2022届全国高三物理模拟试题汇编:功能关系附答案

2022届全国高三物理模拟试题汇编:动量和冲量附解析

动量和冲量一、单选题1.如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是()A.跳远过程可以看作质点B.跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小C.跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小D.落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于

功能关系一、单选题1.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,则()弹性绳刚伸直时,运动员开始减速整个下落过程中,运动员的机械能

简介:多用电表一、填空题1.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:实验仪器。图为用多用电表测量时的指针位置。若用×100Ω倍率测量某一电阻,则该电阻的阻值为Ω。若用交流10V量程测量某一电压,则该电压的值为V;【答案】1.7×103;4.60【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】该电阻的阻值为电压量程10V,每小格0.2V,故电压表读数为4.60V【分析】利用电表示数和档数可以求出电阻的大小;利用电压表的量程和分度值可以读出对应的读数。二、实验探究题2.多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图(a)所示,其刻度盘如图(b)所示,已知电流表的电阻,满偏电流,为可变电阻。【分析】(1)当其指针偏转最大时,其可变电阻阻值最小所以处于N端;利用其满偏电流的大小可以求出其电流表电流的大小;利用其电阻箱阻值减小时其电流增大则指针偏转角变大;利用欧姆定律结合其电流的大小可以求出电动势和内阻的大小。3.如图所示为某实验小组制作的简易多用电表,该多用电表有量程分别为1.0mA和10.0mA的双量程电流表、量程为3V和15V的双量程电压表和欧姆表。器材参数如下:电源电动势E约3V,内阻r约1Ω,改装后量程为1.0mA的电流表等效内阻为,电阻箱和的最大阻值均为。(1)某同学在使用前将两表笔短接,调节可变电阻,但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线,指针偏转角度最大时在图(b)中的位置A,此时可变电阻的滑动片位于(选填“”或“”)端,通过电流表的电流为;使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变,在两表笔间接入电阻箱,逐渐减小电阻箱的阻值,指针偏转角度随之(选填“增大”或“减小”);当电阻箱阻值为时指针位置如图(b)中的位置B,则电源的电动势为,内阻为。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)N;92(2)增大(3)1.1;10【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大,所以可变电阻阻值最小,为零,所以滑动片位于N端。因电流表满偏电流流为。,而表头电压电流挡为50分度,即分度值为2mA,所以此时通过电流表的电(2)电阻箱阻值减小,回路中电流增大,指针偏转角度增大。(3)指针在位置时,通过电流表的电流为指针在位置B时,通过电流表的电流为联立以上两式解得 (1)该实验小组按图正确连接好电路,其中表笔A应为(填“红”或“黑”)表笔。(2)选择旋钮接通(填“1”“2”“3”“4”或“5”)为量程是3V的电压表。选择旋钮接通3,表笔A、B短接,调整电阻箱的阻值,记录不同阻值和对应毫安表的示数I,当为2868.5时,毫安表示数为1.00mA;当为5818.5时,毫安表示数为0.50mA,根据上述数据可得电源电动势V,内阻。(保留3位有效数字)将选择旋钮接通3,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表达到满偏,然后红、黑表笔分别接通的两端,指针指在表盘中央刻度,则此时。【答案】(1)黑(2)4(3)2.95;1.50(4)2950【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔连接欧姆表内部电源的正极,即表笔A为黑表笔;(2)选择开关接通4或5为电压表,根据电压表的改装原理可知4的量程小于5,则选择旋钮接通4为量程是3V的电压表;(3)根据闭合电路欧姆定律带入数据解得(4)中值电阻为电流满偏一半时外接电阻,则解得【分析】(1)根据欧姆表的内部结构得出黑表笔连接欧姆表内部的正极:选择旋钮接通4或5为电压表:利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势:根据欧姆定律得出红、黑表笔分别接通的电阻。4.某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室,准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有:干电池(电动势E=1.5V,内阻r约为2);电流表A(满偏电流为3mA,内阻约为9);电压表V(量程为1.5V,内阻约为1000)电阻箱R1(最大阻值为999.9);滑动变阻器R2(最大阻值为1000);定值电阻R3(阻值约为1);开关,导线若干。(1)小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联,设计了如图甲所示的欧姆表,完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为。(2)小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装,他首先测量了电流表A的内阻,他将电流表A与电阻箱R1串联,设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,当电流表满偏时电压表的示数为1.47V,电阻箱的读数为480,则电流表的内阻RA=。(3)小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值,用伏安法的内接和外接两种电路进行测量,则采用伏安法的(填“内接”或“外接”)测量较准确。在测量中,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则定值电阻R3阻值的表达式为R3=(用实验测量的物理量的 字母表示)。(4)小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为,他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装,从而实现了对欧姆表倍率的转换,改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【答案】(1)500(2)10(3)内接;(4)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)测量电阻前先进行欧姆调零,根据闭合电路欧姆定律可得解得调零后欧姆表内阻为设表盘上刻度对应的电阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得解得(2)根据欧姆定律可得解得电流表的内阻为(3)由于电流表内阻已经测得为,故应采用电流表内接法测定值电阻,根据欧姆定律可得解得(4)图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为图丙与电流表并联,相当于变成一个大量程的电流表,最大电流为图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度,对于图甲,根据闭合电路欧姆定律可得对于图丙,此时电路总电流为根据闭合电路欧姆定律可得联立可得故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【分析】(1)测量其电阻应该先进行欧姆调零;利用欧姆定律可以求出其欧姆表内阻的大小;结合其欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(2)利用欧姆定律结合其结合电压表的电压大小可以求出电流表内阻的大小;(3)由于其电流表的内阻已知所以可以使用内接法测量电阻的大小,利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式;(4)利用其改装后满偏电流表的电流大小可以求出其欧姆表的倍率大小。5.如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图1中表笔a为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω(3)如图3所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=Ω。(结果保留1位小数) (4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。【答案】(1)红;B(2)1600(3)1.1(4)准确【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的要求,黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为所以电阻应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω。(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R0,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律整理得由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确。【分析】(1)根据欧姆表内部电路得出黑表笔接内部电源的正极,结合欧姆定律得出电表的内阻:根据闭合电路欧姆定律以及欧姆表的读数原理得出被测电阻的阻值;根据欧姆定律得出定值电阻的阻值;(4)根据欧姆定律得出测量电阻的表达式,并判断测量值是否准确。6.关于多用电表,请回答下列问题:(1)多用电表是实验室中常用的电学测量工具,多用电表测量电阻时的电路如图所示,图中A、B是多用电表的两只表笔。则由图可知是红表笔(填“A”或“B”)。(2)若多用电表在使用前已经进行机械调零。某同学用多用电表测某一电阻阻值时的实验步骤如下:①选用“×10Ω”挡,将A、B两只表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻度线;②将A、B两只表笔与被测电阻两端相连;③读数时发现表针偏转幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,为了测量准确,这位同学应该换用(填“×1Ω”或“×100Ω”)挡,换档之后(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。(3)某多用电表内部干电池的电动势为,使用一段时间后内部干电池的电动势E减小。现用一电阻箱来测量多用电表内干电池的电动势大小。实验步骤如下:①把多用电表欧姆挡置于“×100Ω”挡,将两只表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻线,然后把表笔A、B分别与电阻箱的接线柱相连②调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值、欧姆表的读数R③多次重复②的操作,记录多组数据④以欧姆表的读数R为纵坐标,电阻箱的阻值为横坐标作图象,如图所示。干电池实际电动势的表达式为(用E、和R表示);若测得图象的斜率为,则实际电动势V(保留三位有效数字)。【答案】(1)A (2)×1Ω;需要(3);1.37【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表在使用时必须使电流红表笔进,黑表笔出,所以由图可知A是红表笔;(2)③选用“×10Ω”挡,进行欧姆调零后测量被测电阻的阻值,读数时发现表针幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,说明电阻比较小,为了把电阻值测得更准确些,就应使指针指在刻度盘中间附近,所以该换用低档位,故应该换用“×1Ω”挡,换挡之后“需要”重新进行欧姆调零。(3)在电动势为的情况下,电阻箱的阻值对应的表头电流(为此时滑动变阻器接入电路的阻值);在电动势为E的情况下,电阻箱的阻值与欧姆表的读数R一致,表头电流对应的电阻为R,则(为此时滑动变阻器接入电路的阻值)欧姆调零时指针满偏情况下,根据闭合电路的欧姆定律可得解得整理得图象斜率解得【分析】(1)利用红进黑出可以判别表笔的颜色;(2)利用其指针偏转角太大可以判别电阻偏小所以应该选择小挡位;换挡后需要重新进行欧姆调零;(3)利用闭合电路的欧姆定律可以求出电阻的表达式,结合图像斜率可以求出电动势的大小。7.某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有:电流表:量程为200、内阻为500Ω定值电阻:阻值为125Ω定值电阻:阻值为2.9kΩ滑动变阻器:最大阻值5kΩ直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω红、黑表笔各一支,开关,单刀多向开关,导线若干该同学打算用电流表作表头,利用所给器材,该同学设计了如图所示的多用电表内部电路,请回答下列问题:(1)图中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)若测量电压,则其量程为V;(3)欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”,中央刻度值应标注数字为;(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ,则待测电阻真实阻值2kΩ。(填“大于”,“等于”或“小于”)【答案】(1)红(2)3(3)15(4)小于【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”,结合欧姆表内部电源的正负极可知,黑表笔与电源正极相连,A接线柱应该是与红表笔连接;(2)若测量电压,电流表应串联一个大电阻,开关S接3;电流G和改装成电流表量程为内阻为改装后电压表量程为(3)根据欧姆表原理,中值电阻等于欧姆表内阻,即 因设置倍率为“”,所以标注刻度值为15。(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,即电流计G满偏电流不变,欧姆表内阻变小,则中值电阻变小,相当于测量的倍率变小,则待测电阻真实阻值小于。【分析】(1)利用红进黑出可以判别A接线柱接红表笔;利用其电流表的改装结合欧姆定律可以求出改装后电流表的量程,再利用其改装后的内阻结合欧姆定律可以求出改装后电压表的量程;利用欧姆定律可以求出内阻的大小,结合中值电阻等于内阻可以求出其对应的刻度值;(4)当其电动势减小时,结合欧姆定律可以判别中值电阻减小所以其真实电阻偏小于测量值。8.(1)小明同学利用自己所学物理知识,自制了一个欧姆表,他采用的内部等效电路图为甲图中的,表笔a为(填“红”或“黑”)色。(2)已知G表的满偏电流为6mA,制作好欧姆表后,小明同学对欧姆表进行欧姆调零,他将上图中欧姆表的红黑表笔短接,G表指针位置如图乙,调节欧姆调零旋钮,使G表指针指在位置(选填“0刻度”“满偏”),即完成欧姆调零。(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出-n图像,如图丙所示,可求得欧姆表中电源的电动势为V,该欧姆表的内阻为Ω。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)C;红(2)满偏(3)3.16;531【知识点】测电源电动势和内阻;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的原理可知其内部有电源,有滑动变阻器调节其内阻,并且黑表笔接电源的正极,故答案为:C;黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,故表笔a为红色;欧姆调零当两表笔短路时,由欧姆定律知,可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏,令指针指电流表的满偏电流刻度处,进行调零;在闭合电路中,电源电动势而又因为则即【分析】(1)对于欧姆表表笔的接法判断方法有两种:看与电源连接“红正黑负”、看电流流向“红进黑出”;欧姆表的零刻度就是回路电阻最小电流最大的时候;分析清楚电路,根据电流连接关系结合闭合回路欧姆定律找到电路原理,然后将其转化为一般函数,就可以找到斜率、截距与所求物理量的关系。 9.小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围,他进行了以下实验操作:(1)小明首先调节旋钮(选填“A”、“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置;(2)将电阻箱的阻值调到最大,并按图甲连接好电路,此时电阻箱接线柱P的电势比Q(填“高”或“低”);(3)将旋钮C拨到R×1挡,并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小),然后调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1;继续调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2;则此时该多用电表R×1挡的总内阻为(用R1和R2表示);(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为;(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为(用R1和R2表示)。【答案】(1)A(2)低(3)R2-2R1(4)(5)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置,应进行机械调零,故答案为:A。(2)由于选择的是多用电表的电阻档,则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极,则Q端电势高,即接线柱P的电势比Q低。(3)根据欧姆表的测电阻原理有E=I(R0+Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻,Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值,则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来,即制作出欧姆表表盘,根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1,有E=Ig(R0+R1)当表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2,有整理有R0=R2-2R1将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处时,由图知此时流过表头的电流为,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为【分析】(1)要让多用电表的指针左偏在0刻度线上,应该进行机械调零;(2)由于选择欧姆档,红进黑出则其P接线柱的电势比Q要低;(3)利用闭合电路的欧姆定律结合电阻箱的阻值可以求出其多用电表的内阻大小;(4)利用其欧姆调零的最大电阻结合其读数可以判别流过表头的电流大小;(5)利用其分压关系可以求出其最大电阻与最小电阻的差值大小。10.(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是Ω。(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。 ①如图5所示,多用电表选择开关应置于(选填“甲”或“乙”)图所示位置。②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线(选填图中导线序号)存在故障。③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是W。(结果保留两位有效数字)。【答案】(1)图3;10(2)乙;②③;0.074【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:(2)①图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;②红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;③由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是【分析】(1)由于电动机线圈在风扇转动时会产生反向电动势导致电流减小,当其电流偏大时电阻偏小所以其图3为风扇电阻的大小;利用示数和档数可以求出电阻的大小;(2)图甲作为欧姆表使用,测量电阻时应该电阻与其他元件断开;检测电路故障应该使用图乙所示位置;利用其指针偏转可以判别其可能是②或③有故障;利用其电流和电压的大小可以求出风扇输入功率的大小。11.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻度线。②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的刻度线(选填“0” 或“∞”)。(2)对于图乙,下列说法正确的是(请填写选项前面对应的字母)A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mAC.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一F.定值电阻个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为Ω,对应的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)。【答案】(1)S;T;0(2)C;D(3)1500;【知识点】多用电表的原理和使用;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)①使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。③测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。(2)A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A不符合题意;B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B不符合题意;C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C符合题意;D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D符合题意。故答案为:CD。(3)由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。【分析】(1)使用多用表之前指针应对准电流的“0”刻度线;测电阻之前应进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻度线;(2)根据多用电表的使用原理以及注意事项进行分析判断正确的选项;(3)接3时该多用表为欧姆档,根据中值电阻得出此挡的倍率。12.某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),在实验室找到以下器材:电流表,满偏电流为电压表,内阻约电压表,内阻约滑动变阻器,最大电阻、内阻大约E.定值电阻G.定值电阻H.电源电动势,内阻很小I.开关、导线若干(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是。(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选(填“”“”或“”),电压表应选(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是V,根据以上数据可得出电流表的内阻是。(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选(填“”“”或“”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是(填“”或“”),与A相连的应该是(填 “红”或“黑”)表笔。【答案】(1)B(2);B;2.40;9(3);;红【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)测量电流表的内阻:电流表可以测出表所在电路的电流,故用伏安法测电流表电阻,电流表为测量对象故电流表内接,C不符合题意;电流表内阻大约、满偏电流为,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,故应串联定值电阻,选择量程的电压表,A不符合题意;滑动变阻器的最大电阻,为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确,应选择分压式连接,D不符合题意;B电路图符合设计要求,B符合题意。故答案为:B。(2)电流表内阻大约、满偏电流为,电流表承担的分压较小,故答案为:择小量程电压表,选择选项“B”量程的电压表;为保护电流表,应串联定值电阻,起到分压的作用。电压表量程为0.1V,故电压表的读数为2.40;电流表的电阻为(3)当开关“1”闭合,“2”断开,欧姆表指针指在表盘中间时有电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),故当开关“1”“2”都闭合时,并联分流,欧姆表中值电阻大十倍,此时干路总电流扩大十倍,故并联的电阻大小为电路中的定值电阻应选,只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”;欧姆表电流从A流进,故与A相连的应该是“红”表笔。【分析】(1)根据电路中的电流大小选择定值电阻,根据滑动变阻器的作用选择滑动变阻器的连接方式从而选择正确的电路图;根据电压表的读数原理得出电压表的读数,结合欧姆定律得出该电流表的内阻;根据欧姆表的原理图以及欧姆定律得出应选择的定值电阻,并选择欧姆表的倍率。13.某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量:一只量程为100mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合,断开,调节滑动变阻器,使电流表达到满偏值mA;②保持的滑片位置不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱的阻值为12.8Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻。步骤②中电流表示数为mA,步骤③中电流表内阻为Ω。题图为改装后的欧姆表电路示意图。电源电动势为2V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡。可计算出定值电阻R为Ω。(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入时电流表指针在题图所示位置,计算出电阻为Ω。【答案】(1)80;3.2 (2)0.36(3)0.5【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)电流表示数时,所在支路电流故(2)S接a时,欧姆表内阻S接b时分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻,故S接a时为“×10”挡,S接b时为“×1”挡,即S接b时电路总电流增大为原来的10倍,此时所在支路电流因此(3)S接b且电流表示数时,解得【分析】(1)根据电流表的读数原理读出电流表的示数;利用并联电路的分流以及并联电路电阻的求解得出电流表内阻;(2)根据欧姆定律以及并联电路的分流和电阻的求解得出定值电阻的阻值;(3)根据闭合电路欧姆定律得出电阻的大小。14.某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。(1)该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为Ω。(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由图可知其直径为D=mm。然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;③滑动变阻器R1(阻值范围0~1000Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω);⑤蓄电池(2V);⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择(选填“R1’”或“R2”);在图乙中的“O”内标出两个电流表A1和A2的位置。(4)闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1,为纵坐标,I2为横坐标,做出I1-I2的图像,如图丙所示。根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=(用k、r、D、L表示)。【答案】(1)7.0(2)2.150(3)R2;(4)【知识点】多用电表的原理和使用;螺旋测微器的使用;测定金属的电阻率【解析】【解答】(1)欧姆表读数为:示数倍率,即可得由图可知其阻值为(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,由图可知其直径为(3)由电路图可知,滑动变阻器分压式接入电路时,应选择小量程的滑动变阻器,即R2。电流表A1的内阻已知,可当电压表使用,故可得图乙中两个电流表A1和A2的位置如下图所示 (4)由欧姆定律可得故有变形有即则丙图中又解得【分析】(1)(2)数值仪器读数规则就可以准确读数;(3)在选用电流表作为改装表使用时,为了计算方便,一般要能知道电表参数,再根据所需要改装的进项选择电阻;(4)根据电路分析最终求解答案。15.多用电表是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电表的实验中(1)小敏同学测量20V左右的交流电压①下列操作不合理的是A.先调节图乙中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度B.将挡位K调至C.测量并读数②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为V。(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,测量时发现指针偏转过小。①应适当使流过欧姆表表头的电流变。②接下来的操作顺序是。a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×10”挡d.将选择开关旋到“×1k”挡e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔【答案】(1)A;22(2)大;daeb【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①A.先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向左侧零刻度,A不符合题意;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值,BC符合题意。故答案为:A;②指针指在刻度22,则此交变电流的电压为22V;(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大; ②应选择更大的档位,将选择开关旋到“×1k”挡;然后将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作顺序是daeb。【分析】(1)①A.先调节图乙中的机械调零;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值;②先确定精确度,在用指针所指格数乘精确度;(2)指针偏转过小说明量程选的太小,测电阻时每次都是“选档、调零、测量,关闭”的步骤。16.在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为Ω。③计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则待测电阻的阻值为Ω(保留2位有效数字)(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则欧姆表的倍率将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)10;150;1.5(2)64(3)变小【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏,即指10mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱读数为150Ω,则C处刻度应为150Ω。③由闭合电路的欧姆定律可知计算得到多用电表内电池的电动势为(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则解得Rx=64Ω即待测电阻的阻值为64Ω;(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则根据可知欧姆表的内阻减小,指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小,即欧姆表的倍率将减小。【分析】(1)当红黑笔短接时,应该调节滑动变阻器使电流表满偏;利用电阻箱的示数可以读出电阻的大小;结合欧姆定律可以求出电动势的大小;(2)已知电流的大小,结合闭合电路的欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(3)利用其电流表减小时可以判别其欧姆表内阻减小,进而利用欧姆定律可以判别中值电阻变小则欧姆表的倍率变小。17.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。 由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=Ω。选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为mA。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:①该多用电表A﹑B接线柱中(填写A或B)应接红表笔②将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为Ω。④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=Ω。(保留三位有效数字)【答案】(1)24990(2)6.9(3)A;150;67.4【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)由题中所给已知条件可得图甲中电阻选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,因最小刻度为0.2mA,则其读数为6.9mA;①该多用电表A﹑B接线柱中因A接内部电源的负极,可知A应接红表笔;③由电阻箱可知,C处刻度线的标注值应为150Ω。④由闭合电路的欧姆定律可得解得Rx=67.4Ω【分析】(1)根据欧姆定律得出图甲中电阻的阻值;根据电流表的读数原理得出电流表的读数;根据电阻箱的读数得出C处刻度线的标注值;利用闭合电路欧姆定律得出待测电阻的阻值。
简介:多用电表一、填空题1.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:实验仪器。图为用多用电表测量时的指针位置。若用×100Ω倍率测量某一电阻,则该电阻的阻值为Ω。若用交流10V量程测量某一电压,则该电压的值为V;【答案】1.7×103;4.60【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】该电阻的阻值为电压量程10V,每小格0.2V,故电压表读数为4.60V【分析】利用电表示数和档数可以求出电阻的大小;利用电压表的量程和分度值可以读出对应的读数。二、实验探究题2.多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图(a)所示,其刻度盘如图(b)所示,已知电流表的电阻,满偏电流,为可变电阻。【分析】(1)当其指针偏转最大时,其可变电阻阻值最小所以处于N端;利用其满偏电流的大小可以求出其电流表电流的大小;利用其电阻箱阻值减小时其电流增大则指针偏转角变大;利用欧姆定律结合其电流的大小可以求出电动势和内阻的大小。3.如图所示为某实验小组制作的简易多用电表,该多用电表有量程分别为1.0mA和10.0mA的双量程电流表、量程为3V和15V的双量程电压表和欧姆表。器材参数如下:电源电动势E约3V,内阻r约1Ω,改装后量程为1.0mA的电流表等效内阻为,电阻箱和的最大阻值均为。(1)某同学在使用前将两表笔短接,调节可变电阻,但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线,指针偏转角度最大时在图(b)中的位置A,此时可变电阻的滑动片位于(选填“”或“”)端,通过电流表的电流为;使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变,在两表笔间接入电阻箱,逐渐减小电阻箱的阻值,指针偏转角度随之(选填“增大”或“减小”);当电阻箱阻值为时指针位置如图(b)中的位置B,则电源的电动势为,内阻为。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)N;92(2)增大(3)1.1;10【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大,所以可变电阻阻值最小,为零,所以滑动片位于N端。因电流表满偏电流流为。,而表头电压电流挡为50分度,即分度值为2mA,所以此时通过电流表的电(2)电阻箱阻值减小,回路中电流增大,指针偏转角度增大。(3)指针在位置时,通过电流表的电流为指针在位置B时,通过电流表的电流为联立以上两式解得 (1)该实验小组按图正确连接好电路,其中表笔A应为(填“红”或“黑”)表笔。(2)选择旋钮接通(填“1”“2”“3”“4”或“5”)为量程是3V的电压表。选择旋钮接通3,表笔A、B短接,调整电阻箱的阻值,记录不同阻值和对应毫安表的示数I,当为2868.5时,毫安表示数为1.00mA;当为5818.5时,毫安表示数为0.50mA,根据上述数据可得电源电动势V,内阻。(保留3位有效数字)将选择旋钮接通3,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表达到满偏,然后红、黑表笔分别接通的两端,指针指在表盘中央刻度,则此时。【答案】(1)黑(2)4(3)2.95;1.50(4)2950【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔连接欧姆表内部电源的正极,即表笔A为黑表笔;(2)选择开关接通4或5为电压表,根据电压表的改装原理可知4的量程小于5,则选择旋钮接通4为量程是3V的电压表;(3)根据闭合电路欧姆定律带入数据解得(4)中值电阻为电流满偏一半时外接电阻,则解得【分析】(1)根据欧姆表的内部结构得出黑表笔连接欧姆表内部的正极:选择旋钮接通4或5为电压表:利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势:根据欧姆定律得出红、黑表笔分别接通的电阻。4.某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室,准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有:干电池(电动势E=1.5V,内阻r约为2);电流表A(满偏电流为3mA,内阻约为9);电压表V(量程为1.5V,内阻约为1000)电阻箱R1(最大阻值为999.9);滑动变阻器R2(最大阻值为1000);定值电阻R3(阻值约为1);开关,导线若干。(1)小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联,设计了如图甲所示的欧姆表,完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为。(2)小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装,他首先测量了电流表A的内阻,他将电流表A与电阻箱R1串联,设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,当电流表满偏时电压表的示数为1.47V,电阻箱的读数为480,则电流表的内阻RA=。(3)小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值,用伏安法的内接和外接两种电路进行测量,则采用伏安法的(填“内接”或“外接”)测量较准确。在测量中,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则定值电阻R3阻值的表达式为R3=(用实验测量的物理量的 字母表示)。(4)小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为,他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装,从而实现了对欧姆表倍率的转换,改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【答案】(1)500(2)10(3)内接;(4)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)测量电阻前先进行欧姆调零,根据闭合电路欧姆定律可得解得调零后欧姆表内阻为设表盘上刻度对应的电阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得解得(2)根据欧姆定律可得解得电流表的内阻为(3)由于电流表内阻已经测得为,故应采用电流表内接法测定值电阻,根据欧姆定律可得解得(4)图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为图丙与电流表并联,相当于变成一个大量程的电流表,最大电流为图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度,对于图甲,根据闭合电路欧姆定律可得对于图丙,此时电路总电流为根据闭合电路欧姆定律可得联立可得故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【分析】(1)测量其电阻应该先进行欧姆调零;利用欧姆定律可以求出其欧姆表内阻的大小;结合其欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(2)利用欧姆定律结合其结合电压表的电压大小可以求出电流表内阻的大小;(3)由于其电流表的内阻已知所以可以使用内接法测量电阻的大小,利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式;(4)利用其改装后满偏电流表的电流大小可以求出其欧姆表的倍率大小。5.如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图1中表笔a为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω(3)如图3所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=Ω。(结果保留1位小数) (4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。【答案】(1)红;B(2)1600(3)1.1(4)准确【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的要求,黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为所以电阻应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω。(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R0,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律整理得由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确。【分析】(1)根据欧姆表内部电路得出黑表笔接内部电源的正极,结合欧姆定律得出电表的内阻:根据闭合电路欧姆定律以及欧姆表的读数原理得出被测电阻的阻值;根据欧姆定律得出定值电阻的阻值;(4)根据欧姆定律得出测量电阻的表达式,并判断测量值是否准确。6.关于多用电表,请回答下列问题:(1)多用电表是实验室中常用的电学测量工具,多用电表测量电阻时的电路如图所示,图中A、B是多用电表的两只表笔。则由图可知是红表笔(填“A”或“B”)。(2)若多用电表在使用前已经进行机械调零。某同学用多用电表测某一电阻阻值时的实验步骤如下:①选用“×10Ω”挡,将A、B两只表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻度线;②将A、B两只表笔与被测电阻两端相连;③读数时发现表针偏转幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,为了测量准确,这位同学应该换用(填“×1Ω”或“×100Ω”)挡,换档之后(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。(3)某多用电表内部干电池的电动势为,使用一段时间后内部干电池的电动势E减小。现用一电阻箱来测量多用电表内干电池的电动势大小。实验步骤如下:①把多用电表欧姆挡置于“×100Ω”挡,将两只表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻线,然后把表笔A、B分别与电阻箱的接线柱相连②调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值、欧姆表的读数R③多次重复②的操作,记录多组数据④以欧姆表的读数R为纵坐标,电阻箱的阻值为横坐标作图象,如图所示。干电池实际电动势的表达式为(用E、和R表示);若测得图象的斜率为,则实际电动势V(保留三位有效数字)。【答案】(1)A (2)×1Ω;需要(3);1.37【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表在使用时必须使电流红表笔进,黑表笔出,所以由图可知A是红表笔;(2)③选用“×10Ω”挡,进行欧姆调零后测量被测电阻的阻值,读数时发现表针幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,说明电阻比较小,为了把电阻值测得更准确些,就应使指针指在刻度盘中间附近,所以该换用低档位,故应该换用“×1Ω”挡,换挡之后“需要”重新进行欧姆调零。(3)在电动势为的情况下,电阻箱的阻值对应的表头电流(为此时滑动变阻器接入电路的阻值);在电动势为E的情况下,电阻箱的阻值与欧姆表的读数R一致,表头电流对应的电阻为R,则(为此时滑动变阻器接入电路的阻值)欧姆调零时指针满偏情况下,根据闭合电路的欧姆定律可得解得整理得图象斜率解得【分析】(1)利用红进黑出可以判别表笔的颜色;(2)利用其指针偏转角太大可以判别电阻偏小所以应该选择小挡位;换挡后需要重新进行欧姆调零;(3)利用闭合电路的欧姆定律可以求出电阻的表达式,结合图像斜率可以求出电动势的大小。7.某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有:电流表:量程为200、内阻为500Ω定值电阻:阻值为125Ω定值电阻:阻值为2.9kΩ滑动变阻器:最大阻值5kΩ直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω红、黑表笔各一支,开关,单刀多向开关,导线若干该同学打算用电流表作表头,利用所给器材,该同学设计了如图所示的多用电表内部电路,请回答下列问题:(1)图中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)若测量电压,则其量程为V;(3)欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”,中央刻度值应标注数字为;(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ,则待测电阻真实阻值2kΩ。(填“大于”,“等于”或“小于”)【答案】(1)红(2)3(3)15(4)小于【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”,结合欧姆表内部电源的正负极可知,黑表笔与电源正极相连,A接线柱应该是与红表笔连接;(2)若测量电压,电流表应串联一个大电阻,开关S接3;电流G和改装成电流表量程为内阻为改装后电压表量程为(3)根据欧姆表原理,中值电阻等于欧姆表内阻,即 因设置倍率为“”,所以标注刻度值为15。(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,即电流计G满偏电流不变,欧姆表内阻变小,则中值电阻变小,相当于测量的倍率变小,则待测电阻真实阻值小于。【分析】(1)利用红进黑出可以判别A接线柱接红表笔;利用其电流表的改装结合欧姆定律可以求出改装后电流表的量程,再利用其改装后的内阻结合欧姆定律可以求出改装后电压表的量程;利用欧姆定律可以求出内阻的大小,结合中值电阻等于内阻可以求出其对应的刻度值;(4)当其电动势减小时,结合欧姆定律可以判别中值电阻减小所以其真实电阻偏小于测量值。8.(1)小明同学利用自己所学物理知识,自制了一个欧姆表,他采用的内部等效电路图为甲图中的,表笔a为(填“红”或“黑”)色。(2)已知G表的满偏电流为6mA,制作好欧姆表后,小明同学对欧姆表进行欧姆调零,他将上图中欧姆表的红黑表笔短接,G表指针位置如图乙,调节欧姆调零旋钮,使G表指针指在位置(选填“0刻度”“满偏”),即完成欧姆调零。(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出-n图像,如图丙所示,可求得欧姆表中电源的电动势为V,该欧姆表的内阻为Ω。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)C;红(2)满偏(3)3.16;531【知识点】测电源电动势和内阻;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的原理可知其内部有电源,有滑动变阻器调节其内阻,并且黑表笔接电源的正极,故答案为:C;黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,故表笔a为红色;欧姆调零当两表笔短路时,由欧姆定律知,可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏,令指针指电流表的满偏电流刻度处,进行调零;在闭合电路中,电源电动势而又因为则即【分析】(1)对于欧姆表表笔的接法判断方法有两种:看与电源连接“红正黑负”、看电流流向“红进黑出”;欧姆表的零刻度就是回路电阻最小电流最大的时候;分析清楚电路,根据电流连接关系结合闭合回路欧姆定律找到电路原理,然后将其转化为一般函数,就可以找到斜率、截距与所求物理量的关系。 9.小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围,他进行了以下实验操作:(1)小明首先调节旋钮(选填“A”、“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置;(2)将电阻箱的阻值调到最大,并按图甲连接好电路,此时电阻箱接线柱P的电势比Q(填“高”或“低”);(3)将旋钮C拨到R×1挡,并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小),然后调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1;继续调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2;则此时该多用电表R×1挡的总内阻为(用R1和R2表示);(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为;(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为(用R1和R2表示)。【答案】(1)A(2)低(3)R2-2R1(4)(5)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置,应进行机械调零,故答案为:A。(2)由于选择的是多用电表的电阻档,则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极,则Q端电势高,即接线柱P的电势比Q低。(3)根据欧姆表的测电阻原理有E=I(R0+Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻,Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值,则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来,即制作出欧姆表表盘,根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1,有E=Ig(R0+R1)当表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2,有整理有R0=R2-2R1将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处时,由图知此时流过表头的电流为,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为【分析】(1)要让多用电表的指针左偏在0刻度线上,应该进行机械调零;(2)由于选择欧姆档,红进黑出则其P接线柱的电势比Q要低;(3)利用闭合电路的欧姆定律结合电阻箱的阻值可以求出其多用电表的内阻大小;(4)利用其欧姆调零的最大电阻结合其读数可以判别流过表头的电流大小;(5)利用其分压关系可以求出其最大电阻与最小电阻的差值大小。10.(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是Ω。(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。 ①如图5所示,多用电表选择开关应置于(选填“甲”或“乙”)图所示位置。②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线(选填图中导线序号)存在故障。③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是W。(结果保留两位有效数字)。【答案】(1)图3;10(2)乙;②③;0.074【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:(2)①图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;②红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;③由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是【分析】(1)由于电动机线圈在风扇转动时会产生反向电动势导致电流减小,当其电流偏大时电阻偏小所以其图3为风扇电阻的大小;利用示数和档数可以求出电阻的大小;(2)图甲作为欧姆表使用,测量电阻时应该电阻与其他元件断开;检测电路故障应该使用图乙所示位置;利用其指针偏转可以判别其可能是②或③有故障;利用其电流和电压的大小可以求出风扇输入功率的大小。11.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻度线。②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的刻度线(选填“0” 或“∞”)。(2)对于图乙,下列说法正确的是(请填写选项前面对应的字母)A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mAC.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一F.定值电阻个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为Ω,对应的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)。【答案】(1)S;T;0(2)C;D(3)1500;【知识点】多用电表的原理和使用;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)①使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。③测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。(2)A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A不符合题意;B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B不符合题意;C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C符合题意;D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D符合题意。故答案为:CD。(3)由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。【分析】(1)使用多用表之前指针应对准电流的“0”刻度线;测电阻之前应进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻度线;(2)根据多用电表的使用原理以及注意事项进行分析判断正确的选项;(3)接3时该多用表为欧姆档,根据中值电阻得出此挡的倍率。12.某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),在实验室找到以下器材:电流表,满偏电流为电压表,内阻约电压表,内阻约滑动变阻器,最大电阻、内阻大约E.定值电阻G.定值电阻H.电源电动势,内阻很小I.开关、导线若干(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是。(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选(填“”“”或“”),电压表应选(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是V,根据以上数据可得出电流表的内阻是。(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选(填“”“”或“”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是(填“”或“”),与A相连的应该是(填 “红”或“黑”)表笔。【答案】(1)B(2);B;2.40;9(3);;红【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)测量电流表的内阻:电流表可以测出表所在电路的电流,故用伏安法测电流表电阻,电流表为测量对象故电流表内接,C不符合题意;电流表内阻大约、满偏电流为,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,故应串联定值电阻,选择量程的电压表,A不符合题意;滑动变阻器的最大电阻,为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确,应选择分压式连接,D不符合题意;B电路图符合设计要求,B符合题意。故答案为:B。(2)电流表内阻大约、满偏电流为,电流表承担的分压较小,故答案为:择小量程电压表,选择选项“B”量程的电压表;为保护电流表,应串联定值电阻,起到分压的作用。电压表量程为0.1V,故电压表的读数为2.40;电流表的电阻为(3)当开关“1”闭合,“2”断开,欧姆表指针指在表盘中间时有电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),故当开关“1”“2”都闭合时,并联分流,欧姆表中值电阻大十倍,此时干路总电流扩大十倍,故并联的电阻大小为电路中的定值电阻应选,只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”;欧姆表电流从A流进,故与A相连的应该是“红”表笔。【分析】(1)根据电路中的电流大小选择定值电阻,根据滑动变阻器的作用选择滑动变阻器的连接方式从而选择正确的电路图;根据电压表的读数原理得出电压表的读数,结合欧姆定律得出该电流表的内阻;根据欧姆表的原理图以及欧姆定律得出应选择的定值电阻,并选择欧姆表的倍率。13.某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量:一只量程为100mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合,断开,调节滑动变阻器,使电流表达到满偏值mA;②保持的滑片位置不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱的阻值为12.8Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻。步骤②中电流表示数为mA,步骤③中电流表内阻为Ω。题图为改装后的欧姆表电路示意图。电源电动势为2V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡。可计算出定值电阻R为Ω。(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入时电流表指针在题图所示位置,计算出电阻为Ω。【答案】(1)80;3.2 (2)0.36(3)0.5【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)电流表示数时,所在支路电流故(2)S接a时,欧姆表内阻S接b时分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻,故S接a时为“×10”挡,S接b时为“×1”挡,即S接b时电路总电流增大为原来的10倍,此时所在支路电流因此(3)S接b且电流表示数时,解得【分析】(1)根据电流表的读数原理读出电流表的示数;利用并联电路的分流以及并联电路电阻的求解得出电流表内阻;(2)根据欧姆定律以及并联电路的分流和电阻的求解得出定值电阻的阻值;(3)根据闭合电路欧姆定律得出电阻的大小。14.某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。(1)该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为Ω。(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由图可知其直径为D=mm。然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;③滑动变阻器R1(阻值范围0~1000Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω);⑤蓄电池(2V);⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择(选填“R1’”或“R2”);在图乙中的“O”内标出两个电流表A1和A2的位置。(4)闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1,为纵坐标,I2为横坐标,做出I1-I2的图像,如图丙所示。根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=(用k、r、D、L表示)。【答案】(1)7.0(2)2.150(3)R2;(4)【知识点】多用电表的原理和使用;螺旋测微器的使用;测定金属的电阻率【解析】【解答】(1)欧姆表读数为:示数倍率,即可得由图可知其阻值为(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,由图可知其直径为(3)由电路图可知,滑动变阻器分压式接入电路时,应选择小量程的滑动变阻器,即R2。电流表A1的内阻已知,可当电压表使用,故可得图乙中两个电流表A1和A2的位置如下图所示 (4)由欧姆定律可得故有变形有即则丙图中又解得【分析】(1)(2)数值仪器读数规则就可以准确读数;(3)在选用电流表作为改装表使用时,为了计算方便,一般要能知道电表参数,再根据所需要改装的进项选择电阻;(4)根据电路分析最终求解答案。15.多用电表是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电表的实验中(1)小敏同学测量20V左右的交流电压①下列操作不合理的是A.先调节图乙中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度B.将挡位K调至C.测量并读数②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为V。(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,测量时发现指针偏转过小。①应适当使流过欧姆表表头的电流变。②接下来的操作顺序是。a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×10”挡d.将选择开关旋到“×1k”挡e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔【答案】(1)A;22(2)大;daeb【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①A.先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向左侧零刻度,A不符合题意;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值,BC符合题意。故答案为:A;②指针指在刻度22,则此交变电流的电压为22V;(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大; ②应选择更大的档位,将选择开关旋到“×1k”挡;然后将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作顺序是daeb。【分析】(1)①A.先调节图乙中的机械调零;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值;②先确定精确度,在用指针所指格数乘精确度;(2)指针偏转过小说明量程选的太小,测电阻时每次都是“选档、调零、测量,关闭”的步骤。16.在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为Ω。③计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则待测电阻的阻值为Ω(保留2位有效数字)(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则欧姆表的倍率将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)10;150;1.5(2)64(3)变小【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏,即指10mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱读数为150Ω,则C处刻度应为150Ω。③由闭合电路的欧姆定律可知计算得到多用电表内电池的电动势为(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则解得Rx=64Ω即待测电阻的阻值为64Ω;(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则根据可知欧姆表的内阻减小,指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小,即欧姆表的倍率将减小。【分析】(1)当红黑笔短接时,应该调节滑动变阻器使电流表满偏;利用电阻箱的示数可以读出电阻的大小;结合欧姆定律可以求出电动势的大小;(2)已知电流的大小,结合闭合电路的欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(3)利用其电流表减小时可以判别其欧姆表内阻减小,进而利用欧姆定律可以判别中值电阻变小则欧姆表的倍率变小。17.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。 由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=Ω。选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为mA。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:①该多用电表A﹑B接线柱中(填写A或B)应接红表笔②将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为Ω。④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=Ω。(保留三位有效数字)【答案】(1)24990(2)6.9(3)A;150;67.4【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)由题中所给已知条件可得图甲中电阻选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,因最小刻度为0.2mA,则其读数为6.9mA;①该多用电表A﹑B接线柱中因A接内部电源的负极,可知A应接红表笔;③由电阻箱可知,C处刻度线的标注值应为150Ω。④由闭合电路的欧姆定律可得解得Rx=67.4Ω【分析】(1)根据欧姆定律得出图甲中电阻的阻值;根据电流表的读数原理得出电流表的读数;根据电阻箱的读数得出C处刻度线的标注值;利用闭合电路欧姆定律得出待测电阻的阻值。
简介:多用电表一、填空题1.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:实验仪器。图为用多用电表测量时的指针位置。若用×100Ω倍率测量某一电阻,则该电阻的阻值为Ω。若用交流10V量程测量某一电压,则该电压的值为V;【答案】1.7×103;4.60【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】该电阻的阻值为电压量程10V,每小格0.2V,故电压表读数为4.60V【分析】利用电表示数和档数可以求出电阻的大小;利用电压表的量程和分度值可以读出对应的读数。二、实验探究题2.多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图(a)所示,其刻度盘如图(b)所示,已知电流表的电阻,满偏电流,为可变电阻。【分析】(1)当其指针偏转最大时,其可变电阻阻值最小所以处于N端;利用其满偏电流的大小可以求出其电流表电流的大小;利用其电阻箱阻值减小时其电流增大则指针偏转角变大;利用欧姆定律结合其电流的大小可以求出电动势和内阻的大小。3.如图所示为某实验小组制作的简易多用电表,该多用电表有量程分别为1.0mA和10.0mA的双量程电流表、量程为3V和15V的双量程电压表和欧姆表。器材参数如下:电源电动势E约3V,内阻r约1Ω,改装后量程为1.0mA的电流表等效内阻为,电阻箱和的最大阻值均为。(1)某同学在使用前将两表笔短接,调节可变电阻,但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线,指针偏转角度最大时在图(b)中的位置A,此时可变电阻的滑动片位于(选填“”或“”)端,通过电流表的电流为;使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变,在两表笔间接入电阻箱,逐渐减小电阻箱的阻值,指针偏转角度随之(选填“增大”或“减小”);当电阻箱阻值为时指针位置如图(b)中的位置B,则电源的电动势为,内阻为。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)N;92(2)增大(3)1.1;10【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大,所以可变电阻阻值最小,为零,所以滑动片位于N端。因电流表满偏电流流为。,而表头电压电流挡为50分度,即分度值为2mA,所以此时通过电流表的电(2)电阻箱阻值减小,回路中电流增大,指针偏转角度增大。(3)指针在位置时,通过电流表的电流为指针在位置B时,通过电流表的电流为联立以上两式解得 (1)该实验小组按图正确连接好电路,其中表笔A应为(填“红”或“黑”)表笔。(2)选择旋钮接通(填“1”“2”“3”“4”或“5”)为量程是3V的电压表。选择旋钮接通3,表笔A、B短接,调整电阻箱的阻值,记录不同阻值和对应毫安表的示数I,当为2868.5时,毫安表示数为1.00mA;当为5818.5时,毫安表示数为0.50mA,根据上述数据可得电源电动势V,内阻。(保留3位有效数字)将选择旋钮接通3,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表达到满偏,然后红、黑表笔分别接通的两端,指针指在表盘中央刻度,则此时。【答案】(1)黑(2)4(3)2.95;1.50(4)2950【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔连接欧姆表内部电源的正极,即表笔A为黑表笔;(2)选择开关接通4或5为电压表,根据电压表的改装原理可知4的量程小于5,则选择旋钮接通4为量程是3V的电压表;(3)根据闭合电路欧姆定律带入数据解得(4)中值电阻为电流满偏一半时外接电阻,则解得【分析】(1)根据欧姆表的内部结构得出黑表笔连接欧姆表内部的正极:选择旋钮接通4或5为电压表:利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势:根据欧姆定律得出红、黑表笔分别接通的电阻。4.某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室,准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有:干电池(电动势E=1.5V,内阻r约为2);电流表A(满偏电流为3mA,内阻约为9);电压表V(量程为1.5V,内阻约为1000)电阻箱R1(最大阻值为999.9);滑动变阻器R2(最大阻值为1000);定值电阻R3(阻值约为1);开关,导线若干。(1)小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联,设计了如图甲所示的欧姆表,完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为。(2)小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装,他首先测量了电流表A的内阻,他将电流表A与电阻箱R1串联,设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,当电流表满偏时电压表的示数为1.47V,电阻箱的读数为480,则电流表的内阻RA=。(3)小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值,用伏安法的内接和外接两种电路进行测量,则采用伏安法的(填“内接”或“外接”)测量较准确。在测量中,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则定值电阻R3阻值的表达式为R3=(用实验测量的物理量的 字母表示)。(4)小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为,他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装,从而实现了对欧姆表倍率的转换,改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【答案】(1)500(2)10(3)内接;(4)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)测量电阻前先进行欧姆调零,根据闭合电路欧姆定律可得解得调零后欧姆表内阻为设表盘上刻度对应的电阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得解得(2)根据欧姆定律可得解得电流表的内阻为(3)由于电流表内阻已经测得为,故应采用电流表内接法测定值电阻,根据欧姆定律可得解得(4)图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为图丙与电流表并联,相当于变成一个大量程的电流表,最大电流为图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度,对于图甲,根据闭合电路欧姆定律可得对于图丙,此时电路总电流为根据闭合电路欧姆定律可得联立可得故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【分析】(1)测量其电阻应该先进行欧姆调零;利用欧姆定律可以求出其欧姆表内阻的大小;结合其欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(2)利用欧姆定律结合其结合电压表的电压大小可以求出电流表内阻的大小;(3)由于其电流表的内阻已知所以可以使用内接法测量电阻的大小,利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式;(4)利用其改装后满偏电流表的电流大小可以求出其欧姆表的倍率大小。5.如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图1中表笔a为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω(3)如图3所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=Ω。(结果保留1位小数) (4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。【答案】(1)红;B(2)1600(3)1.1(4)准确【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的要求,黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为所以电阻应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω。(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R0,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律整理得由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确。【分析】(1)根据欧姆表内部电路得出黑表笔接内部电源的正极,结合欧姆定律得出电表的内阻:根据闭合电路欧姆定律以及欧姆表的读数原理得出被测电阻的阻值;根据欧姆定律得出定值电阻的阻值;(4)根据欧姆定律得出测量电阻的表达式,并判断测量值是否准确。6.关于多用电表,请回答下列问题:(1)多用电表是实验室中常用的电学测量工具,多用电表测量电阻时的电路如图所示,图中A、B是多用电表的两只表笔。则由图可知是红表笔(填“A”或“B”)。(2)若多用电表在使用前已经进行机械调零。某同学用多用电表测某一电阻阻值时的实验步骤如下:①选用“×10Ω”挡,将A、B两只表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻度线;②将A、B两只表笔与被测电阻两端相连;③读数时发现表针偏转幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,为了测量准确,这位同学应该换用(填“×1Ω”或“×100Ω”)挡,换档之后(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。(3)某多用电表内部干电池的电动势为,使用一段时间后内部干电池的电动势E减小。现用一电阻箱来测量多用电表内干电池的电动势大小。实验步骤如下:①把多用电表欧姆挡置于“×100Ω”挡,将两只表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻线,然后把表笔A、B分别与电阻箱的接线柱相连②调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值、欧姆表的读数R③多次重复②的操作,记录多组数据④以欧姆表的读数R为纵坐标,电阻箱的阻值为横坐标作图象,如图所示。干电池实际电动势的表达式为(用E、和R表示);若测得图象的斜率为,则实际电动势V(保留三位有效数字)。【答案】(1)A (2)×1Ω;需要(3);1.37【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表在使用时必须使电流红表笔进,黑表笔出,所以由图可知A是红表笔;(2)③选用“×10Ω”挡,进行欧姆调零后测量被测电阻的阻值,读数时发现表针幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,说明电阻比较小,为了把电阻值测得更准确些,就应使指针指在刻度盘中间附近,所以该换用低档位,故应该换用“×1Ω”挡,换挡之后“需要”重新进行欧姆调零。(3)在电动势为的情况下,电阻箱的阻值对应的表头电流(为此时滑动变阻器接入电路的阻值);在电动势为E的情况下,电阻箱的阻值与欧姆表的读数R一致,表头电流对应的电阻为R,则(为此时滑动变阻器接入电路的阻值)欧姆调零时指针满偏情况下,根据闭合电路的欧姆定律可得解得整理得图象斜率解得【分析】(1)利用红进黑出可以判别表笔的颜色;(2)利用其指针偏转角太大可以判别电阻偏小所以应该选择小挡位;换挡后需要重新进行欧姆调零;(3)利用闭合电路的欧姆定律可以求出电阻的表达式,结合图像斜率可以求出电动势的大小。7.某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有:电流表:量程为200、内阻为500Ω定值电阻:阻值为125Ω定值电阻:阻值为2.9kΩ滑动变阻器:最大阻值5kΩ直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω红、黑表笔各一支,开关,单刀多向开关,导线若干该同学打算用电流表作表头,利用所给器材,该同学设计了如图所示的多用电表内部电路,请回答下列问题:(1)图中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)若测量电压,则其量程为V;(3)欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”,中央刻度值应标注数字为;(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ,则待测电阻真实阻值2kΩ。(填“大于”,“等于”或“小于”)【答案】(1)红(2)3(3)15(4)小于【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”,结合欧姆表内部电源的正负极可知,黑表笔与电源正极相连,A接线柱应该是与红表笔连接;(2)若测量电压,电流表应串联一个大电阻,开关S接3;电流G和改装成电流表量程为内阻为改装后电压表量程为(3)根据欧姆表原理,中值电阻等于欧姆表内阻,即 因设置倍率为“”,所以标注刻度值为15。(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,即电流计G满偏电流不变,欧姆表内阻变小,则中值电阻变小,相当于测量的倍率变小,则待测电阻真实阻值小于。【分析】(1)利用红进黑出可以判别A接线柱接红表笔;利用其电流表的改装结合欧姆定律可以求出改装后电流表的量程,再利用其改装后的内阻结合欧姆定律可以求出改装后电压表的量程;利用欧姆定律可以求出内阻的大小,结合中值电阻等于内阻可以求出其对应的刻度值;(4)当其电动势减小时,结合欧姆定律可以判别中值电阻减小所以其真实电阻偏小于测量值。8.(1)小明同学利用自己所学物理知识,自制了一个欧姆表,他采用的内部等效电路图为甲图中的,表笔a为(填“红”或“黑”)色。(2)已知G表的满偏电流为6mA,制作好欧姆表后,小明同学对欧姆表进行欧姆调零,他将上图中欧姆表的红黑表笔短接,G表指针位置如图乙,调节欧姆调零旋钮,使G表指针指在位置(选填“0刻度”“满偏”),即完成欧姆调零。(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出-n图像,如图丙所示,可求得欧姆表中电源的电动势为V,该欧姆表的内阻为Ω。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)C;红(2)满偏(3)3.16;531【知识点】测电源电动势和内阻;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的原理可知其内部有电源,有滑动变阻器调节其内阻,并且黑表笔接电源的正极,故答案为:C;黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,故表笔a为红色;欧姆调零当两表笔短路时,由欧姆定律知,可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏,令指针指电流表的满偏电流刻度处,进行调零;在闭合电路中,电源电动势而又因为则即【分析】(1)对于欧姆表表笔的接法判断方法有两种:看与电源连接“红正黑负”、看电流流向“红进黑出”;欧姆表的零刻度就是回路电阻最小电流最大的时候;分析清楚电路,根据电流连接关系结合闭合回路欧姆定律找到电路原理,然后将其转化为一般函数,就可以找到斜率、截距与所求物理量的关系。 9.小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围,他进行了以下实验操作:(1)小明首先调节旋钮(选填“A”、“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置;(2)将电阻箱的阻值调到最大,并按图甲连接好电路,此时电阻箱接线柱P的电势比Q(填“高”或“低”);(3)将旋钮C拨到R×1挡,并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小),然后调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1;继续调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2;则此时该多用电表R×1挡的总内阻为(用R1和R2表示);(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为;(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为(用R1和R2表示)。【答案】(1)A(2)低(3)R2-2R1(4)(5)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置,应进行机械调零,故答案为:A。(2)由于选择的是多用电表的电阻档,则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极,则Q端电势高,即接线柱P的电势比Q低。(3)根据欧姆表的测电阻原理有E=I(R0+Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻,Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值,则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来,即制作出欧姆表表盘,根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1,有E=Ig(R0+R1)当表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2,有整理有R0=R2-2R1将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处时,由图知此时流过表头的电流为,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为【分析】(1)要让多用电表的指针左偏在0刻度线上,应该进行机械调零;(2)由于选择欧姆档,红进黑出则其P接线柱的电势比Q要低;(3)利用闭合电路的欧姆定律结合电阻箱的阻值可以求出其多用电表的内阻大小;(4)利用其欧姆调零的最大电阻结合其读数可以判别流过表头的电流大小;(5)利用其分压关系可以求出其最大电阻与最小电阻的差值大小。10.(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是Ω。(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。 ①如图5所示,多用电表选择开关应置于(选填“甲”或“乙”)图所示位置。②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线(选填图中导线序号)存在故障。③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是W。(结果保留两位有效数字)。【答案】(1)图3;10(2)乙;②③;0.074【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:(2)①图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;②红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;③由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是【分析】(1)由于电动机线圈在风扇转动时会产生反向电动势导致电流减小,当其电流偏大时电阻偏小所以其图3为风扇电阻的大小;利用示数和档数可以求出电阻的大小;(2)图甲作为欧姆表使用,测量电阻时应该电阻与其他元件断开;检测电路故障应该使用图乙所示位置;利用其指针偏转可以判别其可能是②或③有故障;利用其电流和电压的大小可以求出风扇输入功率的大小。11.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻度线。②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的刻度线(选填“0” 或“∞”)。(2)对于图乙,下列说法正确的是(请填写选项前面对应的字母)A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mAC.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一F.定值电阻个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为Ω,对应的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)。【答案】(1)S;T;0(2)C;D(3)1500;【知识点】多用电表的原理和使用;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)①使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。③测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。(2)A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A不符合题意;B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B不符合题意;C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C符合题意;D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D符合题意。故答案为:CD。(3)由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。【分析】(1)使用多用表之前指针应对准电流的“0”刻度线;测电阻之前应进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻度线;(2)根据多用电表的使用原理以及注意事项进行分析判断正确的选项;(3)接3时该多用表为欧姆档,根据中值电阻得出此挡的倍率。12.某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),在实验室找到以下器材:电流表,满偏电流为电压表,内阻约电压表,内阻约滑动变阻器,最大电阻、内阻大约E.定值电阻G.定值电阻H.电源电动势,内阻很小I.开关、导线若干(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是。(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选(填“”“”或“”),电压表应选(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是V,根据以上数据可得出电流表的内阻是。(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选(填“”“”或“”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是(填“”或“”),与A相连的应该是(填 “红”或“黑”)表笔。【答案】(1)B(2);B;2.40;9(3);;红【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)测量电流表的内阻:电流表可以测出表所在电路的电流,故用伏安法测电流表电阻,电流表为测量对象故电流表内接,C不符合题意;电流表内阻大约、满偏电流为,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,故应串联定值电阻,选择量程的电压表,A不符合题意;滑动变阻器的最大电阻,为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确,应选择分压式连接,D不符合题意;B电路图符合设计要求,B符合题意。故答案为:B。(2)电流表内阻大约、满偏电流为,电流表承担的分压较小,故答案为:择小量程电压表,选择选项“B”量程的电压表;为保护电流表,应串联定值电阻,起到分压的作用。电压表量程为0.1V,故电压表的读数为2.40;电流表的电阻为(3)当开关“1”闭合,“2”断开,欧姆表指针指在表盘中间时有电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),故当开关“1”“2”都闭合时,并联分流,欧姆表中值电阻大十倍,此时干路总电流扩大十倍,故并联的电阻大小为电路中的定值电阻应选,只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”;欧姆表电流从A流进,故与A相连的应该是“红”表笔。【分析】(1)根据电路中的电流大小选择定值电阻,根据滑动变阻器的作用选择滑动变阻器的连接方式从而选择正确的电路图;根据电压表的读数原理得出电压表的读数,结合欧姆定律得出该电流表的内阻;根据欧姆表的原理图以及欧姆定律得出应选择的定值电阻,并选择欧姆表的倍率。13.某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量:一只量程为100mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合,断开,调节滑动变阻器,使电流表达到满偏值mA;②保持的滑片位置不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱的阻值为12.8Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻。步骤②中电流表示数为mA,步骤③中电流表内阻为Ω。题图为改装后的欧姆表电路示意图。电源电动势为2V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡。可计算出定值电阻R为Ω。(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入时电流表指针在题图所示位置,计算出电阻为Ω。【答案】(1)80;3.2 (2)0.36(3)0.5【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)电流表示数时,所在支路电流故(2)S接a时,欧姆表内阻S接b时分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻,故S接a时为“×10”挡,S接b时为“×1”挡,即S接b时电路总电流增大为原来的10倍,此时所在支路电流因此(3)S接b且电流表示数时,解得【分析】(1)根据电流表的读数原理读出电流表的示数;利用并联电路的分流以及并联电路电阻的求解得出电流表内阻;(2)根据欧姆定律以及并联电路的分流和电阻的求解得出定值电阻的阻值;(3)根据闭合电路欧姆定律得出电阻的大小。14.某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。(1)该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为Ω。(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由图可知其直径为D=mm。然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;③滑动变阻器R1(阻值范围0~1000Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω);⑤蓄电池(2V);⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择(选填“R1’”或“R2”);在图乙中的“O”内标出两个电流表A1和A2的位置。(4)闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1,为纵坐标,I2为横坐标,做出I1-I2的图像,如图丙所示。根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=(用k、r、D、L表示)。【答案】(1)7.0(2)2.150(3)R2;(4)【知识点】多用电表的原理和使用;螺旋测微器的使用;测定金属的电阻率【解析】【解答】(1)欧姆表读数为:示数倍率,即可得由图可知其阻值为(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,由图可知其直径为(3)由电路图可知,滑动变阻器分压式接入电路时,应选择小量程的滑动变阻器,即R2。电流表A1的内阻已知,可当电压表使用,故可得图乙中两个电流表A1和A2的位置如下图所示 (4)由欧姆定律可得故有变形有即则丙图中又解得【分析】(1)(2)数值仪器读数规则就可以准确读数;(3)在选用电流表作为改装表使用时,为了计算方便,一般要能知道电表参数,再根据所需要改装的进项选择电阻;(4)根据电路分析最终求解答案。15.多用电表是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电表的实验中(1)小敏同学测量20V左右的交流电压①下列操作不合理的是A.先调节图乙中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度B.将挡位K调至C.测量并读数②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为V。(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,测量时发现指针偏转过小。①应适当使流过欧姆表表头的电流变。②接下来的操作顺序是。a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×10”挡d.将选择开关旋到“×1k”挡e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔【答案】(1)A;22(2)大;daeb【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①A.先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向左侧零刻度,A不符合题意;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值,BC符合题意。故答案为:A;②指针指在刻度22,则此交变电流的电压为22V;(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大; ②应选择更大的档位,将选择开关旋到“×1k”挡;然后将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作顺序是daeb。【分析】(1)①A.先调节图乙中的机械调零;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值;②先确定精确度,在用指针所指格数乘精确度;(2)指针偏转过小说明量程选的太小,测电阻时每次都是“选档、调零、测量,关闭”的步骤。16.在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为Ω。③计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则待测电阻的阻值为Ω(保留2位有效数字)(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则欧姆表的倍率将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)10;150;1.5(2)64(3)变小【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏,即指10mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱读数为150Ω,则C处刻度应为150Ω。③由闭合电路的欧姆定律可知计算得到多用电表内电池的电动势为(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则解得Rx=64Ω即待测电阻的阻值为64Ω;(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则根据可知欧姆表的内阻减小,指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小,即欧姆表的倍率将减小。【分析】(1)当红黑笔短接时,应该调节滑动变阻器使电流表满偏;利用电阻箱的示数可以读出电阻的大小;结合欧姆定律可以求出电动势的大小;(2)已知电流的大小,结合闭合电路的欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(3)利用其电流表减小时可以判别其欧姆表内阻减小,进而利用欧姆定律可以判别中值电阻变小则欧姆表的倍率变小。17.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。 由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=Ω。选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为mA。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:①该多用电表A﹑B接线柱中(填写A或B)应接红表笔②将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为Ω。④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=Ω。(保留三位有效数字)【答案】(1)24990(2)6.9(3)A;150;67.4【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)由题中所给已知条件可得图甲中电阻选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,因最小刻度为0.2mA,则其读数为6.9mA;①该多用电表A﹑B接线柱中因A接内部电源的负极,可知A应接红表笔;③由电阻箱可知,C处刻度线的标注值应为150Ω。④由闭合电路的欧姆定律可得解得Rx=67.4Ω【分析】(1)根据欧姆定律得出图甲中电阻的阻值;根据电流表的读数原理得出电流表的读数;根据电阻箱的读数得出C处刻度线的标注值;利用闭合电路欧姆定律得出待测电阻的阻值。
简介:多用电表一、填空题1.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:实验仪器。图为用多用电表测量时的指针位置。若用×100Ω倍率测量某一电阻,则该电阻的阻值为Ω。若用交流10V量程测量某一电压,则该电压的值为V;【答案】1.7×103;4.60【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】该电阻的阻值为电压量程10V,每小格0.2V,故电压表读数为4.60V【分析】利用电表示数和档数可以求出电阻的大小;利用电压表的量程和分度值可以读出对应的读数。二、实验探究题2.多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图(a)所示,其刻度盘如图(b)所示,已知电流表的电阻,满偏电流,为可变电阻。【分析】(1)当其指针偏转最大时,其可变电阻阻值最小所以处于N端;利用其满偏电流的大小可以求出其电流表电流的大小;利用其电阻箱阻值减小时其电流增大则指针偏转角变大;利用欧姆定律结合其电流的大小可以求出电动势和内阻的大小。3.如图所示为某实验小组制作的简易多用电表,该多用电表有量程分别为1.0mA和10.0mA的双量程电流表、量程为3V和15V的双量程电压表和欧姆表。器材参数如下:电源电动势E约3V,内阻r约1Ω,改装后量程为1.0mA的电流表等效内阻为,电阻箱和的最大阻值均为。(1)某同学在使用前将两表笔短接,调节可变电阻,但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线,指针偏转角度最大时在图(b)中的位置A,此时可变电阻的滑动片位于(选填“”或“”)端,通过电流表的电流为;使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变,在两表笔间接入电阻箱,逐渐减小电阻箱的阻值,指针偏转角度随之(选填“增大”或“减小”);当电阻箱阻值为时指针位置如图(b)中的位置B,则电源的电动势为,内阻为。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)N;92(2)增大(3)1.1;10【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大,所以可变电阻阻值最小,为零,所以滑动片位于N端。因电流表满偏电流流为。,而表头电压电流挡为50分度,即分度值为2mA,所以此时通过电流表的电(2)电阻箱阻值减小,回路中电流增大,指针偏转角度增大。(3)指针在位置时,通过电流表的电流为指针在位置B时,通过电流表的电流为联立以上两式解得 (1)该实验小组按图正确连接好电路,其中表笔A应为(填“红”或“黑”)表笔。(2)选择旋钮接通(填“1”“2”“3”“4”或“5”)为量程是3V的电压表。选择旋钮接通3,表笔A、B短接,调整电阻箱的阻值,记录不同阻值和对应毫安表的示数I,当为2868.5时,毫安表示数为1.00mA;当为5818.5时,毫安表示数为0.50mA,根据上述数据可得电源电动势V,内阻。(保留3位有效数字)将选择旋钮接通3,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表达到满偏,然后红、黑表笔分别接通的两端,指针指在表盘中央刻度,则此时。【答案】(1)黑(2)4(3)2.95;1.50(4)2950【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔连接欧姆表内部电源的正极,即表笔A为黑表笔;(2)选择开关接通4或5为电压表,根据电压表的改装原理可知4的量程小于5,则选择旋钮接通4为量程是3V的电压表;(3)根据闭合电路欧姆定律带入数据解得(4)中值电阻为电流满偏一半时外接电阻,则解得【分析】(1)根据欧姆表的内部结构得出黑表笔连接欧姆表内部的正极:选择旋钮接通4或5为电压表:利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势:根据欧姆定律得出红、黑表笔分别接通的电阻。4.某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室,准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有:干电池(电动势E=1.5V,内阻r约为2);电流表A(满偏电流为3mA,内阻约为9);电压表V(量程为1.5V,内阻约为1000)电阻箱R1(最大阻值为999.9);滑动变阻器R2(最大阻值为1000);定值电阻R3(阻值约为1);开关,导线若干。(1)小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联,设计了如图甲所示的欧姆表,完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为。(2)小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装,他首先测量了电流表A的内阻,他将电流表A与电阻箱R1串联,设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,当电流表满偏时电压表的示数为1.47V,电阻箱的读数为480,则电流表的内阻RA=。(3)小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值,用伏安法的内接和外接两种电路进行测量,则采用伏安法的(填“内接”或“外接”)测量较准确。在测量中,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则定值电阻R3阻值的表达式为R3=(用实验测量的物理量的 字母表示)。(4)小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为,他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装,从而实现了对欧姆表倍率的转换,改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【答案】(1)500(2)10(3)内接;(4)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)测量电阻前先进行欧姆调零,根据闭合电路欧姆定律可得解得调零后欧姆表内阻为设表盘上刻度对应的电阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得解得(2)根据欧姆定律可得解得电流表的内阻为(3)由于电流表内阻已经测得为,故应采用电流表内接法测定值电阻,根据欧姆定律可得解得(4)图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为图丙与电流表并联,相当于变成一个大量程的电流表,最大电流为图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度,对于图甲,根据闭合电路欧姆定律可得对于图丙,此时电路总电流为根据闭合电路欧姆定律可得联立可得故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【分析】(1)测量其电阻应该先进行欧姆调零;利用欧姆定律可以求出其欧姆表内阻的大小;结合其欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(2)利用欧姆定律结合其结合电压表的电压大小可以求出电流表内阻的大小;(3)由于其电流表的内阻已知所以可以使用内接法测量电阻的大小,利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式;(4)利用其改装后满偏电流表的电流大小可以求出其欧姆表的倍率大小。5.如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图1中表笔a为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω(3)如图3所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=Ω。(结果保留1位小数) (4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。【答案】(1)红;B(2)1600(3)1.1(4)准确【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的要求,黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为所以电阻应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω。(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R0,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律整理得由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确。【分析】(1)根据欧姆表内部电路得出黑表笔接内部电源的正极,结合欧姆定律得出电表的内阻:根据闭合电路欧姆定律以及欧姆表的读数原理得出被测电阻的阻值;根据欧姆定律得出定值电阻的阻值;(4)根据欧姆定律得出测量电阻的表达式,并判断测量值是否准确。6.关于多用电表,请回答下列问题:(1)多用电表是实验室中常用的电学测量工具,多用电表测量电阻时的电路如图所示,图中A、B是多用电表的两只表笔。则由图可知是红表笔(填“A”或“B”)。(2)若多用电表在使用前已经进行机械调零。某同学用多用电表测某一电阻阻值时的实验步骤如下:①选用“×10Ω”挡,将A、B两只表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻度线;②将A、B两只表笔与被测电阻两端相连;③读数时发现表针偏转幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,为了测量准确,这位同学应该换用(填“×1Ω”或“×100Ω”)挡,换档之后(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。(3)某多用电表内部干电池的电动势为,使用一段时间后内部干电池的电动势E减小。现用一电阻箱来测量多用电表内干电池的电动势大小。实验步骤如下:①把多用电表欧姆挡置于“×100Ω”挡,将两只表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻线,然后把表笔A、B分别与电阻箱的接线柱相连②调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值、欧姆表的读数R③多次重复②的操作,记录多组数据④以欧姆表的读数R为纵坐标,电阻箱的阻值为横坐标作图象,如图所示。干电池实际电动势的表达式为(用E、和R表示);若测得图象的斜率为,则实际电动势V(保留三位有效数字)。【答案】(1)A (2)×1Ω;需要(3);1.37【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表在使用时必须使电流红表笔进,黑表笔出,所以由图可知A是红表笔;(2)③选用“×10Ω”挡,进行欧姆调零后测量被测电阻的阻值,读数时发现表针幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,说明电阻比较小,为了把电阻值测得更准确些,就应使指针指在刻度盘中间附近,所以该换用低档位,故应该换用“×1Ω”挡,换挡之后“需要”重新进行欧姆调零。(3)在电动势为的情况下,电阻箱的阻值对应的表头电流(为此时滑动变阻器接入电路的阻值);在电动势为E的情况下,电阻箱的阻值与欧姆表的读数R一致,表头电流对应的电阻为R,则(为此时滑动变阻器接入电路的阻值)欧姆调零时指针满偏情况下,根据闭合电路的欧姆定律可得解得整理得图象斜率解得【分析】(1)利用红进黑出可以判别表笔的颜色;(2)利用其指针偏转角太大可以判别电阻偏小所以应该选择小挡位;换挡后需要重新进行欧姆调零;(3)利用闭合电路的欧姆定律可以求出电阻的表达式,结合图像斜率可以求出电动势的大小。7.某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有:电流表:量程为200、内阻为500Ω定值电阻:阻值为125Ω定值电阻:阻值为2.9kΩ滑动变阻器:最大阻值5kΩ直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω红、黑表笔各一支,开关,单刀多向开关,导线若干该同学打算用电流表作表头,利用所给器材,该同学设计了如图所示的多用电表内部电路,请回答下列问题:(1)图中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)若测量电压,则其量程为V;(3)欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”,中央刻度值应标注数字为;(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ,则待测电阻真实阻值2kΩ。(填“大于”,“等于”或“小于”)【答案】(1)红(2)3(3)15(4)小于【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”,结合欧姆表内部电源的正负极可知,黑表笔与电源正极相连,A接线柱应该是与红表笔连接;(2)若测量电压,电流表应串联一个大电阻,开关S接3;电流G和改装成电流表量程为内阻为改装后电压表量程为(3)根据欧姆表原理,中值电阻等于欧姆表内阻,即 因设置倍率为“”,所以标注刻度值为15。(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,即电流计G满偏电流不变,欧姆表内阻变小,则中值电阻变小,相当于测量的倍率变小,则待测电阻真实阻值小于。【分析】(1)利用红进黑出可以判别A接线柱接红表笔;利用其电流表的改装结合欧姆定律可以求出改装后电流表的量程,再利用其改装后的内阻结合欧姆定律可以求出改装后电压表的量程;利用欧姆定律可以求出内阻的大小,结合中值电阻等于内阻可以求出其对应的刻度值;(4)当其电动势减小时,结合欧姆定律可以判别中值电阻减小所以其真实电阻偏小于测量值。8.(1)小明同学利用自己所学物理知识,自制了一个欧姆表,他采用的内部等效电路图为甲图中的,表笔a为(填“红”或“黑”)色。(2)已知G表的满偏电流为6mA,制作好欧姆表后,小明同学对欧姆表进行欧姆调零,他将上图中欧姆表的红黑表笔短接,G表指针位置如图乙,调节欧姆调零旋钮,使G表指针指在位置(选填“0刻度”“满偏”),即完成欧姆调零。(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出-n图像,如图丙所示,可求得欧姆表中电源的电动势为V,该欧姆表的内阻为Ω。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)C;红(2)满偏(3)3.16;531【知识点】测电源电动势和内阻;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的原理可知其内部有电源,有滑动变阻器调节其内阻,并且黑表笔接电源的正极,故答案为:C;黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,故表笔a为红色;欧姆调零当两表笔短路时,由欧姆定律知,可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏,令指针指电流表的满偏电流刻度处,进行调零;在闭合电路中,电源电动势而又因为则即【分析】(1)对于欧姆表表笔的接法判断方法有两种:看与电源连接“红正黑负”、看电流流向“红进黑出”;欧姆表的零刻度就是回路电阻最小电流最大的时候;分析清楚电路,根据电流连接关系结合闭合回路欧姆定律找到电路原理,然后将其转化为一般函数,就可以找到斜率、截距与所求物理量的关系。 9.小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围,他进行了以下实验操作:(1)小明首先调节旋钮(选填“A”、“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置;(2)将电阻箱的阻值调到最大,并按图甲连接好电路,此时电阻箱接线柱P的电势比Q(填“高”或“低”);(3)将旋钮C拨到R×1挡,并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小),然后调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1;继续调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2;则此时该多用电表R×1挡的总内阻为(用R1和R2表示);(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为;(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为(用R1和R2表示)。【答案】(1)A(2)低(3)R2-2R1(4)(5)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置,应进行机械调零,故答案为:A。(2)由于选择的是多用电表的电阻档,则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极,则Q端电势高,即接线柱P的电势比Q低。(3)根据欧姆表的测电阻原理有E=I(R0+Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻,Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值,则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来,即制作出欧姆表表盘,根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1,有E=Ig(R0+R1)当表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2,有整理有R0=R2-2R1将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处时,由图知此时流过表头的电流为,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为【分析】(1)要让多用电表的指针左偏在0刻度线上,应该进行机械调零;(2)由于选择欧姆档,红进黑出则其P接线柱的电势比Q要低;(3)利用闭合电路的欧姆定律结合电阻箱的阻值可以求出其多用电表的内阻大小;(4)利用其欧姆调零的最大电阻结合其读数可以判别流过表头的电流大小;(5)利用其分压关系可以求出其最大电阻与最小电阻的差值大小。10.(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是Ω。(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。 ①如图5所示,多用电表选择开关应置于(选填“甲”或“乙”)图所示位置。②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线(选填图中导线序号)存在故障。③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是W。(结果保留两位有效数字)。【答案】(1)图3;10(2)乙;②③;0.074【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:(2)①图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;②红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;③由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是【分析】(1)由于电动机线圈在风扇转动时会产生反向电动势导致电流减小,当其电流偏大时电阻偏小所以其图3为风扇电阻的大小;利用示数和档数可以求出电阻的大小;(2)图甲作为欧姆表使用,测量电阻时应该电阻与其他元件断开;检测电路故障应该使用图乙所示位置;利用其指针偏转可以判别其可能是②或③有故障;利用其电流和电压的大小可以求出风扇输入功率的大小。11.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻度线。②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的刻度线(选填“0” 或“∞”)。(2)对于图乙,下列说法正确的是(请填写选项前面对应的字母)A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mAC.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一F.定值电阻个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为Ω,对应的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)。【答案】(1)S;T;0(2)C;D(3)1500;【知识点】多用电表的原理和使用;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)①使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。③测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。(2)A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A不符合题意;B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B不符合题意;C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C符合题意;D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D符合题意。故答案为:CD。(3)由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。【分析】(1)使用多用表之前指针应对准电流的“0”刻度线;测电阻之前应进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻度线;(2)根据多用电表的使用原理以及注意事项进行分析判断正确的选项;(3)接3时该多用表为欧姆档,根据中值电阻得出此挡的倍率。12.某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),在实验室找到以下器材:电流表,满偏电流为电压表,内阻约电压表,内阻约滑动变阻器,最大电阻、内阻大约E.定值电阻G.定值电阻H.电源电动势,内阻很小I.开关、导线若干(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是。(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选(填“”“”或“”),电压表应选(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是V,根据以上数据可得出电流表的内阻是。(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选(填“”“”或“”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是(填“”或“”),与A相连的应该是(填 “红”或“黑”)表笔。【答案】(1)B(2);B;2.40;9(3);;红【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)测量电流表的内阻:电流表可以测出表所在电路的电流,故用伏安法测电流表电阻,电流表为测量对象故电流表内接,C不符合题意;电流表内阻大约、满偏电流为,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,故应串联定值电阻,选择量程的电压表,A不符合题意;滑动变阻器的最大电阻,为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确,应选择分压式连接,D不符合题意;B电路图符合设计要求,B符合题意。故答案为:B。(2)电流表内阻大约、满偏电流为,电流表承担的分压较小,故答案为:择小量程电压表,选择选项“B”量程的电压表;为保护电流表,应串联定值电阻,起到分压的作用。电压表量程为0.1V,故电压表的读数为2.40;电流表的电阻为(3)当开关“1”闭合,“2”断开,欧姆表指针指在表盘中间时有电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),故当开关“1”“2”都闭合时,并联分流,欧姆表中值电阻大十倍,此时干路总电流扩大十倍,故并联的电阻大小为电路中的定值电阻应选,只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”;欧姆表电流从A流进,故与A相连的应该是“红”表笔。【分析】(1)根据电路中的电流大小选择定值电阻,根据滑动变阻器的作用选择滑动变阻器的连接方式从而选择正确的电路图;根据电压表的读数原理得出电压表的读数,结合欧姆定律得出该电流表的内阻;根据欧姆表的原理图以及欧姆定律得出应选择的定值电阻,并选择欧姆表的倍率。13.某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量:一只量程为100mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合,断开,调节滑动变阻器,使电流表达到满偏值mA;②保持的滑片位置不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱的阻值为12.8Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻。步骤②中电流表示数为mA,步骤③中电流表内阻为Ω。题图为改装后的欧姆表电路示意图。电源电动势为2V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡。可计算出定值电阻R为Ω。(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入时电流表指针在题图所示位置,计算出电阻为Ω。【答案】(1)80;3.2 (2)0.36(3)0.5【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)电流表示数时,所在支路电流故(2)S接a时,欧姆表内阻S接b时分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻,故S接a时为“×10”挡,S接b时为“×1”挡,即S接b时电路总电流增大为原来的10倍,此时所在支路电流因此(3)S接b且电流表示数时,解得【分析】(1)根据电流表的读数原理读出电流表的示数;利用并联电路的分流以及并联电路电阻的求解得出电流表内阻;(2)根据欧姆定律以及并联电路的分流和电阻的求解得出定值电阻的阻值;(3)根据闭合电路欧姆定律得出电阻的大小。14.某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。(1)该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为Ω。(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由图可知其直径为D=mm。然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;③滑动变阻器R1(阻值范围0~1000Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω);⑤蓄电池(2V);⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择(选填“R1’”或“R2”);在图乙中的“O”内标出两个电流表A1和A2的位置。(4)闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1,为纵坐标,I2为横坐标,做出I1-I2的图像,如图丙所示。根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=(用k、r、D、L表示)。【答案】(1)7.0(2)2.150(3)R2;(4)【知识点】多用电表的原理和使用;螺旋测微器的使用;测定金属的电阻率【解析】【解答】(1)欧姆表读数为:示数倍率,即可得由图可知其阻值为(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,由图可知其直径为(3)由电路图可知,滑动变阻器分压式接入电路时,应选择小量程的滑动变阻器,即R2。电流表A1的内阻已知,可当电压表使用,故可得图乙中两个电流表A1和A2的位置如下图所示 (4)由欧姆定律可得故有变形有即则丙图中又解得【分析】(1)(2)数值仪器读数规则就可以准确读数;(3)在选用电流表作为改装表使用时,为了计算方便,一般要能知道电表参数,再根据所需要改装的进项选择电阻;(4)根据电路分析最终求解答案。15.多用电表是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电表的实验中(1)小敏同学测量20V左右的交流电压①下列操作不合理的是A.先调节图乙中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度B.将挡位K调至C.测量并读数②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为V。(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,测量时发现指针偏转过小。①应适当使流过欧姆表表头的电流变。②接下来的操作顺序是。a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×10”挡d.将选择开关旋到“×1k”挡e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔【答案】(1)A;22(2)大;daeb【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①A.先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向左侧零刻度,A不符合题意;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值,BC符合题意。故答案为:A;②指针指在刻度22,则此交变电流的电压为22V;(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大; ②应选择更大的档位,将选择开关旋到“×1k”挡;然后将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作顺序是daeb。【分析】(1)①A.先调节图乙中的机械调零;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值;②先确定精确度,在用指针所指格数乘精确度;(2)指针偏转过小说明量程选的太小,测电阻时每次都是“选档、调零、测量,关闭”的步骤。16.在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为Ω。③计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则待测电阻的阻值为Ω(保留2位有效数字)(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则欧姆表的倍率将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)10;150;1.5(2)64(3)变小【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏,即指10mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱读数为150Ω,则C处刻度应为150Ω。③由闭合电路的欧姆定律可知计算得到多用电表内电池的电动势为(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则解得Rx=64Ω即待测电阻的阻值为64Ω;(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则根据可知欧姆表的内阻减小,指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小,即欧姆表的倍率将减小。【分析】(1)当红黑笔短接时,应该调节滑动变阻器使电流表满偏;利用电阻箱的示数可以读出电阻的大小;结合欧姆定律可以求出电动势的大小;(2)已知电流的大小,结合闭合电路的欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(3)利用其电流表减小时可以判别其欧姆表内阻减小,进而利用欧姆定律可以判别中值电阻变小则欧姆表的倍率变小。17.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。 由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=Ω。选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为mA。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:①该多用电表A﹑B接线柱中(填写A或B)应接红表笔②将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为Ω。④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=Ω。(保留三位有效数字)【答案】(1)24990(2)6.9(3)A;150;67.4【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)由题中所给已知条件可得图甲中电阻选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,因最小刻度为0.2mA,则其读数为6.9mA;①该多用电表A﹑B接线柱中因A接内部电源的负极,可知A应接红表笔;③由电阻箱可知,C处刻度线的标注值应为150Ω。④由闭合电路的欧姆定律可得解得Rx=67.4Ω【分析】(1)根据欧姆定律得出图甲中电阻的阻值;根据电流表的读数原理得出电流表的读数;根据电阻箱的读数得出C处刻度线的标注值;利用闭合电路欧姆定律得出待测电阻的阻值。
简介:多用电表一、填空题1.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:实验仪器。图为用多用电表测量时的指针位置。若用×100Ω倍率测量某一电阻,则该电阻的阻值为Ω。若用交流10V量程测量某一电压,则该电压的值为V;【答案】1.7×103;4.60【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】该电阻的阻值为电压量程10V,每小格0.2V,故电压表读数为4.60V【分析】利用电表示数和档数可以求出电阻的大小;利用电压表的量程和分度值可以读出对应的读数。二、实验探究题2.多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图(a)所示,其刻度盘如图(b)所示,已知电流表的电阻,满偏电流,为可变电阻。【分析】(1)当其指针偏转最大时,其可变电阻阻值最小所以处于N端;利用其满偏电流的大小可以求出其电流表电流的大小;利用其电阻箱阻值减小时其电流增大则指针偏转角变大;利用欧姆定律结合其电流的大小可以求出电动势和内阻的大小。3.如图所示为某实验小组制作的简易多用电表,该多用电表有量程分别为1.0mA和10.0mA的双量程电流表、量程为3V和15V的双量程电压表和欧姆表。器材参数如下:电源电动势E约3V,内阻r约1Ω,改装后量程为1.0mA的电流表等效内阻为,电阻箱和的最大阻值均为。(1)某同学在使用前将两表笔短接,调节可变电阻,但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线,指针偏转角度最大时在图(b)中的位置A,此时可变电阻的滑动片位于(选填“”或“”)端,通过电流表的电流为;使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变,在两表笔间接入电阻箱,逐渐减小电阻箱的阻值,指针偏转角度随之(选填“增大”或“减小”);当电阻箱阻值为时指针位置如图(b)中的位置B,则电源的电动势为,内阻为。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)N;92(2)增大(3)1.1;10【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大,所以可变电阻阻值最小,为零,所以滑动片位于N端。因电流表满偏电流流为。,而表头电压电流挡为50分度,即分度值为2mA,所以此时通过电流表的电(2)电阻箱阻值减小,回路中电流增大,指针偏转角度增大。(3)指针在位置时,通过电流表的电流为指针在位置B时,通过电流表的电流为联立以上两式解得 (1)该实验小组按图正确连接好电路,其中表笔A应为(填“红”或“黑”)表笔。(2)选择旋钮接通(填“1”“2”“3”“4”或“5”)为量程是3V的电压表。选择旋钮接通3,表笔A、B短接,调整电阻箱的阻值,记录不同阻值和对应毫安表的示数I,当为2868.5时,毫安表示数为1.00mA;当为5818.5时,毫安表示数为0.50mA,根据上述数据可得电源电动势V,内阻。(保留3位有效数字)将选择旋钮接通3,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表达到满偏,然后红、黑表笔分别接通的两端,指针指在表盘中央刻度,则此时。【答案】(1)黑(2)4(3)2.95;1.50(4)2950【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔连接欧姆表内部电源的正极,即表笔A为黑表笔;(2)选择开关接通4或5为电压表,根据电压表的改装原理可知4的量程小于5,则选择旋钮接通4为量程是3V的电压表;(3)根据闭合电路欧姆定律带入数据解得(4)中值电阻为电流满偏一半时外接电阻,则解得【分析】(1)根据欧姆表的内部结构得出黑表笔连接欧姆表内部的正极:选择旋钮接通4或5为电压表:利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势:根据欧姆定律得出红、黑表笔分别接通的电阻。4.某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室,准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有:干电池(电动势E=1.5V,内阻r约为2);电流表A(满偏电流为3mA,内阻约为9);电压表V(量程为1.5V,内阻约为1000)电阻箱R1(最大阻值为999.9);滑动变阻器R2(最大阻值为1000);定值电阻R3(阻值约为1);开关,导线若干。(1)小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联,设计了如图甲所示的欧姆表,完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为。(2)小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装,他首先测量了电流表A的内阻,他将电流表A与电阻箱R1串联,设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,当电流表满偏时电压表的示数为1.47V,电阻箱的读数为480,则电流表的内阻RA=。(3)小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值,用伏安法的内接和外接两种电路进行测量,则采用伏安法的(填“内接”或“外接”)测量较准确。在测量中,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则定值电阻R3阻值的表达式为R3=(用实验测量的物理量的 字母表示)。(4)小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为,他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装,从而实现了对欧姆表倍率的转换,改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【答案】(1)500(2)10(3)内接;(4)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)测量电阻前先进行欧姆调零,根据闭合电路欧姆定律可得解得调零后欧姆表内阻为设表盘上刻度对应的电阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得解得(2)根据欧姆定律可得解得电流表的内阻为(3)由于电流表内阻已经测得为,故应采用电流表内接法测定值电阻,根据欧姆定律可得解得(4)图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为图丙与电流表并联,相当于变成一个大量程的电流表,最大电流为图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度,对于图甲,根据闭合电路欧姆定律可得对于图丙,此时电路总电流为根据闭合电路欧姆定律可得联立可得故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【分析】(1)测量其电阻应该先进行欧姆调零;利用欧姆定律可以求出其欧姆表内阻的大小;结合其欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(2)利用欧姆定律结合其结合电压表的电压大小可以求出电流表内阻的大小;(3)由于其电流表的内阻已知所以可以使用内接法测量电阻的大小,利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式;(4)利用其改装后满偏电流表的电流大小可以求出其欧姆表的倍率大小。5.如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图1中表笔a为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω(3)如图3所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=Ω。(结果保留1位小数) (4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。【答案】(1)红;B(2)1600(3)1.1(4)准确【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的要求,黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为所以电阻应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω。(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R0,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律整理得由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确。【分析】(1)根据欧姆表内部电路得出黑表笔接内部电源的正极,结合欧姆定律得出电表的内阻:根据闭合电路欧姆定律以及欧姆表的读数原理得出被测电阻的阻值;根据欧姆定律得出定值电阻的阻值;(4)根据欧姆定律得出测量电阻的表达式,并判断测量值是否准确。6.关于多用电表,请回答下列问题:(1)多用电表是实验室中常用的电学测量工具,多用电表测量电阻时的电路如图所示,图中A、B是多用电表的两只表笔。则由图可知是红表笔(填“A”或“B”)。(2)若多用电表在使用前已经进行机械调零。某同学用多用电表测某一电阻阻值时的实验步骤如下:①选用“×10Ω”挡,将A、B两只表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻度线;②将A、B两只表笔与被测电阻两端相连;③读数时发现表针偏转幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,为了测量准确,这位同学应该换用(填“×1Ω”或“×100Ω”)挡,换档之后(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。(3)某多用电表内部干电池的电动势为,使用一段时间后内部干电池的电动势E减小。现用一电阻箱来测量多用电表内干电池的电动势大小。实验步骤如下:①把多用电表欧姆挡置于“×100Ω”挡,将两只表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻线,然后把表笔A、B分别与电阻箱的接线柱相连②调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值、欧姆表的读数R③多次重复②的操作,记录多组数据④以欧姆表的读数R为纵坐标,电阻箱的阻值为横坐标作图象,如图所示。干电池实际电动势的表达式为(用E、和R表示);若测得图象的斜率为,则实际电动势V(保留三位有效数字)。【答案】(1)A (2)×1Ω;需要(3);1.37【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表在使用时必须使电流红表笔进,黑表笔出,所以由图可知A是红表笔;(2)③选用“×10Ω”挡,进行欧姆调零后测量被测电阻的阻值,读数时发现表针幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,说明电阻比较小,为了把电阻值测得更准确些,就应使指针指在刻度盘中间附近,所以该换用低档位,故应该换用“×1Ω”挡,换挡之后“需要”重新进行欧姆调零。(3)在电动势为的情况下,电阻箱的阻值对应的表头电流(为此时滑动变阻器接入电路的阻值);在电动势为E的情况下,电阻箱的阻值与欧姆表的读数R一致,表头电流对应的电阻为R,则(为此时滑动变阻器接入电路的阻值)欧姆调零时指针满偏情况下,根据闭合电路的欧姆定律可得解得整理得图象斜率解得【分析】(1)利用红进黑出可以判别表笔的颜色;(2)利用其指针偏转角太大可以判别电阻偏小所以应该选择小挡位;换挡后需要重新进行欧姆调零;(3)利用闭合电路的欧姆定律可以求出电阻的表达式,结合图像斜率可以求出电动势的大小。7.某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有:电流表:量程为200、内阻为500Ω定值电阻:阻值为125Ω定值电阻:阻值为2.9kΩ滑动变阻器:最大阻值5kΩ直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω红、黑表笔各一支,开关,单刀多向开关,导线若干该同学打算用电流表作表头,利用所给器材,该同学设计了如图所示的多用电表内部电路,请回答下列问题:(1)图中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)若测量电压,则其量程为V;(3)欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”,中央刻度值应标注数字为;(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ,则待测电阻真实阻值2kΩ。(填“大于”,“等于”或“小于”)【答案】(1)红(2)3(3)15(4)小于【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”,结合欧姆表内部电源的正负极可知,黑表笔与电源正极相连,A接线柱应该是与红表笔连接;(2)若测量电压,电流表应串联一个大电阻,开关S接3;电流G和改装成电流表量程为内阻为改装后电压表量程为(3)根据欧姆表原理,中值电阻等于欧姆表内阻,即 因设置倍率为“”,所以标注刻度值为15。(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,即电流计G满偏电流不变,欧姆表内阻变小,则中值电阻变小,相当于测量的倍率变小,则待测电阻真实阻值小于。【分析】(1)利用红进黑出可以判别A接线柱接红表笔;利用其电流表的改装结合欧姆定律可以求出改装后电流表的量程,再利用其改装后的内阻结合欧姆定律可以求出改装后电压表的量程;利用欧姆定律可以求出内阻的大小,结合中值电阻等于内阻可以求出其对应的刻度值;(4)当其电动势减小时,结合欧姆定律可以判别中值电阻减小所以其真实电阻偏小于测量值。8.(1)小明同学利用自己所学物理知识,自制了一个欧姆表,他采用的内部等效电路图为甲图中的,表笔a为(填“红”或“黑”)色。(2)已知G表的满偏电流为6mA,制作好欧姆表后,小明同学对欧姆表进行欧姆调零,他将上图中欧姆表的红黑表笔短接,G表指针位置如图乙,调节欧姆调零旋钮,使G表指针指在位置(选填“0刻度”“满偏”),即完成欧姆调零。(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出-n图像,如图丙所示,可求得欧姆表中电源的电动势为V,该欧姆表的内阻为Ω。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)C;红(2)满偏(3)3.16;531【知识点】测电源电动势和内阻;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的原理可知其内部有电源,有滑动变阻器调节其内阻,并且黑表笔接电源的正极,故答案为:C;黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,故表笔a为红色;欧姆调零当两表笔短路时,由欧姆定律知,可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏,令指针指电流表的满偏电流刻度处,进行调零;在闭合电路中,电源电动势而又因为则即【分析】(1)对于欧姆表表笔的接法判断方法有两种:看与电源连接“红正黑负”、看电流流向“红进黑出”;欧姆表的零刻度就是回路电阻最小电流最大的时候;分析清楚电路,根据电流连接关系结合闭合回路欧姆定律找到电路原理,然后将其转化为一般函数,就可以找到斜率、截距与所求物理量的关系。 9.小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围,他进行了以下实验操作:(1)小明首先调节旋钮(选填“A”、“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置;(2)将电阻箱的阻值调到最大,并按图甲连接好电路,此时电阻箱接线柱P的电势比Q(填“高”或“低”);(3)将旋钮C拨到R×1挡,并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小),然后调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1;继续调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2;则此时该多用电表R×1挡的总内阻为(用R1和R2表示);(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为;(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为(用R1和R2表示)。【答案】(1)A(2)低(3)R2-2R1(4)(5)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置,应进行机械调零,故答案为:A。(2)由于选择的是多用电表的电阻档,则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极,则Q端电势高,即接线柱P的电势比Q低。(3)根据欧姆表的测电阻原理有E=I(R0+Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻,Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值,则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来,即制作出欧姆表表盘,根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1,有E=Ig(R0+R1)当表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2,有整理有R0=R2-2R1将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处时,由图知此时流过表头的电流为,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为【分析】(1)要让多用电表的指针左偏在0刻度线上,应该进行机械调零;(2)由于选择欧姆档,红进黑出则其P接线柱的电势比Q要低;(3)利用闭合电路的欧姆定律结合电阻箱的阻值可以求出其多用电表的内阻大小;(4)利用其欧姆调零的最大电阻结合其读数可以判别流过表头的电流大小;(5)利用其分压关系可以求出其最大电阻与最小电阻的差值大小。10.(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是Ω。(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。 ①如图5所示,多用电表选择开关应置于(选填“甲”或“乙”)图所示位置。②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线(选填图中导线序号)存在故障。③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是W。(结果保留两位有效数字)。【答案】(1)图3;10(2)乙;②③;0.074【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:(2)①图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;②红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;③由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是【分析】(1)由于电动机线圈在风扇转动时会产生反向电动势导致电流减小,当其电流偏大时电阻偏小所以其图3为风扇电阻的大小;利用示数和档数可以求出电阻的大小;(2)图甲作为欧姆表使用,测量电阻时应该电阻与其他元件断开;检测电路故障应该使用图乙所示位置;利用其指针偏转可以判别其可能是②或③有故障;利用其电流和电压的大小可以求出风扇输入功率的大小。11.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻度线。②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的刻度线(选填“0” 或“∞”)。(2)对于图乙,下列说法正确的是(请填写选项前面对应的字母)A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mAC.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一F.定值电阻个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为Ω,对应的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)。【答案】(1)S;T;0(2)C;D(3)1500;【知识点】多用电表的原理和使用;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)①使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。③测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。(2)A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A不符合题意;B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B不符合题意;C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C符合题意;D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D符合题意。故答案为:CD。(3)由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。【分析】(1)使用多用表之前指针应对准电流的“0”刻度线;测电阻之前应进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻度线;(2)根据多用电表的使用原理以及注意事项进行分析判断正确的选项;(3)接3时该多用表为欧姆档,根据中值电阻得出此挡的倍率。12.某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),在实验室找到以下器材:电流表,满偏电流为电压表,内阻约电压表,内阻约滑动变阻器,最大电阻、内阻大约E.定值电阻G.定值电阻H.电源电动势,内阻很小I.开关、导线若干(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是。(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选(填“”“”或“”),电压表应选(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是V,根据以上数据可得出电流表的内阻是。(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选(填“”“”或“”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是(填“”或“”),与A相连的应该是(填 “红”或“黑”)表笔。【答案】(1)B(2);B;2.40;9(3);;红【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)测量电流表的内阻:电流表可以测出表所在电路的电流,故用伏安法测电流表电阻,电流表为测量对象故电流表内接,C不符合题意;电流表内阻大约、满偏电流为,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,故应串联定值电阻,选择量程的电压表,A不符合题意;滑动变阻器的最大电阻,为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确,应选择分压式连接,D不符合题意;B电路图符合设计要求,B符合题意。故答案为:B。(2)电流表内阻大约、满偏电流为,电流表承担的分压较小,故答案为:择小量程电压表,选择选项“B”量程的电压表;为保护电流表,应串联定值电阻,起到分压的作用。电压表量程为0.1V,故电压表的读数为2.40;电流表的电阻为(3)当开关“1”闭合,“2”断开,欧姆表指针指在表盘中间时有电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),故当开关“1”“2”都闭合时,并联分流,欧姆表中值电阻大十倍,此时干路总电流扩大十倍,故并联的电阻大小为电路中的定值电阻应选,只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”;欧姆表电流从A流进,故与A相连的应该是“红”表笔。【分析】(1)根据电路中的电流大小选择定值电阻,根据滑动变阻器的作用选择滑动变阻器的连接方式从而选择正确的电路图;根据电压表的读数原理得出电压表的读数,结合欧姆定律得出该电流表的内阻;根据欧姆表的原理图以及欧姆定律得出应选择的定值电阻,并选择欧姆表的倍率。13.某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量:一只量程为100mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合,断开,调节滑动变阻器,使电流表达到满偏值mA;②保持的滑片位置不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱的阻值为12.8Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻。步骤②中电流表示数为mA,步骤③中电流表内阻为Ω。题图为改装后的欧姆表电路示意图。电源电动势为2V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡。可计算出定值电阻R为Ω。(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入时电流表指针在题图所示位置,计算出电阻为Ω。【答案】(1)80;3.2 (2)0.36(3)0.5【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)电流表示数时,所在支路电流故(2)S接a时,欧姆表内阻S接b时分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻,故S接a时为“×10”挡,S接b时为“×1”挡,即S接b时电路总电流增大为原来的10倍,此时所在支路电流因此(3)S接b且电流表示数时,解得【分析】(1)根据电流表的读数原理读出电流表的示数;利用并联电路的分流以及并联电路电阻的求解得出电流表内阻;(2)根据欧姆定律以及并联电路的分流和电阻的求解得出定值电阻的阻值;(3)根据闭合电路欧姆定律得出电阻的大小。14.某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。(1)该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为Ω。(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由图可知其直径为D=mm。然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;③滑动变阻器R1(阻值范围0~1000Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω);⑤蓄电池(2V);⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择(选填“R1’”或“R2”);在图乙中的“O”内标出两个电流表A1和A2的位置。(4)闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1,为纵坐标,I2为横坐标,做出I1-I2的图像,如图丙所示。根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=(用k、r、D、L表示)。【答案】(1)7.0(2)2.150(3)R2;(4)【知识点】多用电表的原理和使用;螺旋测微器的使用;测定金属的电阻率【解析】【解答】(1)欧姆表读数为:示数倍率,即可得由图可知其阻值为(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,由图可知其直径为(3)由电路图可知,滑动变阻器分压式接入电路时,应选择小量程的滑动变阻器,即R2。电流表A1的内阻已知,可当电压表使用,故可得图乙中两个电流表A1和A2的位置如下图所示 (4)由欧姆定律可得故有变形有即则丙图中又解得【分析】(1)(2)数值仪器读数规则就可以准确读数;(3)在选用电流表作为改装表使用时,为了计算方便,一般要能知道电表参数,再根据所需要改装的进项选择电阻;(4)根据电路分析最终求解答案。15.多用电表是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电表的实验中(1)小敏同学测量20V左右的交流电压①下列操作不合理的是A.先调节图乙中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度B.将挡位K调至C.测量并读数②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为V。(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,测量时发现指针偏转过小。①应适当使流过欧姆表表头的电流变。②接下来的操作顺序是。a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×10”挡d.将选择开关旋到“×1k”挡e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔【答案】(1)A;22(2)大;daeb【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①A.先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向左侧零刻度,A不符合题意;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值,BC符合题意。故答案为:A;②指针指在刻度22,则此交变电流的电压为22V;(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大; ②应选择更大的档位,将选择开关旋到“×1k”挡;然后将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作顺序是daeb。【分析】(1)①A.先调节图乙中的机械调零;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值;②先确定精确度,在用指针所指格数乘精确度;(2)指针偏转过小说明量程选的太小,测电阻时每次都是“选档、调零、测量,关闭”的步骤。16.在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为Ω。③计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则待测电阻的阻值为Ω(保留2位有效数字)(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则欧姆表的倍率将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)10;150;1.5(2)64(3)变小【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏,即指10mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱读数为150Ω,则C处刻度应为150Ω。③由闭合电路的欧姆定律可知计算得到多用电表内电池的电动势为(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则解得Rx=64Ω即待测电阻的阻值为64Ω;(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则根据可知欧姆表的内阻减小,指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小,即欧姆表的倍率将减小。【分析】(1)当红黑笔短接时,应该调节滑动变阻器使电流表满偏;利用电阻箱的示数可以读出电阻的大小;结合欧姆定律可以求出电动势的大小;(2)已知电流的大小,结合闭合电路的欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(3)利用其电流表减小时可以判别其欧姆表内阻减小,进而利用欧姆定律可以判别中值电阻变小则欧姆表的倍率变小。17.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。 由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=Ω。选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为mA。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:①该多用电表A﹑B接线柱中(填写A或B)应接红表笔②将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为Ω。④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=Ω。(保留三位有效数字)【答案】(1)24990(2)6.9(3)A;150;67.4【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)由题中所给已知条件可得图甲中电阻选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,因最小刻度为0.2mA,则其读数为6.9mA;①该多用电表A﹑B接线柱中因A接内部电源的负极,可知A应接红表笔;③由电阻箱可知,C处刻度线的标注值应为150Ω。④由闭合电路的欧姆定律可得解得Rx=67.4Ω【分析】(1)根据欧姆定律得出图甲中电阻的阻值;根据电流表的读数原理得出电流表的读数;根据电阻箱的读数得出C处刻度线的标注值;利用闭合电路欧姆定律得出待测电阻的阻值。
简介:多用电表一、填空题1.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:实验仪器。图为用多用电表测量时的指针位置。若用×100Ω倍率测量某一电阻,则该电阻的阻值为Ω。若用交流10V量程测量某一电压,则该电压的值为V;【答案】1.7×103;4.60【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】该电阻的阻值为电压量程10V,每小格0.2V,故电压表读数为4.60V【分析】利用电表示数和档数可以求出电阻的大小;利用电压表的量程和分度值可以读出对应的读数。二、实验探究题2.多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图(a)所示,其刻度盘如图(b)所示,已知电流表的电阻,满偏电流,为可变电阻。【分析】(1)当其指针偏转最大时,其可变电阻阻值最小所以处于N端;利用其满偏电流的大小可以求出其电流表电流的大小;利用其电阻箱阻值减小时其电流增大则指针偏转角变大;利用欧姆定律结合其电流的大小可以求出电动势和内阻的大小。3.如图所示为某实验小组制作的简易多用电表,该多用电表有量程分别为1.0mA和10.0mA的双量程电流表、量程为3V和15V的双量程电压表和欧姆表。器材参数如下:电源电动势E约3V,内阻r约1Ω,改装后量程为1.0mA的电流表等效内阻为,电阻箱和的最大阻值均为。(1)某同学在使用前将两表笔短接,调节可变电阻,但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线,指针偏转角度最大时在图(b)中的位置A,此时可变电阻的滑动片位于(选填“”或“”)端,通过电流表的电流为;使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变,在两表笔间接入电阻箱,逐渐减小电阻箱的阻值,指针偏转角度随之(选填“增大”或“减小”);当电阻箱阻值为时指针位置如图(b)中的位置B,则电源的电动势为,内阻为。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)N;92(2)增大(3)1.1;10【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大,所以可变电阻阻值最小,为零,所以滑动片位于N端。因电流表满偏电流流为。,而表头电压电流挡为50分度,即分度值为2mA,所以此时通过电流表的电(2)电阻箱阻值减小,回路中电流增大,指针偏转角度增大。(3)指针在位置时,通过电流表的电流为指针在位置B时,通过电流表的电流为联立以上两式解得 (1)该实验小组按图正确连接好电路,其中表笔A应为(填“红”或“黑”)表笔。(2)选择旋钮接通(填“1”“2”“3”“4”或“5”)为量程是3V的电压表。选择旋钮接通3,表笔A、B短接,调整电阻箱的阻值,记录不同阻值和对应毫安表的示数I,当为2868.5时,毫安表示数为1.00mA;当为5818.5时,毫安表示数为0.50mA,根据上述数据可得电源电动势V,内阻。(保留3位有效数字)将选择旋钮接通3,将红、黑表笔短接,调节电阻箱的阻值,使电流表达到满偏,然后红、黑表笔分别接通的两端,指针指在表盘中央刻度,则此时。【答案】(1)黑(2)4(3)2.95;1.50(4)2950【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)根据欧姆表的内部结构可知,黑表笔连接欧姆表内部电源的正极,即表笔A为黑表笔;(2)选择开关接通4或5为电压表,根据电压表的改装原理可知4的量程小于5,则选择旋钮接通4为量程是3V的电压表;(3)根据闭合电路欧姆定律带入数据解得(4)中值电阻为电流满偏一半时外接电阻,则解得【分析】(1)根据欧姆表的内部结构得出黑表笔连接欧姆表内部的正极:选择旋钮接通4或5为电压表:利用闭合电路欧姆定律得出电源的内阻和电源的电动势:根据欧姆定律得出红、黑表笔分别接通的电阻。4.某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室,准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有:干电池(电动势E=1.5V,内阻r约为2);电流表A(满偏电流为3mA,内阻约为9);电压表V(量程为1.5V,内阻约为1000)电阻箱R1(最大阻值为999.9);滑动变阻器R2(最大阻值为1000);定值电阻R3(阻值约为1);开关,导线若干。(1)小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联,设计了如图甲所示的欧姆表,完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为。(2)小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装,他首先测量了电流表A的内阻,他将电流表A与电阻箱R1串联,设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,当电流表满偏时电压表的示数为1.47V,电阻箱的读数为480,则电流表的内阻RA=。(3)小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻R3的阻值,用伏安法的内接和外接两种电路进行测量,则采用伏安法的(填“内接”或“外接”)测量较准确。在测量中,若电压表的示数为U,电流表的示数为I,则定值电阻R3阻值的表达式为R3=(用实验测量的物理量的 字母表示)。(4)小华同学经过多次测量得到定值电阻R3的电阻为,他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装,从而实现了对欧姆表倍率的转换,改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【答案】(1)500(2)10(3)内接;(4)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)测量电阻前先进行欧姆调零,根据闭合电路欧姆定律可得解得调零后欧姆表内阻为设表盘上刻度对应的电阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得解得(2)根据欧姆定律可得解得电流表的内阻为(3)由于电流表内阻已经测得为,故应采用电流表内接法测定值电阻,根据欧姆定律可得解得(4)图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为图丙与电流表并联,相当于变成一个大量程的电流表,最大电流为图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度,对于图甲,根据闭合电路欧姆定律可得对于图丙,此时电路总电流为根据闭合电路欧姆定律可得联立可得故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为。【分析】(1)测量其电阻应该先进行欧姆调零;利用欧姆定律可以求出其欧姆表内阻的大小;结合其欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(2)利用欧姆定律结合其结合电压表的电压大小可以求出电流表内阻的大小;(3)由于其电流表的内阻已知所以可以使用内接法测量电阻的大小,利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式;(4)利用其改装后满偏电流表的电流大小可以求出其欧姆表的倍率大小。5.如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω;电池电动势1.5V、内阻1Ω;(1)图1中表笔a为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~200ΩB.电阻范围0~2000Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω(3)如图3所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1=Ω。(结果保留1位小数) (4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果。(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。【答案】(1)红;B(2)1600(3)1.1(4)准确【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的要求,黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为所以电阻应选择B;(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻即表盘刻度为15时代表1500Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1600Ω。(3)倍率为×10时,中值电阻为150Ω,即内阻为150Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01A(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R0,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律整理得由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确。【分析】(1)根据欧姆表内部电路得出黑表笔接内部电源的正极,结合欧姆定律得出电表的内阻:根据闭合电路欧姆定律以及欧姆表的读数原理得出被测电阻的阻值;根据欧姆定律得出定值电阻的阻值;(4)根据欧姆定律得出测量电阻的表达式,并判断测量值是否准确。6.关于多用电表,请回答下列问题:(1)多用电表是实验室中常用的电学测量工具,多用电表测量电阻时的电路如图所示,图中A、B是多用电表的两只表笔。则由图可知是红表笔(填“A”或“B”)。(2)若多用电表在使用前已经进行机械调零。某同学用多用电表测某一电阻阻值时的实验步骤如下:①选用“×10Ω”挡,将A、B两只表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻度线;②将A、B两只表笔与被测电阻两端相连;③读数时发现表针偏转幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,为了测量准确,这位同学应该换用(填“×1Ω”或“×100Ω”)挡,换档之后(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。(3)某多用电表内部干电池的电动势为,使用一段时间后内部干电池的电动势E减小。现用一电阻箱来测量多用电表内干电池的电动势大小。实验步骤如下:①把多用电表欧姆挡置于“×100Ω”挡,将两只表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使得指针指向欧姆挡零刻线,然后把表笔A、B分别与电阻箱的接线柱相连②调节电阻箱,并记录电阻箱的阻值、欧姆表的读数R③多次重复②的操作,记录多组数据④以欧姆表的读数R为纵坐标,电阻箱的阻值为横坐标作图象,如图所示。干电池实际电动势的表达式为(用E、和R表示);若测得图象的斜率为,则实际电动势V(保留三位有效数字)。【答案】(1)A (2)×1Ω;需要(3);1.37【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表在使用时必须使电流红表笔进,黑表笔出,所以由图可知A是红表笔;(2)③选用“×10Ω”挡,进行欧姆调零后测量被测电阻的阻值,读数时发现表针幅度太大,几乎接近欧姆挡零刻线,说明电阻比较小,为了把电阻值测得更准确些,就应使指针指在刻度盘中间附近,所以该换用低档位,故应该换用“×1Ω”挡,换挡之后“需要”重新进行欧姆调零。(3)在电动势为的情况下,电阻箱的阻值对应的表头电流(为此时滑动变阻器接入电路的阻值);在电动势为E的情况下,电阻箱的阻值与欧姆表的读数R一致,表头电流对应的电阻为R,则(为此时滑动变阻器接入电路的阻值)欧姆调零时指针满偏情况下,根据闭合电路的欧姆定律可得解得整理得图象斜率解得【分析】(1)利用红进黑出可以判别表笔的颜色;(2)利用其指针偏转角太大可以判别电阻偏小所以应该选择小挡位;换挡后需要重新进行欧姆调零;(3)利用闭合电路的欧姆定律可以求出电阻的表达式,结合图像斜率可以求出电动势的大小。7.某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有:电流表:量程为200、内阻为500Ω定值电阻:阻值为125Ω定值电阻:阻值为2.9kΩ滑动变阻器:最大阻值5kΩ直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω红、黑表笔各一支,开关,单刀多向开关,导线若干该同学打算用电流表作表头,利用所给器材,该同学设计了如图所示的多用电表内部电路,请回答下列问题:(1)图中A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)若测量电压,则其量程为V;(3)欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”,中央刻度值应标注数字为;(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ,则待测电阻真实阻值2kΩ。(填“大于”,“等于”或“小于”)【答案】(1)红(2)3(3)15(4)小于【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”,结合欧姆表内部电源的正负极可知,黑表笔与电源正极相连,A接线柱应该是与红表笔连接;(2)若测量电压,电流表应串联一个大电阻,开关S接3;电流G和改装成电流表量程为内阻为改装后电压表量程为(3)根据欧姆表原理,中值电阻等于欧姆表内阻,即 因设置倍率为“”,所以标注刻度值为15。(4)若欧姆表的刻度盘按题(3)标度,实际由于电池老化电动势下降为1.4V,欧姆表仍可调零,即电流计G满偏电流不变,欧姆表内阻变小,则中值电阻变小,相当于测量的倍率变小,则待测电阻真实阻值小于。【分析】(1)利用红进黑出可以判别A接线柱接红表笔;利用其电流表的改装结合欧姆定律可以求出改装后电流表的量程,再利用其改装后的内阻结合欧姆定律可以求出改装后电压表的量程;利用欧姆定律可以求出内阻的大小,结合中值电阻等于内阻可以求出其对应的刻度值;(4)当其电动势减小时,结合欧姆定律可以判别中值电阻减小所以其真实电阻偏小于测量值。8.(1)小明同学利用自己所学物理知识,自制了一个欧姆表,他采用的内部等效电路图为甲图中的,表笔a为(填“红”或“黑”)色。(2)已知G表的满偏电流为6mA,制作好欧姆表后,小明同学对欧姆表进行欧姆调零,他将上图中欧姆表的红黑表笔短接,G表指针位置如图乙,调节欧姆调零旋钮,使G表指针指在位置(选填“0刻度”“满偏”),即完成欧姆调零。(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数In。根据所得数据做出-n图像,如图丙所示,可求得欧姆表中电源的电动势为V,该欧姆表的内阻为Ω。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)C;红(2)满偏(3)3.16;531【知识点】测电源电动势和内阻;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)根据欧姆表的原理可知其内部有电源,有滑动变阻器调节其内阻,并且黑表笔接电源的正极,故答案为:C;黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极,故表笔a为红色;欧姆调零当两表笔短路时,由欧姆定律知,可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏,令指针指电流表的满偏电流刻度处,进行调零;在闭合电路中,电源电动势而又因为则即【分析】(1)对于欧姆表表笔的接法判断方法有两种:看与电源连接“红正黑负”、看电流流向“红进黑出”;欧姆表的零刻度就是回路电阻最小电流最大的时候;分析清楚电路,根据电流连接关系结合闭合回路欧姆定律找到电路原理,然后将其转化为一般函数,就可以找到斜率、截距与所求物理量的关系。 9.小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围,他进行了以下实验操作:(1)小明首先调节旋钮(选填“A”、“B”或“C”)使指针指到图乙中a位置;(2)将电阻箱的阻值调到最大,并按图甲连接好电路,此时电阻箱接线柱P的电势比Q(填“高”或“低”);(3)将旋钮C拨到R×1挡,并将旋钮B顺时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最小),然后调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1;继续调节电阻箱的阻值,直至表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2;则此时该多用电表R×1挡的总内阻为(用R1和R2表示);(4)最后将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为;(5)该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为(用R1和R2表示)。【答案】(1)A(2)低(3)R2-2R1(4)(5)【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置,应进行机械调零,故答案为:A。(2)由于选择的是多用电表的电阻档,则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极,则Q端电势高,即接线柱P的电势比Q低。(3)根据欧姆表的测电阻原理有E=I(R0+Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻,Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值,则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来,即制作出欧姆表表盘,根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处,读出此时电阻箱的阻值为R1,有E=Ig(R0+R1)当表盘指针指到图乙中的b处,读出此时电阻箱的阻值为R2,有整理有R0=R2-2R1将旋钮B逆时针旋转到底(此时欧姆调零电阻的阻值最大),并将电阻箱的阻值调到0,此时电表指针指到图乙中的c处时,由图知此时流过表头的电流为,则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为【分析】(1)要让多用电表的指针左偏在0刻度线上,应该进行机械调零;(2)由于选择欧姆档,红进黑出则其P接线柱的电势比Q要低;(3)利用闭合电路的欧姆定律结合电阻箱的阻值可以求出其多用电表的内阻大小;(4)利用其欧姆调零的最大电阻结合其读数可以判别流过表头的电流大小;(5)利用其分压关系可以求出其最大电阻与最小电阻的差值大小。10.(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是Ω。(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。 ①如图5所示,多用电表选择开关应置于(选填“甲”或“乙”)图所示位置。②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线(选填图中导线序号)存在故障。③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是W。(结果保留两位有效数字)。【答案】(1)图3;10(2)乙;②③;0.074【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是(1)在测量电阻时,要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤:(2)①图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;②红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;③由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是【分析】(1)由于电动机线圈在风扇转动时会产生反向电动势导致电流减小,当其电流偏大时电阻偏小所以其图3为风扇电阻的大小;利用示数和档数可以求出电阻的大小;(2)图甲作为欧姆表使用,测量电阻时应该电阻与其他元件断开;检测电路故障应该使用图乙所示位置;利用其指针偏转可以判别其可能是②或③有故障;利用其电流和电压的大小可以求出风扇输入功率的大小。11.图甲是一个多用电表,图乙是多用电表的简化电路图,电流挡的两个量程为10mA和3mA,电压挡的两个量程为10V和4V,表盘如图丙所示。①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻度线。②将K旋转到电阻挡适当的倍率位置。③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的刻度线(选填“0” 或“∞”)。(2)对于图乙,下列说法正确的是(请填写选项前面对应的字母)A.A表笔应为黑表笔,B表笔应为红表笔B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为3mAC.当选择开关K旋到位置“5”测量时,A表笔应接电势高的点D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响(3)当图乙中的选择开关K旋到“3”时,内部电源电动势为4.5V.欧姆调零后,在A、B两表笔之间接入一F.定值电阻个待测电阻,发现表头G刚好半偏,则A、B之间所接的电阻为Ω,对应的倍率为(选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”)。【答案】(1)S;T;0(2)C;D(3)1500;【知识点】多用电表的原理和使用;欧姆表的原理【解析】【解答】(1)①使用多用表之前要进行调试,旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻度线。③测电阻时还要欧姆调零,将插入“+”“-”插孔的两表笔短接,旋动部件T,使指针对准电阻的0刻度线。(2)A.黑表笔与欧姆挡的内接电源的正极相连,A表笔应为红表笔,B表笔应为黑表笔,A不符合题意;B.当选择开关K旋到“1”时,对应的是电流挡,量程为10mA,B不符合题意;C.当选择开关K旋到位置“5”测量时,对应的是电压挡,电流从红表笔进,可得A表笔应接电势高的点,C符合题意;D.当选择开关K旋到位置“3”时是电阻挡。某同学测量一电阻时,由于粗心将红、黑表笔插反,这对最终的测量结果没有影响,只是流过电表的电流方向发生变化,不影响测量电阻,D符合题意。故答案为:CD。(3)由题意知,接3时用的是欧姆挡,则中值电阻为而表盘正中指示为15,所以此挡的倍率为。【分析】(1)使用多用表之前指针应对准电流的“0”刻度线;测电阻之前应进行欧姆调零,使指针对准电阻的0刻度线;(2)根据多用电表的使用原理以及注意事项进行分析判断正确的选项;(3)接3时该多用表为欧姆档,根据中值电阻得出此挡的倍率。12.某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),在实验室找到以下器材:电流表,满偏电流为电压表,内阻约电压表,内阻约滑动变阻器,最大电阻、内阻大约E.定值电阻G.定值电阻H.电源电动势,内阻很小I.开关、导线若干(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是。(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选(填“”“”或“”),电压表应选(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是V,根据以上数据可得出电流表的内阻是。(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选(填“”“”或“”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是(填“”或“”),与A相连的应该是(填 “红”或“黑”)表笔。【答案】(1)B(2);B;2.40;9(3);;红【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)测量电流表的内阻:电流表可以测出表所在电路的电流,故用伏安法测电流表电阻,电流表为测量对象故电流表内接,C不符合题意;电流表内阻大约、满偏电流为,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,故应串联定值电阻,选择量程的电压表,A不符合题意;滑动变阻器的最大电阻,为使滑动变阻器的调节使得测量数据更准确,应选择分压式连接,D不符合题意;B电路图符合设计要求,B符合题意。故答案为:B。(2)电流表内阻大约、满偏电流为,电流表承担的分压较小,故答案为:择小量程电压表,选择选项“B”量程的电压表;为保护电流表,应串联定值电阻,起到分压的作用。电压表量程为0.1V,故电压表的读数为2.40;电流表的电阻为(3)当开关“1”闭合,“2”断开,欧姆表指针指在表盘中间时有电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“”),故当开关“1”“2”都闭合时,并联分流,欧姆表中值电阻大十倍,此时干路总电流扩大十倍,故并联的电阻大小为电路中的定值电阻应选,只闭合开关1时欧姆表的倍率是“”;欧姆表电流从A流进,故与A相连的应该是“红”表笔。【分析】(1)根据电路中的电流大小选择定值电阻,根据滑动变阻器的作用选择滑动变阻器的连接方式从而选择正确的电路图;根据电压表的读数原理得出电压表的读数,结合欧姆定律得出该电流表的内阻;根据欧姆表的原理图以及欧姆定律得出应选择的定值电阻,并选择欧姆表的倍率。13.某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表,他们先利用题图所示电路测量:一只量程为100mA的电流表内阻,实验步骤如下:①闭合,断开,调节滑动变阻器,使电流表达到满偏值mA;②保持的滑片位置不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的读数如题图所示,然后读出此时电阻箱的阻值为12.8Ω;(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻。步骤②中电流表示数为mA,步骤③中电流表内阻为Ω。题图为改装后的欧姆表电路示意图。电源电动势为2V、内阻很小可不计,S为单刀双掷开关,a、b为制作的两个挡位,其中一个是“×1”挡,另外一个是“×10”挡。可计算出定值电阻R为Ω。(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻的阻值,将开关S接到b处,完成欧姆调零后,在红黑表笔间接入时电流表指针在题图所示位置,计算出电阻为Ω。【答案】(1)80;3.2 (2)0.36(3)0.5【知识点】欧姆表的原理【解析】【解答】(1)电流表示数时,所在支路电流故(2)S接a时,欧姆表内阻S接b时分流,电流表满偏时,电路总电流增大,此时欧姆表内阻,故S接a时为“×10”挡,S接b时为“×1”挡,即S接b时电路总电流增大为原来的10倍,此时所在支路电流因此(3)S接b且电流表示数时,解得【分析】(1)根据电流表的读数原理读出电流表的示数;利用并联电路的分流以及并联电路电阻的求解得出电流表内阻;(2)根据欧姆定律以及并联电路的分流和电阻的求解得出定值电阻的阻值;(3)根据闭合电路欧姆定律得出电阻的大小。14.某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。(1)该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为Ω。(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由图可知其直径为D=mm。然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;③滑动变阻器R1(阻值范围0~1000Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω);⑤蓄电池(2V);⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择(选填“R1’”或“R2”);在图乙中的“O”内标出两个电流表A1和A2的位置。(4)闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1,为纵坐标,I2为横坐标,做出I1-I2的图像,如图丙所示。根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=(用k、r、D、L表示)。【答案】(1)7.0(2)2.150(3)R2;(4)【知识点】多用电表的原理和使用;螺旋测微器的使用;测定金属的电阻率【解析】【解答】(1)欧姆表读数为:示数倍率,即可得由图可知其阻值为(2)根据螺旋测微器的读数规则可知,由图可知其直径为(3)由电路图可知,滑动变阻器分压式接入电路时,应选择小量程的滑动变阻器,即R2。电流表A1的内阻已知,可当电压表使用,故可得图乙中两个电流表A1和A2的位置如下图所示 (4)由欧姆定律可得故有变形有即则丙图中又解得【分析】(1)(2)数值仪器读数规则就可以准确读数;(3)在选用电流表作为改装表使用时,为了计算方便,一般要能知道电表参数,再根据所需要改装的进项选择电阻;(4)根据电路分析最终求解答案。15.多用电表是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电表的实验中(1)小敏同学测量20V左右的交流电压①下列操作不合理的是A.先调节图乙中的T旋钮,使指针指向左侧零刻度B.将挡位K调至C.测量并读数②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为V。(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,测量时发现指针偏转过小。①应适当使流过欧姆表表头的电流变。②接下来的操作顺序是。a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔c.将选择开关旋到“×10”挡d.将选择开关旋到“×1k”挡e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔【答案】(1)A;22(2)大;daeb【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①A.先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指针指向左侧零刻度,A不符合题意;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值,BC符合题意。故答案为:A;②指针指在刻度22,则此交变电流的电压为22V;(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大; ②应选择更大的档位,将选择开关旋到“×1k”挡;然后将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作顺序是daeb。【分析】(1)①A.先调节图乙中的机械调零;BC.将挡位K调至,指针指在读数20左右,测量并读出数值;②先确定精确度,在用指针所指格数乘精确度;(2)指针偏转过小说明量程选的太小,测电阻时每次都是“选档、调零、测量,关闭”的步骤。16.在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为Ω。③计算得到多用电表内电池的电动势为V(保留2位有效数字)(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则待测电阻的阻值为Ω(保留2位有效数字)(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则欧姆表的倍率将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)10;150;1.5(2)64(3)变小【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏,即指10mA处。②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱读数为150Ω,则C处刻度应为150Ω。③由闭合电路的欧姆定律可知计算得到多用电表内电池的电动势为(2)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙中电流档7.0mA位置处,则解得Rx=64Ω即待测电阻的阻值为64Ω;(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表,则根据可知欧姆表的内阻减小,指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小,即欧姆表的倍率将减小。【分析】(1)当红黑笔短接时,应该调节滑动变阻器使电流表满偏;利用电阻箱的示数可以读出电阻的大小;结合欧姆定律可以求出电动势的大小;(2)已知电流的大小,结合闭合电路的欧姆定律可以求出待测电阻的大小;(3)利用其电流表减小时可以判别其欧姆表内阻减小,进而利用欧姆定律可以判别中值电阻变小则欧姆表的倍率变小。17.如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。 由题中所给已知条件可得图甲中电阻R2=Ω。选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为mA。兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验:①该多用电表A﹑B接线柱中(填写A或B)应接红表笔②将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;③将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为Ω。④用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx=Ω。(保留三位有效数字)【答案】(1)24990(2)6.9(3)A;150;67.4【知识点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】(1)由题中所给已知条件可得图甲中电阻选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,因最小刻度为0.2mA,则其读数为6.9mA;①该多用电表A﹑B接线柱中因A接内部电源的负极,可知A应接红表笔;③由电阻箱可知,C处刻度线的标注值应为150Ω。④由闭合电路的欧姆定律可得解得Rx=67.4Ω【分析】(1)根据欧姆定律得出图甲中电阻的阻值;根据电流表的读数原理得出电流表的读数;根据电阻箱的读数得出C处刻度线的标注值;利用闭合电路欧姆定律得出待测电阻的阻值。