高考物理一轮复习 第七章 恒定电流 实验十一 练习使用多用电表

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”实 验 十 一练习使用多用电表突破点(一)多用电表的使用和读数典例1图(a)为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约1 000 的定值电阻。(1)测量的某些操作步骤如下：调节可调部件_，使电表指针停在_(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。调节可调部件K，使它的尖端指向_(选填“1 k”“100”“10”“1”)位置。将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_，使电表指针指向_(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端，当指针摆稳后，读出表头的示数，如图(b)所示，再乘以可调部件K所指的倍率，得出该电阻的阻值Rx_。测量完毕，应调节可调部件K，使它的尖端指向“OFF”或交流电压“500”位置。(2)欧姆挡进行调零后，用“10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是_。A这个电阻的阻值较小B这个电阻的阻值较大C为测量更准确些，电表应当换用欧姆“1”挡，并且重新调零后进行测量D为测量更准确些，电表应当换用欧姆“100”挡，并且重新调零后进行测量答案(1)S电流零刻度100T欧姆0刻度1 100 (2)BD由题引知要点谨记1.考查多用电表测电阻的步骤对应第(1)题(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。(2)选择开关置于“”挡的“1”处，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。(4)选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零。(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。(6)使用多用电表时，电流总是“红入黑出”。(7)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。2.考查多用电表的读数对应第(1)题(1)欧姆表的读数。为了减小读数误差，指针应指在表盘f(1,3)到f(2,3)的部分，即中央刻度附近。除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。(2)测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。3.考查多用电表的工作原理对应第(2)题(1)其工作原理为闭合电路欧姆定律。(2)其欧姆刻度是不均匀的，“0” 在最右侧。 集训冲关1(2017南京模拟)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_(填“10”或“1 k”)倍率的电阻挡，并_再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为_ 。(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路，如图乙所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到_(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。解析：(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“10”倍率的电阻挡，并重新欧姆调零后再进行测量，测量结果为70 。(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。答案：(1)10重新欧姆调零70(2)电路图如图所示直流电压10 V2(2017马鞍山模拟)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：(1)仪器连线如图所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为_(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_ mA，电阻箱的读数为_。(3)计算得到多用电表内电池的电动势为_V。(保留3位有效数字)解析：(1)因为欧姆表的黑表笔接内部电源的正极，所以根据电路的连接方式可知，a是黑表笔。(2)因为多用电表调至1 挡，所以读数为14.0 ，电流表的读数为53.0 mA，电阻箱的读数为4.6 。(3)由于欧姆表的内阻等于欧姆表的中值电阻，所以此欧姆表的内阻为15 ，电阻箱和电流表的电阻之和为14 。根据欧姆定律EIR总0.053(1514)V1.54 V。答案：(1)黑(2)14.053.04.6(3)1.54突破点(二)用多用电表探索黑箱内的电学元件典例2如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的_(选填“A”“B”或“C”)。(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图所示。请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。答案(1)A(2)短暂(3)5.0如图两表笔接的接点多用电表的示数a、b_a、c10.0 b、c15.0 由题引知要点谨记1考查多用电表的使用对应第(1)题(1)在使用多用电表前，若发现指针不在左边“0”刻度线处，应调整A处定位螺丝。(2)在进行欧姆调零时，应让两表笔短接，调节B，使指针指到右边“0 ”处。2考查多用电表的操作技巧对应第(2)题在试探两点间是否存在电源时，为了防止电流逆向流入电表进而烧毁电表，应进行试触。3考查用多用电表探索黑箱内电学元件的方法对应第(3)题(1)电源的判断：用多用电表的电压挡试触如有示数，则说明存在电源。(2)电阻的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻。(3)二极管的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为二极管。(4)电容器的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则示数均很大。集训冲关3(2017太原模拟)如图所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如下表所示。请判定黑箱内的结构。红表笔AABCCB黑表笔BCCBAA阻值/100150502 0002 100100解析：先由二极管的反向截止的性质分析，由表可知，接BC和CB时测量结果不同，故在BC间一定有二极管存在；同理可知在AC间也有二极管存在，并且AC间的正向电阻大于BC之间，说明AC间包含电阻；而接AB和BA时电阻不变；故说明AB间只有电阻，BC间接二极管。所以黑箱内的结构为：答案：见解析4在“练习使用多用电表”的实验中：(1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔_；(填“高”或“低”)(2)某同学把选择开关打到“1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应_。A用力转动欧姆调零旋钮B先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零C更换多用电表的电池D作报废处理，换新的多用电表(3)在多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。所选择的挡位指针读数直流电压10 V电阻“10”挡(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的_。(填字母)解析：(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低。(2)把选择开关打到“1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选B。(3)多用电表选择直流电压10 V挡，由图示可知，其分度值为0.2 V，示数为3.6 V；选择开关置于电阻“10”挡，由图示表盘可知，其示数为2610 260 。(4)由图示可知，A是电容器，C是电阻，B、D是二极管，因此可以选择B、D进行实验。答案：(1)低(2)B(3)3.6 V260 (4)BD突破点(三)用多用电表检测电路故障典例3如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。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。(1)为了检测小灯泡及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡。(2)在开关闭合的情况下，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。为保证用电器的安全，检测时应让多用电表的红表笔接_(“5”或“6”)点接线柱。(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤：将多用电表调至欧姆挡。将红、黑表笔短接，检查电阻挡能否正常工作。测量小灯泡的电阻，如果电阻为无穷大，说明_。答案(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、66(3)小灯泡有故障由题引知要点谨记1.考查电路的故障问题对应题干部分电路故障一般分为断路和短路两种。(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点。(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路。若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路。2考查电路故障的判断方法对应第(1)(2)(3)题(1)如闭合开关，电路中存在电源，应用多用电表的直流电压挡检查故障；如电路中没有电源，可以用多用电表的欧姆挡检查灯泡或导线的故障。(2)开关闭合测得5、6间电压接近电源的电动势，说明多用电表与电源组成的闭合回路完好，故障在5、6两点之间。3.使用多用电表检测故障的三点注意事项(1)多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。(2)使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。(3)电流应从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表。 集训冲关5(2014重庆高考)某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。甲(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为_V，说明题中_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。乙(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。解析：(1)多用电表调至50 V量程，接a c两点测量的是电源两端的电压，读数为11.5 V，可见蓄电池完好。(2)断开开关，电压表指针不偏转，表明电压表被断路，开关闭合后，读数不变，表明蓄电池、保险丝、开关和多用表能组成完好回路，开关和保险丝无问题，发生故障的是小灯，小灯断路。答案：(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯6(2017益阳检测)在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)；A2.5 VB10 VC50 V D250 V测得c、d间电压约为5.8 V、e、f间电压为0，则故障是_。AA灯丝断开 BB灯丝断开Cd、e间连线断开 DB灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，测试前，一定要将电路中的开关S_；测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为_，此时测量的是_间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为_ 。解析：(1)由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，B正确。灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确。(2)使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0 。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0 ，说明测量的应该是e、f间电阻。由R可求得电阻为12.7 。答案： (1)BA(2)断开6.0e、f12.7真题集训章末验收高考真题集中演练把脉命题规律和趋势命题点一：伏安特性曲线1(2010全国卷)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为()A.、B.、C.、 D.、解析：选D电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，即，E为电源的总电压(即电动势)。在UI图像中，纵轴截距表示电动势，根据图像可知UaE，UbE，则a，b。所以A、B、C错误，D正确。命题点二：测定金属的电阻率2(2010全国卷)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图甲所示，图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如下表所示。温度t()300400500600700800900RL阻值()543515483447414379347回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在图丙上作RLt关系图线。(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁、戊所示。电流表的读数为_，电压表的读数为_。此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_。解析：(1)根据电路图连接电路，电路图如图所示。(2)根据数据描出点，连接成直线，图像如图所示。(3)根据电表示数可知，电流大小为I150 mA115 mA，电压大小为U6 V5.00 V，由部分电路欧姆定律得等效电阻的阻值RL 43.5 ，对照RLt图像找出相应的温度约为64.0 。答案：(1)(2)见解析图(3)115 mA5.00 V43.5 64.0 命题点三：电表内阻的测量及电表的改装3(2015全国卷)图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。甲乙(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。由题给条件和数据，可以求出R1_，R2_。(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA。电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 和1 000 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 和3 000 。则R0应选用阻值为_ 的电阻，R应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器。(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻。图乙中的R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_(填“b”或“c”)相连。判断依据是：_。解析：(1)设使用a和b两接线柱时，电表量程为I1，使用a和c两接线柱时，电表量程为I2，则使用a和b时：IgI1使用a和c时：IgI2由两式得R115 ，R235 。(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小 500 ，总电阻的最大值为R大 3 000 ，故R0选300 的，R选用最大阻值为3 000 的滑动变阻器。(3)d接b时，R1和R2串联，不论是R1还是R2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将d接c。根据d接c时的电路连接情况可知：闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2。答案：(1)1535(2)3003 000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R24(2015全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(填“”“”或“”)，主要理由是_。解析：(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RVRV(其他合理说法同样给分)。答案：见解析命题点四：测定电源的电动势和内阻5(2014全国卷)利用如图甲所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 )，电阻R0(阻值为3.0 )，电阻R1(阻值为3.0 )，电流表(量程为200 mA，内阻为RA6.0 )，开关S。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；以为纵坐标，R为横坐标，作 R图线(用直线拟合)；求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_。(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R3.0 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表。答：_；_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077/A16.998.0010.011.011.913.0乙丙(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_ A11，截距b_ A1。(4)根据图线求得电源电动势E_V，内阻r_。解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，可得EI，可得RR0r。(2)根据电流表读数原理可得：其读数为0.110 A，其倒数为9.09 A1。(3)根据图线可知，斜率k1.0 A11，截距b6.0 A1。(4)根据图线，1.0 A11，电动势E3.0 V，6.0 A1，内阻r1.0 。答案：(1)R或写成R(5.0r)(2)0.1109.09(3)如图所示1.06.0(4)3.01.0命题点五：练习使用多用电表6(2013全国卷)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“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点。(2)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。(3)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k和V。(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12.0 k和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为_k。(5)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“1 k”挡内部电路的总电阻为k。解析：(1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重新进行欧姆调零，故应将两表笔短接进行调零。(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”。(3)从图(b)可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“1 k”，故读数为15.0 k；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V。(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k。(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第(3)、(4)问可知=，=，两式联立解得：E=9.00 V，R=15.0 k。答案：(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.07(2013全国卷)某同学用量程为1 mA、内阻为120 的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。(2)开关S闭合时，多用电表用于测量_(填“电流”“电压或”电阻“)；开关S断开时，多用电表用于测量_(填“电流”“电压”或“电阻”)。(3)表笔A应为_色(填“红”或“黑