高中物理課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練選修3－1：第二章恒定電流 第12課時(shí) 多用電表的原理及應(yīng)用 含解析

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1、 1. 歐姆表 ①原理：依據(jù)閉合電路歐姆定律制成，它是由電流表改裝而成的。 ②內(nèi)部構(gòu)造：由表頭、電源和可變電阻三部分組成。 ③測(cè)量原理：如圖所示，當(dāng)紅、黑表筆間接入被測(cè)電阻Rx時(shí)，通過表頭的電流，改變Rx，電流I隨著改變，每Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)電阻的阻值。當(dāng)時(shí)，指針指向刻度盤正中央，這時(shí)Rx被稱作中值電阻。 ④歐姆表的刻度特點(diǎn)不同于電流表和電壓表，刻度盤的最右端是0Ω，最左端是∞，靠近0Ω刻度比較疏，靠近∞刻度比較密，靠近中間刻度比較均勻，故讀數(shù)時(shí)越靠近中間刻度越精確，一般在 之間。 2.

2、多用電表 ①用途：共用一個(gè)表頭，可分別測(cè)量電壓、電流、電阻等物理量。 ②最簡(jiǎn)單的多用電表原理如圖所示，當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通1時(shí)，可作為電流表使用，接通2時(shí)，可作為歐姆表使用，接通3時(shí)，可作為電壓表使用。 ③多用電表測(cè)電流。電壓時(shí)，與電流表、電壓表相同，在作測(cè)電阻用時(shí)，是根據(jù)歐姆定律來制作的。如圖所示是簡(jiǎn)化的多用電表電路圖，其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端，測(cè)量時(shí)黑表筆插入-插孔，紅表筆插入+插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端。使用時(shí)電路只有一部分其作用。 3. 多用電表測(cè)電阻 ①如圖所示是一種多用電表外形圖，表的上半部分為表盤，下半部分是選

3、擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域及量程。將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表電路被接通，選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋，表內(nèi)電壓表電路或歐姆表電路就被接通。 在不使用多用電表時(shí)，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋到OFF擋，或交流電壓最高擋。若長(zhǎng)期不使用，應(yīng)將電池取出。 ②多用電表測(cè)電阻使用方法： a.機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀調(diào)節(jié)表盤下方的機(jī)械調(diào)零螺絲，使表指針指在刻度左邊“0”的位置，再把表筆插入相應(yīng)的插孔。 b.電阻調(diào)零：將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，是指針滿偏。 c.選擇適當(dāng)擋位，是指針在中值電阻附近。讀出示數(shù)并乘以倍率，即為被測(cè)電阻阻值。 d.若換擋要重新電阻調(diào)零。 e.測(cè)完后將開關(guān)

4、撥到OFF擋，或交流電壓最高擋。長(zhǎng)期不用，還應(yīng)取出電池。 如圖所示的電路為歐姆表原理圖，電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)，G為電流表，滿偏電路為200μA，當(dāng)調(diào)零后，在兩表筆間接一被測(cè)電阻Rx時(shí)，電流表示數(shù)為50μA，那么Rx的值是（ ） A.7.5kΩ B. 22.5kΩ C. 15kΩ D. 30kΩ 利用歐姆表的工作原理進(jìn)行求解。 答案：B 解析：滿偏電流Ig=200μA，調(diào)零時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得 ，R代表此時(shí)回路中除r外的所有電阻。測(cè)量Rx時(shí)，同理有，且I=50μA=Ig，可得R+r=7.5×103Ω，Rx=3（R+r）=2.25×10

5、4。 如圖所示為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig=300 μA，內(nèi)阻Rg=100 Ω，可變電阻的最大阻值為10 kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V，內(nèi)阻r=0.5 Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是________色，按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=________ kΩ。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。 根據(jù)歐姆表的結(jié)構(gòu)，由閉合電路歐姆定律可以判斷讀數(shù)，以及電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大時(shí)測(cè)由于滿偏電

6、流不變，由公式：，歐姆表內(nèi)阻得調(diào)小，待測(cè)電阻的測(cè)量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由，可知當(dāng)變小時(shí)，I變小，指針跟原來的位置相比偏左了，故歐姆表的示數(shù)變大了。 1．如圖所示，為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路，a、b為表筆插孔。下列說法中正確的是（ ） A．a(chǎn)孔插紅表筆 B．表盤刻度是均勻的 C．用×100 Ω擋測(cè)量時(shí)，若指針指在0附近，則應(yīng)換用×1 kΩ擋 D．測(cè)量“220 V 100 W”的燈泡的電阻，會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)量的電阻比484 Ω小 2．如圖所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖。其中，電流表的滿偏電流為300 μA，內(nèi)阻rg=100 Ω，調(diào)零電阻最大值R=50 kΩ，串聯(lián)的

7、定值電阻R0=50 Ω，電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V。用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是（ ） A．30~80 kΩ B．3~8 kΩ C．300~800 Ω D．30~80 Ω 3．實(shí)驗(yàn)桌上放著晶體二極管、電阻、電容器各一只，性能均正常，外形十分相似。現(xiàn)將多用電表選擇開關(guān)撥到“×100”擋，分別測(cè)它們的正、反向電阻加以鑒別：測(cè)甲元件時(shí)，R正=R反=0.5 kΩ；測(cè)乙元件時(shí)，R正=0.5 kΩ，R反=100 kΩ；測(cè)丙元件時(shí)，開始指針偏轉(zhuǎn)到0.5 kΩ，接著讀數(shù)逐漸增大，最后停在100 k

8、Ω上。則甲、乙、丙三個(gè)元件分別是（ ） A．電容器、電阻、二極管 B．電阻、電容器、二極管 C．電阻、二極管、電容器 D．二極管、電阻、電容器 4. 在商店選購一個(gè)10μF電容器，在只有一臺(tái)多用電表的情況下，為了挑選一個(gè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，應(yīng)選用哪個(gè)量程:①直流電壓擋；②直流電流擋；③歐姆擋；④交流電壓擋.選好量程以后，再將多用電表兩根測(cè)試表筆接在待檢電容器上，如果電容器是優(yōu)質(zhì)的，電表指針應(yīng)該:⑤不偏轉(zhuǎn)；⑥偏轉(zhuǎn)至最右邊；⑦偏轉(zhuǎn)至中值；⑧偏轉(zhuǎn)一下后又返回最左邊.則正確的選項(xiàng)是( ). A .①⑤ B .①⑥ C .③⑤ D .③⑧ 5．如圖所示為多用電表電路圖，如果用該多

9、用電表測(cè)量直流電壓U和電阻R，紅表筆插入多用電表的正（＋）插孔，則（ ） A．前者電流從紅表筆流入多用電表，后者電流從紅表筆流出多用電表 B．前者電流從紅表筆流入多用電表，后者電流從紅表筆流入多用電表 C．前者電流從紅表筆流出多用電表，后者電流從紅表筆流出多用電表 D．前者電流從紅表筆流出多用電表，后者電流從紅表筆流入多用電表 6．如圖所示是簡(jiǎn)化的多用電表的電路圖。轉(zhuǎn)換開關(guān)S與不同接點(diǎn)連接，就組成不同的電表，已知R3

10、3或4連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且前者量程較大 C．S與3或4連接時(shí)，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大 D．S與5連接時(shí)，多用電表就成了歐姆表 7．在“用多用表測(cè)電阻、電流和電壓”的實(shí)驗(yàn)中 （1）（多選題）用多用表測(cè)電流或電阻的過程中 A．在測(cè)量電阻時(shí)，更換倍率后必須重新進(jìn)行調(diào)零 B．在測(cè)量電流時(shí)，更換量程后必須重新進(jìn)行調(diào)零 C．在測(cè)量未知電阻時(shí)，必須先選擇倍率最大擋進(jìn)行試測(cè) D．在測(cè)量未知電流時(shí)，必須先選擇電流最大量程進(jìn)行試測(cè) （2）測(cè)量時(shí)多用表指針指在如圖所示位置。若選擇開關(guān)處于“10 V”擋，其讀數(shù)為 Ｖ；若選擇開關(guān)處于“×10”擋，其讀數(shù)為

11、 200 Ω（選填“大于”、“等于”或“小于”）。 8．如圖是一個(gè)多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流0.5 mA、內(nèi)阻10 Ω；電池電動(dòng)勢(shì)1.5 V、內(nèi)阻1 Ω；變阻器阻值0~5 000 Ω。 （1）該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5 V刻度的，當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45 V、內(nèi)阻增大到4 Ω時(shí)仍可調(diào)零。調(diào)零后阻值將變_________（選填“大”或“小”）；若測(cè)得某電阻阻值為300 Ω，則這個(gè)電阻的真實(shí)值是________Ω （2）該歐姆表換了一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，內(nèi)阻為10 Ω的電池，調(diào)零后測(cè)量某電阻的阻值，其測(cè)量結(jié)果___________（選填“

12、偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”） 參考答案與解析 1．AD 2．B 解析：電流最大時(shí)，由Ig=，（其中R內(nèi)為歐姆表的內(nèi)阻）得R內(nèi)== Ω=5 000 Ω。用它測(cè)量電阻Rx時(shí)，當(dāng)指針指在表盤中央時(shí)Ig=，得Rx=–R內(nèi)=5 000 Ω。故能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是5 kΩ附近，選項(xiàng)B正確。 3．C 解析：甲元件的正、反向阻值相等，說明甲元件為電阻；二極管的特點(diǎn)是正向電阻較小，反向電阻很大，故乙元件為二極管；電容器的特點(diǎn)：在與電源突然接通時(shí)，對(duì)電容器充電，指針偏角較大，穩(wěn)定后電容器為斷路，指針偏角較小，故丙元件為電容器。選項(xiàng)C正確。 4. D 5．B 解析：圖中所示是多用電

13、表的示意圖，無論是測(cè)電壓U還是測(cè)電阻R，電流都是從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表，選項(xiàng)B正確。 6．AD 行機(jī)械調(diào)零，更換量程時(shí)不需要進(jìn)行再次調(diào)零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在測(cè)量未知電阻時(shí)，必須先用電壓表測(cè)試電阻內(nèi)是否帶有電源，再大致估計(jì)電阻大小選擇大致倍率，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在測(cè)量未知電流時(shí)，必須選擇電流最大量程進(jìn)行試測(cè)，避免電表燒壞，故選項(xiàng)D正確。（2）若選擇開關(guān)處于“10 V”擋，則電表的最小刻度為0.2 V，此時(shí)讀數(shù)為5.4 V；若選擇開關(guān)處于“×10”擋，歐姆表的中央刻度為15，此時(shí)指針指示未知但小于15，所以讀數(shù)應(yīng)該小于150 Ω，故小于200 Ω。 【方法技巧】會(huì)規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關(guān)鍵，在平時(shí)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程中要多加注意規(guī)范操作和正確使用。 8．（1）??；290（2）準(zhǔn)確