持R1滑片不动,令R2滑片右移,则R2阻值减小,导致欧姆表的内阻减小,则欧姆表的中值电阻减小,挡位可能从“×10”改变为“×1”;(3)由图3可知,欧姆表的示数为13×10Ω=130Ω;设欧姆表内电源电动势为E,内阻为r,则E=U+URr,解得1U=1E+根据图像的斜率及截距可知1E=0.16V-1,rE=解得E=6.25V;r=150Ω则欧姆表的开路电压为6.25V欧姆表的示数即为滑动变阻器R接入电路的电阻,则根据题中数据可得此时R接入电路的阻值为130Ω。答案:(1)b(2)×1(3)1306.251305.(9分)(2023·合肥模拟)多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图(a)所示为多用电表的电路原理图,其中电流表有0.6A、3A两个挡位,电压表有3V、15V两个挡位,欧姆表有两个挡位。(1)S为选择开关,通过旋动开关S,表笔B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。①图(a)中A是________(选填“红”或“黑”)表笔。

②当S接通触点________(选填“1、2、3、4、5、6”)时,对应多用电表0.6A挡。

③若电表内电源电动势E1<E2,选择开关S接触点3时,测量倍率比S接触点4时________(选填“大”“小”或“相等”)。

(2)某实验小组用该多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。除多用电表外还有以下器材:待测电源E,定值电阻R0=2.0Ω,电阻箱R一只。实物连接图如图(b)所示,改变电阻箱阻值R,测得电压表的示数U并记录多组数据后,得到对应的1U-1R图像如图(c)所示,则电源电动势E=________V,内阻r=________Ω。(结果均保留2【解析】(1)①题图(a)中表笔B接3、4接线柱时,由于A接的是电源的负极,根据电流从红表笔流入、黑表笔流出,可知A是红表笔。②当S接通触点1、2时,电表内部没有电源,由于表头和电阻并联,故改装成了电流表。接1时,左边的电阻为分流电阻,即一个电阻为