【骄子之路】2023高考物理一轮复习 7.7实验：练习使用多用电表课时强化作业

课时强化作业三十三　实验：练习使用多用电表1.如图为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻rg＝100Ω，调零电阻最大阻值R＝50kΩ，串联的固定电阻R0＝50Ω，电池电动势E＝1.5V，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是(　　)A．30～80kΩB．3～8kΩC．300～800kΩD．3000～8000kΩ解析：当红、黑表笔短接调零时Ig＝，R＋rg＋R0＝＝Ω＝5000Ω.当指针指中间(中值电阻)时，设被测电阻阻值为Rx，则＝，Rx＝5000Ω.使用欧姆表读数时在中值电阻5kΩ左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围是3～8kΩ.故B项正确．答案：B2．某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧)．A．电流计，满偏电流为1mA，内阻为20ΩB．电流计，满偏电流为0.6A，内阻为5ΩC．电动势15V、内阻5Ω的直流电流D．电动势3V、内阻3Ω的直流电源E．最大阻值为5000Ω的滑动变阻器F．最大阻值为100Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.7\n(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________．(填“偏大”“偏小”或“准确”)解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即：I＝，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流应小于电流表的满偏电流Ig，综合考虑应选A、D、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示．(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得：E＝Ig(r＋Rg＋R)，代入数据解得：R＝2977Ω.(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得：E＝I(R＋Rg＋r＋Rx)，由题意得I＝，代入数据解得：Rx＝6000Ω.(4)由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．答案：(1)ADE　(2)2977　(3)6000　(4)准确3．(2013年新课标全国Ⅰ卷)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表电压表(量程5V，内阻十几千欧)滑动变阻器(最大阻值5kΩ)导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.7\n(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丁所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ.解析：(1)调零时，将红、黑两表笔短接．(2)多用电表欧姆挡时黑表笔接内部电池的正极，红表笔接内部电池的负极，所以红表笔接1，黑表笔接2.(3)多用电表的读数为R＝15.0×1kΩ＝15.0kΩ，电压表的示数为U＝3.60V.(4)电压表内阻为此时欧姆表的示数，即12.0kΩ.(5)多用电表的示数为其内阻，即“×1k”挡时内部电路的总电阻为15.0kΩ，则由闭合电路欧姆定律有：E＝4.00＋×15.0V＝9.00V.答案：(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0(5)9.00　15.04．某班同学在做“练习使用多用电表”的实验．(1)某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时，多用电表指针示数如图a所示，此被测电阻的阻值约为________Ω.(2)某同学按如图b所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮．该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障．检查前，应将开关S________.(填“闭合”或“断开”)(3)若(2)中同学检查结果如表所示，由此可以确定(　　)7\n测试点b、fb、eb、dd、e多用表表盘指示　A．灯A断路B．灯B断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路解析：欧姆表测电阻测量值等于读数乘以倍率；用欧姆挡检查电路须将电路断开；b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断路，所以断路在d、e之间．答案：(1)2.6k(或2.6×103　2600)　(2)断开　(3)D5．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为0～60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图一所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色．(2)若适当调节电阻箱后，图一中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图二(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.(3)若已知多用电表调至×1Ω挡时，R阻为15Ω将图一中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA.(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留3位有效数字)解析：(1)根据“多用表欧姆挡工作时内置电源正极与黑表笔相连”及“电流表工作时电流应由＋接线柱流入”可知表笔a应为黑色．7\n(2)由于多用表调至×1Ω挡，据读数规则可知多用电表读数为14.0Ω；电流表读数为53.0mA；电阻箱读数应为(1×4＋0.1×6)Ω＝4.6Ω.(3)由题意可知多用电表调至×1Ω挡时其内阻为15Ω，据各表读数可知＝53mA，则两表笔短接时流过多用电表的电流为＝102mA.(4)据闭合电路欧姆定律可知多用表内电池的电动势为E＝(15＋14)×53×10－3V＝1.54V.答案：(1)黑　(2)14.0　53.0　4.6　(3)102　(4)1.546．如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)．(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．请将记录表补充完整，并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路.两表笔接的接点多用电表的示数7\na，b________Ωa，c10.0Ωb，c15.0Ω解析：(1)A是机械调零，B是欧姆调零，C是功能选择开关，故选填A.(2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表，应采用“点触”方式．(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管．由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0Ω.因黑箱内只有三个阻值相等的电阻，由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和，故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联．又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍，故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联；b、c间有三个电阻时a、b间两个电阻并联，电路图见答案．答案：(1)A　(2)短暂　(3)5.0　如图所示7．(2014年安徽卷)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如下图所示，得出电压表的内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了如图所示的电路图，实验步骤如下：7\nA．断开开关S，按右图连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000Ωc．滑动变阻器：最大阻值10Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωe．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ωf．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用______(填“b”或“c”)，电阻箱中选用______(填“d”或“e”)．②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“>”或“<”)；若RV越大，则越________(填“大”或“小”)．解析：(1)用多表电表欧姆挡的“×100”的倍率测电压表内阻，电压表内阻RV＝3×103Ω，欧姆表内电池的电动势E＝1.5V．由于欧姆挡表盘中央刻度为“15”，即欧姆表的内阻r＝1.5×103Ω，由闭合电路欧姆定律，有E＝U＋r，解得U＝1.0V.(2)由于滑动变阻器采用分压式接法，为了使电路电压调整变化尽可能均匀，应选择最大阻值较小的滑动变阻器c，由于电压表内阻约为3kΩ，因此电阻箱应选用最大阻值超过3000Ω的电阻箱d，由于将电阻箱的阻值调大，因此滑动变阻器与电阻箱串联部分电路两端电压会大于3V，即当电压表的示数为1.5V时，电阻箱两端电压大于1.5V，即电阻箱接入电路的电阻大于电压表的内阻，因此电压表内阻的测量值大于真实值，即R测>R真，当RV趋于无穷大时，趋于零，因此RV越大，越小．答案：(1)1.0　(2)①c　d　②>　小7