高考物理总复习 第八章 恒定电流 实验十一 练习使用多用电表测试题.doc

实验十一练习使用多用电表 学生用书p166一、实验目的1了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法2会使用多用电表测电压、电流及电阻3会使用多用电表探索黑箱中的电学元件二、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个三、实验步骤1观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程2机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零3将红、黑表笔分别插入“”“”插孔4测量小灯泡的电压和电流(1)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(2)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5测量定值电阻(1)根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；(2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；(3)读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；(4)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“off”挡对多用电表的读数及使用的考查学生用书p1671电流表与电压表的改装(1)改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻uig(rgr)故rrgigrg(iig)r故r改装后电表内阻rvrgrrgrarg(2)校正电压表的校正电路如图甲所示，电流表的校正电路如图乙所示校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移动到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正2欧姆表原理(多用电表测电阻原理)(1)构造：如图所示，欧姆表由电流表g、电池、调零电阻r和红、黑表笔组成欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联外部：接被测电阻rx.全电路电阻r总rgrrrx.(2)工作原理：闭合电路欧姆定律i.(3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻rx0)时，调节调零电阻r，使iig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零当iig时，rx0，在满偏电流ig处标为“0”(图甲)当i0时，rx，在i0处标为“”(图乙)当i时，rxrgrr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，rx叫中值电阻3多用电表(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程(2)外形：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程(3)多用电表面板上还有：欧姆表的调零旋钮(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“”插孔)4二极管的单向导电性(1)晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示(2)晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极【典题例析】(2017高考全国卷)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中e是电池；r1、r2、r3、r4和r5是固定电阻，r6是可变电阻；表头g的满偏电流为250 a，内阻为480 .虚线方框内为换挡开关，a端和b端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 v 挡和5 v挡，直流电流1 ma挡和2.5 ma挡，欧姆100 挡 (1)图(a)中的a端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于r6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)a在使用多用电表之前，调整r6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r6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置c使用电流挡时，调整r6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得r1r2_，r4_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示若此时b端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时b端是与“3”相连的，则读数为_；若此时b端是与“5”相连的，则读数为_(结果均保留3位有效数字)解析(1)a端与电池正极相连，电流从a端流出，a端与黑表笔相连(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与r6无关，选项a错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项b对；使用电流挡时，b端与“1”或“2”相连，与r6无关，c错(3)b端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 ma挡、直流1 ma挡，如图1所示，由电表的改装原理可知，b端与“2”相连时，有i2ig，解得r1r2160 ；b端与“4”相连时，如图2所示，多用电表为直流电压1 v挡，表头并联部分电阻r0，r4r0880 .(4)b端与“1”相连时，电表读数为1.47 ma；b端与“3”相连时，多用电表为欧姆100 挡，读数为11.0100 1.10103 ；b端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 v挡，读数为5 v2.95 v.答案(1)黑(2)b(3)160880(4)1.47 ma1.10103 2.95 v1.(2018贵州遵义航天高级中学模拟)(1)用如图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.请根据下列步骤完成电阻测量：旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线将k旋转到电阻挡“100”的位置将插入“”“”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”)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量a将k旋转到电阻挡“1 k”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(2)如图所示，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_；测直流电流时，用的是100 ma的量程，指针所示电流值为_ma；测直流电压时，用的是50 v量程，则指针所示的电压值为_v.解析：(1)机械调零应旋动s，使指针对准i0或.欧姆调零应旋动t，使指针对准电阻的“0刻线”指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按adc顺序操作(2)欧姆表读数刻度盘读数倍率17100 1 700 ；选用量程为50 ma的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 ma，故100 ma的量程时的读数为：47 ma；选用量程为50 v的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 v.答案：(1)st0刻线adc(2)1 7004723.5对元件探测和故障检测的考查学生用书p1681多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法将多用电表拨到电压挡作为电压表使用a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏b在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点将多用电表拨到电流挡作为电流表使用将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路不能用欧姆表检测电源的情况(2)短路故障的检测方法将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路2使用多用电表的注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向(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，调整的是欧姆挡的调零旋钮(3)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联(4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零(5)由于欧姆表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率(6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆(7)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(8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出3欧姆表测电阻的误差分析(1)电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大(2)欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常使表针指在中央刻度附近，即表盘的范围内，误差较小【典题例析】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(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_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯),甲),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)因用直流50 v挡检测，故满偏时电压为50 v，刻度均匀，在题图乙所示位置时，读数为11.5(11.211.8之间的值均可)v，说明蓄电池正常(2)红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用电表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯答案(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯2.小明在实验室中发现一个外观上像电阻的未知元件d，设计了如图甲所示电路进行实验探究，请按要求回答问题：(1)小明按图甲连接好电路，闭合开关s，将滑动变阻器滑片缓慢地从a端移到b端，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 v不变，若d为电阻元件，则该过程中它的电阻值的变化情况可能是_a阻值一直为0b阻值先不变，后续阶段变小c阻值恒定且远大于r2d阻值先不变，后阶段变大(2)根据元件d铭牌上的部分信息，小明从网络获知该元件为稳压二极管，它有正、负极之分，在电路中当d的正极接高电势时，其iu线如图乙中oc所示，当d的负极接高电势时，其iu线如图乙中oab所示，其中ab段为d的稳压工作区，由此可判断图甲中d的黑色端是它的_极(选填“正”或“负”)(3)小明接着设计了用多用电表欧姆挡按图丙对该元件进行探究，图丙中虚线框部分是其内部等效电路，已知电源电动势e9 v，电表满偏电流ig3 ma.实验时小明先进行欧姆调零，则调零后多用电表内部总电阻为_；调零后按图丙连接元件d进行测量，若d恰好处于稳压工作区，则此时测得元件d的阻值应为_.解析：(1)因在滑片移动过程中，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 v不变，则知元件阻值先不变，后续阶段变小，故b正确(2)结合第(1)问中所给条件，可知d元件黑色部分为负极(3)由r总，解得r总3 000 ；d恰好处于稳压工作区时，其两端电压u6 v，而u，解得rd6 000 .答案：(1)b(2)负(3)3 000(或3103)6 000(或6103)创新实验学生用书p169多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，常涉及的变形有：1与电压表串联形成闭合电路，则eur，从而计算得到e.2与电流表串联形成闭合电路，则ei(rar)，从而计算得到e.【典题例析】(2018宿州模拟)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：甲(1)仪器连线如图甲所示(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_(选填“红”或“黑”)色(2)若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中(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_.乙(3)欧姆表刻度上中间刻度值为15，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)(4)若将两表笔短接，流过多用电表的电流为_ma(保留3位有效数字)解析(1)根据所用电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔(2)欧姆表读数为r14 ；电流表读数为i53.0 ma；电阻箱读数为41 60.1 4.6 .(3)欧姆表的内阻rr中15 ，由欧姆定律得：ei(rr)1.54 v.(4)两表笔短接，则i0102 ma.答案(1)黑(2)1453.04.6(3)1.54(4)1023.(2017高考江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻rt、滑动变阻器r串联接在电源e两端，当继电器的电流超过15 ma时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控继电器的电阻约20 ，热敏电阻的阻值rt与温度t的关系如下表所示t/30.040.050.060.070.080.0rt/199.5145.4108.181.862.949.1 (1)提供的实验器材有：电源e1(3 v，内阻不计)、电源e2(6 v，内阻不计)、滑动变阻器r1(0200 )、滑动变阻器r2(0500 )、热敏电阻rt、继电器、电阻箱(0999.9 )、开关s、导线若干为使该装置实现对3080 之间任一温度的控制，电源e应选用_(选填“e1”或“e2”)，滑动变阻器r应选用_(选填“r1”或“r2”). (2)实验发现电路不工作某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至_(选填“a”“b”“c”或“d”)(3)合上开关s，用调节好的多用电表进行排查在题图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针_(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针_(选填“偏转”或“不偏转”)(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是_(填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 解析：(1)如果电源用e1，则在t30 时电路中的最大电流im a13.67 ma15 ma，故不能实现对此温度的控制，因此电源应选用e2；为了在t80 时实现对温度的控制，设滑动变阻器阻值的最大值至少为r，则0.015 a，解得r330.9 ，因此滑动变阻器应选用r2.(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障，应将选择开关旋至c.(3)如果只有b、c间断路，说明b点与电源的负极间没有形成通路，a、b间的电压为零，表笔接在a、b间时，指针不偏转；c点与电源的负极间形成通路，a与电源的正极相通，a、c间有电压，因此两表笔接入a、c间时指针发生偏转(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合，应先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，并将阻值调至108.1 ，合上开关，调节滑动变阻器的阻值，直至观察到继电器的衔铁被吸合，这时断开开关，将电阻箱从电路中移除，将热敏电阻接入电路因此操作步骤的正确顺序是.答案：(1)e2r2(2)c(3)不偏转偏转(4) 学生用书p1701(1)某同学按如图所示的电路图连接元件后，闭合开关s，发现a、b灯都不亮该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障检查前，应将开关s_(选填“闭合”或“断开”)(2)若(1)中同学检查结果如下表所示，由此可以确定_测试点b、fb、eb、dd、e多用电表示数无穷大无穷大500 无穷大a.灯a断路b灯b断路c灯a、b都断路 dd、e间导线断路解析：(1)用欧姆挡检查电路需将电路断开(2)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断路，所以断路在d、e之间答案：(1)断开(2)d2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_(选填“电流”“电压”或“电阻”)；开关s断开时，多用电表用于测量_(选填“电流”“电压”或“电阻”)(3)表笔a应为_色(选填“红”或“黑”)(4)定值电阻的阻值r1_，r2_.(结果取3位有效数字)解析：(2)开关s闭合时，电阻r1与电流表并联，多用电表用于测量电流；开关s断开时，电阻r2与电流表串联，多用电表用于测量电压(3)根据电流应从电流表或电压表的正接线柱进，从负接线柱出，即从表笔a出，表笔a应为黑色，表笔b应为红色(4)开关s断开时，由串联电路知识知，ig(r2rg)u，解得r2880 ；开关s闭合时，由并联电路知识知，ig(r2rg)(iig)r1，解得r11.00 .答案：(1)连线如图所示(2)电流电压(3)黑(4)1.008803现要测量一个未知电阻rx的阻值，除rx外可用的器材有：多用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组e(电动势6 v)；一个滑动变阻器r(020 ，额定电流1 a)；两个相同的电流表g(内阻rg1 000 ，满偏电流ig100 a)；两个标准电阻(r129 000 ，r20.1 )；一个电键s、导线若干(1)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是_(填字母代号)a这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆b这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆c如需进一步测量可换“1”挡，调零后测量d如需进一步测量可换“1 k”挡，调零后测量(2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁解析：(1)用欧姆表粗测该电阻时，发现指针偏角非常大，说明欧姆表的读数非常小，因此，这个电阻的阻值很小，a正确；为了使欧姆表读数误差更小些，应换“1”挡，调零后再测量，c正确(2)要求测量