2010高中物理高考精品讲练系列学案：实验（1）练习使用多用电表

用心 爱心 专心 实验 练习使用多用电表 例例 1 1 某同学用以下器材连接成图 1 所示的电路 原微安表盘如图 2 所示 他又在此基础上 成功地改装了一个简易的 R 1 k 的欧姆表 使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在 10 20 k 范围内的电阻时精确度令人满意 所供 器材如下 图 1图 2 A Ig 100 A 的微安表一个 B 电动势 E 1 5 V 电阻可忽略不计的电池 C 阻值调至 14 k 电阻箱 R 一个 D 红 黑测试表棒和导线若干 1 原微安表的内阻 Rg 2 在图 1 电路的基础上 不换微安表和电池 图 2 的刻度也不改变 仅增加 1 个元件 就能 改装成 R 1 k 的欧姆表 要增加的元件是 填器件名称 规格为 保留两位有效数字 3 画出改装成 R 1 k 的欧姆表后的电路图 答案答案 1 1 k 2 可变电阻15 3 如右图所示 例例 2 2 多用电表表头的示意图如下 用心 爱心 专心 1 当指针位置如图中灰三角箭头所示 则测量的是 测量结果为 2 当指针位置如图中白三角箭头所示 则测量的是 测量结果为 3 当指针位置如图中黑三角箭头所示 则测量的是 测量结果为 4 当指针位置如图中黑三角箭头所示 正确操作后发现指针的偏转角很小 那么接下来的 操作步骤应该依次为 测量结束后应将选择开关拨到 或者 5 无论用多用电表进行何种 直流 测量 电流都应该从 表笔经 插孔流入电表 答案答案 1 电流 3 2 mA 2 电压 16 0 V 3 电阻 3 4 103 4 将选择开关置于 1 k 挡位 重新调零 将红 黑表笔分别接被测电阻的两根引线从表盘读数乘以倍率OFF 挡 交流电压最高挡 5 红正 例例 3 3 数字式万用表如下图 a 是近些年来发展起来的高科技数码产品 是传统的机械指 针式仪表的更新换代产品 数字表有很多独特的优点 具体表现在 测量精度高 以型号为 DF930 普通数字表为例 直流电压和直流电流挡的测量精度为 0 05 欧姆挡精度为 0 08 而常用指针式电压表电流表精度只有 2 5 欧姆挡的精度更低 数字表内阻非常 理想 数字表 DF930 的电压挡所有量程内阻高达 10 M 而机械指针式电压表内阻一般 为几千欧到几十千欧 内阻高出了 2 3 个数量级 今有一块数字万用表 DF930 一只滑动 变阻器 0 30 两只开关 导线若干 利用这些器材 尽量采用简单的方法 测量一节干电池的电动势和内阻 要求分两步测量 首 先测量电动势 待电动势测得之后再测其内阻 1 连接万用表 在上图 b 中电路中的各个元器件已经连接妥当 数字万用表的一个表笔 也已经跟电路相连 请将另一只表笔正确的接入电路 用心 爱心 专心 2 操作步骤 将万用表选择开关置于 挡 选择合适的量程 断开开关 闭 合开关 记录表的示数 反复测量多次 示数的平均值记为 X 将万用表选择开关置于 挡 选择合适的量程 断开开关 闭 合开关 记录表的示数 设它为 Y 紧接着进行下面的操作 将万用表选择开关 置于 挡 选择合适的量程 将开关 S1与 S2都闭合 记录表的示数 设它为 Z 把 Y 和对应的 Z 作为一组数据记录下来 反复测量多次得到多组数据 即为干电池的电动势 填 X Y 或 Z 内阻的表达式 r 用 X Y Z 表示 将步骤 测得的多组数据代入 公式 求出 r 的平均值 即为干电池内阻的值 答案答案 本例为一道信息实验题 实验目的即要测量电池的电动势和内阻 很容易把人引到我 们熟知的教材的万用表实验和测量电池的电动势和内阻实验上去 实际上只要仔细审题 从 长长的题干中 挖掘出两个关键信息 此万用表 测量精度高 内阻非常理想 其意为此 万用表作为电压表 电流表 欧姆表使用时 均可看作理想表 那么 将其接到电池两端即可 测量电池的电动势 将其接到电阻两端即可测量电阻 问题也就迎刃而解了 根据闭合电路欧姆定律 I 把万用表接到电池两端即可测量电池的电动势 E X 故 rR E 1 的答案为 将另一只表笔接到 b 或 c 2 中 的答案依次为 电压 S1 S2 再测出外电阻 R Y 电路电流 I 代入公式即可求 Y Z 得内阻 r 故 的答案依次为 欧姆 S2 S 电压 的答案为 X 的答案为 Z ZX 1 关于多用电表面板上的刻度线 下列说法中正确的是 A 直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的 可以共用一刻度线 B 电阻刻度线是不均匀的 C 交流电压刻度线是均匀的 用心 爱心 专心 D 电阻刻度线上的零刻线与直流电流刻度线上的最大刻度相对应 答案答案 ABD 2 2009 2009 丰台质检丰台质检 把一只电阻和晶体二极管串联后放在密封的盒内 三个端点分别与露 在盒外的 A B C 三个接线柱相连 用多用电表欧姆挡测量的结果如下表所示 由此可知盒 内元件的连接方式是 A A C 间接电阻B A B 间是二极管 C B C 间是二极管 C 为正极 B 为负极D B C 间是二极管 B 为正极 C 为负 极 答案答案 AC 3 用已调零且选择旋钮指向欧姆挡 10 位置的多用电表测某电阻阻值 根据图所示的表 盘 被测电阻阻值为 若将该表选择旋钮置于 1 mA 挡测电流 表盘仍如图所 示 则被测电流为 mA 答案答案 220 0 40 4 黑盒子 表面有 a b c 三个接线柱 盒内总共有两个电学元件 每两个接线柱之间只可 能连接一个元件 为了探明盒内元件的种类及连接方式 某位同学用多用电表进行了如下探 测 第一步 用电压挡 对任意两接线柱正 反向测量 指针均不发生偏转 第二步 用电阻 100 挡 对任意两个接线柱正 反向测量 指针偏转情况如图 1 所示 用心 爱心 专心 图 1 1 第一步测量结果表明盒内 2 图 2 示出了图 1 1 和图 1 2 中欧姆表指针所处的位置 其对应的阻值是 图 3 示出了图 1 3 中欧姆表指针所处的位置 其对应的阻值是 图 2 图 3 3 请在图 4 的接线柱间 用电路图符号画出盒内的元件及连接情况 图 4图 5 4 一个小灯泡与 3 V 电池组的连接情况如图 5 所示 如果把图实 5 中 e f 两端用导线直 接相连 小灯炮可正常发光 欲将 e f 两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连 使小灯泡仍 可发光 那么 e 端应连接到 接线柱 f 端应连接到 接线柱 答案答案 1 不存在电源 2 1 200500 3 见右图 4 ca 5 如图实所示 盒内可能有干电池 电阻 晶体二极管 电容器等元件 盒外有 A B C 三 个接线柱 用多用电表测量结果如下 1 用直流电压挡测量 A B C 三点间均无电压 2 用欧姆挡测量 A C 间正 反接电阻阻值相等 3 用欧姆挡测量 黑表笔接 A 点 红表笔接 B 点 电阻很小 反接电阻很大 4 用欧姆挡测量 黑表笔接 C 点 红表笔接 B 点 指针先摆向 0 再返回指向一确定 值 所得阻值比 2 中测得的略大 反接现象相似 但电阻很大 试在图中画出盒内电路结构 用心 爱心 专心 答案答案 盒内结构如图 知识整合 演练高考 题型题型 1 1 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 例例 1 1 2008 2008 宁夏宁夏 15 15 一个 T 型电路如图所示 电路中的电阻 R1 10 R2 120 R3 40 另有一测试电源 电动势为 100 V 内阻忽略不计 则 A 当 cd 端短路时 ab 之间的等效电阻是 40 B 当 ab 端短路时 cd 之间的等效电阻是 40 C 当 ab 两端接通测试电源时 cd 两端的电压为 80 V D 当 cd 两端接通测试电源时 ab 两端的电压为 80 V 答案答案 AC 题型题型 2 2 电路动态分析电路动态分析 例例 2 2 2008 2008 广东广东 7 7 电动势为 E 内阻为 r 的电源与定值电阻 R1 R2及滑动变阻器 R 连接成如图中所示的电路 当滑动变阻器的触头由中 点滑向 b 端时 下列说法正确的是 A 电压表和电流表读数都增大B 电压表和电流表读数都减小 C 电压表读数增大 电流表读数减小D 电压表读数减小 电流表读数增大 答案答案 A 题型题型 3 3 电功率问题电功率问题 例例 3 3 2007 2007 重庆重庆 15 15 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗 如图所示 在打开车灯的情况 用心 爱心 专心 下 电动机未启动时电流表读数为 10 A 电动机启动时电流表读数为 58 A 若电源电动势为 12 5 V 内阻为 0 05 电流表内阻不计 则因电动机启动 车灯的电功率降低了 A 35 8 WB 43 2 WC 48 2 WD 76 8 W 答案答案 B 题型题型 4 4 实验拓展题实验拓展题 例 4 2007 上海 16 某同学设计了如图 a 所示电路研究电源输出功率变化情况 电 源 E 电动势 内阻恒定 R1为滑动变阻器 R2 R3为定值电阻 A V 为理想电表 1 若滑动片 P 由 a 滑至 b 时 A 示数一直变小 则 R1和 R2必须满足的关系是 2 若 R1 6 R2 12 电源内阻 r 6 当滑动片 P 由 a 滑至 b 时 电源 E 的输出功率 P 随 外电路总电阻 R 的变化关系如图 b 所示 则 R3的阻值应该选择 A 2 B 4 C 6 D 8 答案 1 R1 R2 2 B 1 2007 2007 宁夏宁夏 19 19 在如图所示的电路中 E 为电源电动势 r 为电源内阻 R1和 R3均为定值 电阻 R2为滑动变阻器 当 R2的滑动触点在 a 端时合上开关 S 此时三个电表 A1 A2和 V 的 示数分别为 I1 I2和 U 现将 R2的滑动触点向 b 端移动 则三个电表示数的变化情况是 A I1增大 I2不变 U 增大 B I1减小 I2增大 U 减小 C I1增大 I2减小 U 增大 D I1减小 I2不变 U 减小 用心 爱心 专心 答案答案 B 2 2008 2008 重庆重庆 15 15 某同学设计了一个转向灯电路 如图所示 其中 L 为指示灯 L1 L2 分别为左 右转向灯 S 为单刀双掷开关 E 为电源 当 S 置于位置 1 时 以下判断正确的是 A L 的功率小于额定功率B L1亮 其功率等于额定功率 C L2亮 其功率等于额定功率D 含 L 支路的总功率较另一支路的大 答案答案 A 3 2007 2007 广东理科基础广东理科基础 14 14 用电压表检查图电路中的故障 测得 Uad 5 0 V Ucd 0 V Ubc 0 V U ab 5 0 V 则此故障可能是 A L 断路B R 断路C R 断路D S 断路 答案答案 B 4 2008 2008 江苏江苏 2 2 2007 年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家 以表彰他们 发现 巨磁电阻效应 基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术 被认为是纳米 技术的第一次真正应用 在下列有关其他电阻应用的说法中 错误的是 A 热敏电阻可应用于温度测控装置中 B 光敏电阻是一种光电传感器 C 电阻丝可应用于电热设备中 D 电阻在电路中主要起到通过直流 阻碍交流的作用 答案答案 D 5 2 20 00 07 7 江江苏苏 9 9 某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验 图中电流表 的量程为0 6 A 内阻约0 1 电压表 的量程为3 V 内阻约6 k 为小量程电流表 电源电动势约为3 V 内阻较小 下列电路中正确的是 用心 爱心 专心 答案答案 AB 6 2008 2008 广东广东 15 15 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性 现有器材 直流恒流电源 在正常工作状态下输出的电流恒定 电压表 待测热敏电阻 保温容器 温度计 开 关和导线等 1 若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性 请你在下图的实物图上连线 2 实验的主要步骤 正确连接电路 在保温容器中注入适量冷水 接通电源 调节并记录电源输出的电流值 在保温容器中添加少量热水 待温度稳定后 闭合开关 断 开开关 重复第 步操作若干次 测得多组数据 3 实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值 并据此绘得下图的 R t 关系图线 请根 据图线写出该热敏电阻的 R t 关系式 R t 保留 3 位 有效数字 答案答案 1 如下图所示 2 记录温度计的示数 记录电压表的示数 用心 爱心 专心 3 100 0 400 7 2008 2008 全国全国 22 22 1 某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径 测微器的示数如下图 所示 该铜丝的直径为 mm 2 下图为一电学实验的实物连线图 该实验可用来测量待测电阻 Rx的阻值 约 500 图中两个电压表量程相同 内阻都很大 实验步骤如下 调节电阻箱 使它的阻值 R0与待测电阻的阻值接近 将滑动变阻器的滑动头调到最右端 合上开关 S 将滑动变阻器的滑动头向左端滑动 使两个电压表指针都有明显偏转 记下两个电压表 的读数 U1和 U2 多次改变滑动变阻器滑动头的位置 记下 的多组读数 U1和 U2 求 Rx的平均值 回答下列问题 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图 其中电阻箱的符号为 滑动变 阻器的符号为 其余器材用通用的符号表示 不计电压表内阻的影响 用 U1 U2和 R0表示 Rx的公式为 Rx 考虑电压表内阻的影响 用 U1 U2 R0 的内阻 r1 的内阻 r 表示 Rx的公式为 Rx 答案答案 1 4 593 4 592 或 4 594 也同样给分 2 见右图 用心 爱心 专心 0 1 2 R U U 1021021 2102 rRUrRrU rrRU 8 2008 2008 山东山东 23 23 2007 年诺贝尔物理学奖授予了两位发现 巨磁电阻 效应的物理学家 材 料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应 利用这种效应可以测量磁感应强度 若图 1 为某种磁敏电阻在室温下的电阻 磁感应强度特性曲线 其中 RB R0分别表示有 无磁场时 磁敏电阻的阻值 为了测量磁感应强度 B 需先测量磁敏电阻处于磁场中的 图 1 电阻值 RB 请按要求完成下列实验 1 设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路 在图 2 的虚线框内画出实 验电路原理图 磁敏电阻及所处磁场已给出 待测磁场磁感应强度大小约为 0 6 1 0 T 不考虑磁场对电路其它部分的影响 要求误差较小 提供的器材如下 A 磁敏电阻 无磁场时阻值 R0 150 图 2 B 滑动变阻器 R 全电阻约 20 C 电流表 量程 2 5 mA 内阻约 30 D 电压表 量程 3 V 内阻约 3 k E 直流电源 E 电动势 3 V 内阻不计 F 开关 S 导线若干 2 正确接线后 将磁敏电阻置入待测磁场中 测量数据如下表 根据上表可求出磁敏电阻的测量值 RB 结合图 1 可知待测磁场的磁感应强 度 B T 3 试结合图 1 简要回答 磁感应强度在 0 0 2 T 和 0 4 1 0 T 范围内磁敏电阻阻值的 变化规律有何不同 用心 爱心 专心 4 某同学查阅相关资料时看到了图 3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻 磁感应强度 特性曲线 关于纵轴对称 由图线可以得到什么结论 图 3 答案答案 1 由 2 表中数据可知 该电阻阻值较大 故选用电流表内接法 由于 2 表中数据 电压 电流都是自零开始 故选用滑动变阻器的分压接法 如右图所示 2 采用计算多组数据求平均值的方法可求得磁敏电阻的测量值 RB 1 500 故 在图 1 中可找到对应的磁感应强度 B 0 9 T 10 0 R RB 3 在 0 0 2 T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化 或不均匀变化 在 0 4 1 0 T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化 或均匀变化 4 磁场反向 磁敏电阻的阻值不变 9 2008 2008 四川非延考区四川非延考区 22 22 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀 速转动 盘边缘上固定一竖直的挡光片 盘转动时挡光片从一光电数字计时器的 光电门的狭缝中经过 如图 1 所示 图 2 为光电数字计时器的示意图 光源 A 中 射出的光可照到 B 中的接收器上 图 1 若 A B 间的光路被遮断 显示器 C 上可显示出光线被遮住的时间 图 2 挡光片的宽度用螺旋测微器测得 结果如图 3 所示 圆盘直径用游标卡尺测得 结果如图 4 所示 由图可知 图 3 用心 爱心 专心 图 4 1 挡光片的宽度为 mm 2 圆盘的直径为 cm 3 若光电数字计时器所显示的时间为 50 0 ms 则圆盘转动的角速度为 弧度 秒 保留 3 位有效数字 图 5 为用伏安法测量电阻的原理图 图中 为电压表 内阻为 4 000 为电流表 内阻 为 50 E 为电源 R 为电阻箱 Rx为待测电阻 S 为开关 图 5 1 当开关闭合后电压表读数 U 1 6 V 电流表读数 I 2 0 mA 若将 Rx 作为测量值 所得 I U 结果的百分误差是 2 若将电流表改为内接 开关闭合后 重新测得电压表读数和电流表读数 仍将电压表读数 与电流表读数之比作为测量值 这时结果的百分误差是 100 实际值 测量值实际值 百分误差 答案答案 1 10 243 2 24 220 3 1 69 1 20 2 5 章末检测 一 选择题一 选择题 共 8 小题 每小题 6 分 共 48 分 1 如图所示 AB CD 为两根平行的相同的均匀电阻丝 电阻丝 EF 可以在 AB CD 上滑动 并保持与 AB 垂直 图中电压表为理想电压表 电池的电动势和内阻都不变 BD 与电池两 极连接的导线的电阻可忽略 当 EF 向右滑动时 有 A 电压表的读数减小 B 电压表的读数不变 C 电阻丝 EF 上消耗的功率减小 用心 爱心 专心 D 电源的总功率增大 答案答案 D 2 如图所示的电路 三个电阻 R1 R2 R3的阻值相同 每个电阻的额定功 率为 P 则三个电阻总功率的最大允许值是 A PB 1 5PC 2PD 3P 答案答案 B 3 如图所示 直线 OAC 为某一直流电源的总功率 P总随电流 I 变化的图线 抛物线 OBC 为同一 直流电源内部热功率 Pr随电流 I 变化的图线 若 A B 对应的横坐标为 2 A 那么线段 AB 表 示的功率及 I 2 A 对应的外电阻是 A 2 W 0 5 B 4 W 2 C 2 W 1 D 6 W 2 答案答案 A 4 一般地说 用电器的工作电压并不等于额定电压 家庭里通常不备电压表 但可以借助电能 表测出用电器的实际工作电压 现在电路中只接入一个电热水壶 壶的铭牌和电能表的铭牌 分别如图 a 和 b 所示 测得电能表的转盘转过 125 转的时间为 121 秒 则下列结论正 确的是 A b 图中对应的电表读数为 32 308 度 B 在这段时间中 电热水壶消耗的电能为 181 500 J C 利用这段时间内电热水壶消耗的电能可供 220 V 60 W 的白炽灯正常工作 2 500 s D 此时加在电热水壶上的实际电压为 200 V 答案答案 CD 5 普通照明电路的一只白炽灯泡不发光了 电工师傅在检修时 拧下了上盖 露出了两个接 线柱 如图中 a b 所示 然后用测电笔分别去接触a 接线柱和b 接线柱 结果发现 a b 两接线柱都能够使测电笔的氖管发光 根据这一现象 电工师傅就判断出了故障的性 质及发生故障的部位 以下说法中你认为正确的是 A 短路 短路处必在灯口内 B 短路 短路处必在跟灯口连接的两根电线之间 用心 爱心 专心 C 断路 必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了 且断掉的那根是零线 灯泡的钨丝肯定没 有断 D 断路 必是灯泡的钨丝断了 而不是连接灯口的电线断了 答案答案 C 6 如图所示 电阻 R1 20 电动机线圈电阻 R2 10 当开关 S 断开时 电流表的示数为 0 5 A 当开关 S 闭合后 电动机转起来 电路两端电压不变 电流表显示的电流 I 或电路消耗的电 功率 P 应是 A I 1 5 AB I 1 5 A C P 15 WD P 15 W 答案答案 D 7 2009 2009 保平质检保平质检 投影仪的光源是强光灯泡 发光时必须用风扇给予降温 现设计投影仪 的简易电路 要求 带动风扇的电动机先启动后 灯泡才可以发光 电动机未启动 灯泡绝对 不可以发光 电动机的电路元件符号是 M 图中符合设计要求的是 答案答案 C 8 如图所示电路中 电源电动势为 E 电源内阻为 r 串联的固定电阻为 R2 滑动变阻器的总电 阻是 R1 电阻大小关系为 R1