高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題58 實(shí)驗(yàn) 練習(xí)使用多用電表

實(shí)驗(yàn) 練習(xí)使用多用電表考點(diǎn)及要求：(1)多用電表的原理；(2)多用電表的讀數(shù)；(3)多用電表的使用1多用電表在科研和生活中有著廣泛的用途例如探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件，如圖1甲所示，是黑箱上的三個接線柱，兩個接線柱之間最多只能接一個元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下操作，步驟是：用直流電壓擋測量，A、B、C三點(diǎn)間均無電壓；改用歐姆擋測量，A、C間正、反接阻值不變；用歐姆擋測量，黑表筆接A，紅表筆接B時測得的阻值較小，反接時測得的阻值較大；用歐姆擋測量，黑表筆接C、紅表筆接B時測得阻值比黑表筆接A、紅表筆接B時測得的阻值大圖1(1)上述第步實(shí)驗(yàn)操作中說明了_(2)多用電表在調(diào)至歐姆擋，正式測量電阻前需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_(3)該小組選擇了“100”擋正確操作后，第步實(shí)驗(yàn)操作測得的示數(shù)如圖乙，則阻值為_.(4)請在圖甲中畫出該黑箱內(nèi)的元件及正確的接法(5)該實(shí)驗(yàn)小組選擇了多用電表的某個功能擋和電阻箱來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，作出R圖像如圖丙所示(圖中單位均采用國際單位制中的單位)，則該電源的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.實(shí)驗(yàn)中測量的電動勢_電源真實(shí)的電動勢(選填“大于”、“小于”或“等于”)2有一內(nèi)阻未知(約2060 k)、量程(010 V)的直流電壓表V.(1)某同學(xué)想通過一個多用電表的歐姆擋，直接去測量上述電壓表的內(nèi)阻，該多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率_擋先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用下列_(選填“A”或“B”)圖方式連接(2)如圖2所示，在實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_，這時電壓表的讀數(shù)為_ V請你推導(dǎo)出歐姆表電池的電動勢為_ V.圖23如圖3所示，電源的電動勢E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ，電流表滿偏電流Ig10 mA，電流表內(nèi)阻Rg7.5 ，A、B為接線柱圖3(1)用一條導(dǎo)線把A、B直接連起來，要使電流表恰好達(dá)到滿偏，應(yīng)把可變電阻R1調(diào)為多少？(2)調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，如果把任意電阻R接在A、B之間，電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系？(3)如果電流表表盤如圖4所示，請把表盤上的電流刻度改為對應(yīng)的歐姆刻度圖44(1)多用電表是實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)實(shí)際中常用的儀器使用多用電表進(jìn)行了兩次測量，指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖5中a、b所示若選擇開關(guān)處在“10”的歐姆擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是_.若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5 V”擋時指針位于b，則被測電壓是_V.圖5(2)如圖6甲所示為一黑箱裝置，箱內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下幾步測量：A用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；B用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；C用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流你認(rèn)為以上測量中不妥的有：_(填序號)圖6含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了UI坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖丙所示請你做進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E_V，內(nèi)阻r_.由于電壓表和電流表的內(nèi)阻，會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與真實(shí)值相比_，測得的內(nèi)阻與真實(shí)值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相同”)5某同學(xué)做測定電阻絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量一種電阻值很大的電阻絲的直徑，刻度位置如圖7所示，則電阻絲的直徑是_cm.圖7(2)用多用電表的歐姆擋粗測這種電阻絲的阻值已知此電阻絲的阻值約為幾十千歐，下面給出了實(shí)驗(yàn)操作步驟：a旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S，使其尖端對準(zhǔn)交流500 V擋，并拔出兩表筆b將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，而后斷開兩表筆c將兩表筆分別連接到被測電阻絲的兩端，測出阻值后，斷開兩表筆d旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)S，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的某一擋位合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序是_(填寫相應(yīng)的字母)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，其尖端應(yīng)對準(zhǔn)的歐姆擋位是_；根據(jù)該擋位和圖8所示指針位置，電阻絲的阻值約為_.圖8(3)用電流表和電壓表較精確地測定此電阻絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材：電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約50 k)電流表A1(量程100 A，內(nèi)阻約200 )電流表A2(量程5 mA，內(nèi)阻約20 )電流表A3(量程0.6 A，內(nèi)阻約1 )滑動變阻器R(最大阻值1 k)電源E(電源電壓為4 V)開關(guān)S、導(dǎo)線a在所提供的電流表中應(yīng)選用_(填字母代號)；b在虛線框中畫出測電阻的實(shí)驗(yàn)電路(4)分別用L、d、Rx表示電阻絲的長度、直徑和阻值，則電阻率表達(dá)式為_.答案解析1(1)黑箱內(nèi)無電源(2)先短接表筆調(diào)零(3)2 200(4)如圖所示(5)1.52.5等于解析利用電壓擋測量無電壓說明黑箱內(nèi)無電源，A、C接線柱間正、反接時阻值不變，說明A、C接線柱間只是電阻，A、B接線柱間正、反接時阻值變化較大，說明其間有二極管，導(dǎo)通方向?yàn)锳到B.第(5)問中利用代入法寫表達(dá)式，即選用電流擋得出REr，所以與縱軸的截距為r，斜率為E.利用電流表和電阻箱測電源的電動勢和內(nèi)阻的方法中，考慮電流表內(nèi)阻RA時的函數(shù)式為RE(rRA)，可見，電動勢的測量值不存在系統(tǒng)誤差，而內(nèi)電阻的測量值r測r真RA>r真2(1)1 kA(2)40 k5.08.75解析(1)當(dāng)歐姆表的指針指在中間位置附近時，測量值較為準(zhǔn)確，根據(jù)讀數(shù)為：示數(shù)倍率讀數(shù)，知選擇“1 k”的擋較好；歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，與電壓表構(gòu)成一閉合回路，電流從負(fù)極流出，進(jìn)入電壓表的正極，所以選擇A圖正確；(2)歐姆表的讀數(shù)為：40 1 k40 k；電壓表的讀數(shù)為：5.0 V，歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻為：r30 k，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：EIrU301 000 V5.0 V8.75 V.3見解析解析歐姆表的原理是閉合電路歐姆定律，當(dāng)A、B用導(dǎo)線連接時，Ig，若在A、B間接電阻R時，I，電流表示數(shù)I與接入的電阻R一一對應(yīng)(1)由閉合電路歐姆定律得：Ig整理可得：R1Rgr (7.50.5) 142 (2)把任意電阻R接到A、B之間，設(shè)電流表讀數(shù)為I，則I解得：R(RgrR1)150 (3)由任意電阻R的表達(dá)式可得：當(dāng)I0 mA時，R當(dāng)I2 mA時，R600 當(dāng)I4 mA時，R225 當(dāng)I6 mA時，R100 當(dāng)I8 mA時，R37.5 當(dāng)I10 mA時，R0 4(1)5002.00(2)AC1.47(0.02)0.81(0.02)偏小偏小解析(1)指針在位置a處歐姆擋的表盤讀數(shù)為50，因倍率為“10”，故測量結(jié)果為500 .當(dāng)選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5 V”擋時應(yīng)從表盤上第二條刻線上讀數(shù)，分度值為0.05 V，按“五分之一”估讀法可知應(yīng)讀到0.01 V，故指針位于b時可讀得結(jié)果為2.00 V.(2)因電阻擋不能測量在電路中的電阻，特別是電路中有電源時，測量不準(zhǔn)確，還有可能燒毀電表，故A不妥由于電流表的內(nèi)阻很小，直接將電流表接在a、b上時極有可能使電源短路，故C不妥通過描下的點(diǎn)連線，使盡量多的點(diǎn)在線上，不在線上的點(diǎn)均勻分布在線兩側(cè)，則圖線在縱軸上的截距等于電源電動勢的大小，約為1.47 V，斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻這是電流表外接法，實(shí)際測得的電動勢是將電壓表等效為電源的一部分時的開路電壓，由于電壓表的作用，通過電源的電流不為零，故其內(nèi)電壓不為零，路端電壓必小于電源電動勢，即電動勢的測量值偏??；同理，內(nèi)阻的測量值是電壓表與電源并聯(lián)后的總電阻，測量值也偏小5(1)0.064 2(2)dbca1 k3.2104(3)A1見解析圖(4)解析(1)螺旋測微器固定部分讀數(shù)為0.5 mm，可動部分的讀數(shù)為14.20.01 mm0.142 mm，因而電阻絲的直徑為0.642 mm0.064 2cm.(2)首先選擇合適的歐姆擋位，然后歐姆調(diào)零，再進(jìn)行電阻測量，最后把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)至“OFF”位置或者“500 V”交流擋位，因而合理的順序?yàn)閐bca.由于電阻絲阻值約為幾十千歐，因而選擇的歐姆擋位為“1 k”，根據(jù)指針位置可知電阻絲的阻值為32103 3.2104 .(3)估算電路中最大電流約為I125 A，因而電流表選A1，因?yàn)镽x>因而電流表采用內(nèi)接法；由于滑動變阻器的阻值遠(yuǎn)小于電阻絲的阻值，因而滑動變阻器采用分壓式接法(4)由Rx可得.