【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年魯科版物理選修3-1對(duì)點(diǎn)練習(xí)：4.3-多用電表測(cè)量原理

多用電表測(cè)量原理圖4－3－61．如圖4－3－6所示是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，改裝后，原來(lái)電流表3mA刻度處的刻度值定為零位置，則2mA刻度處應(yīng)標(biāo)為________，1mA刻度處應(yīng)標(biāo)為________．答案250Ω1000Ω解析由于R內(nèi)＝eq\f(E,Ig)＝eq\f(1.5V,3mA)＝500Ω，I1＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx1)，2mA＝eq\f(1.5V,500Ω＋Rx1)，所以Rx1＝250Ω.由于I2＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx2)，1mA＝eq\f(1.5V,500Ω＋Rx2)，所以Rx2＝1000Ω.多用電表的使用和讀數(shù)2．某同學(xué)利用多用電表做了以下試驗(yàn)：(1)使用多用電表測(cè)電阻，他的主要試驗(yàn)步驟如下：①把選擇開關(guān)扳到“×100”的歐姆擋上；②把表筆插入測(cè)試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度線上；③把兩根表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端相接，發(fā)覺(jué)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較小；④換用“×10”的歐姆擋，隨即登記歐姆數(shù)值；⑤把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，就把多用電表放回桌上原處，試驗(yàn)完畢．這個(gè)同學(xué)在測(cè)量時(shí)已留意到：待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么該同學(xué)在試驗(yàn)中有哪些操作是錯(cuò)誤的？(三個(gè)錯(cuò)誤)錯(cuò)誤一：________________________________________________________________________；錯(cuò)誤二：________________________________________________________________________；錯(cuò)誤三：________________________________________________________________________.(2)如圖4－3－7所示，為多用電表的表盤，測(cè)電阻時(shí)，若用的是“×100”擋，這時(shí)指針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為________Ω；測(cè)直流電流時(shí)，用的是100mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開_______mA；測(cè)直流電壓時(shí)，用的是50V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開_______V.圖4－3－7答案(1)錯(cuò)誤一：換用“×10”的歐姆擋，應(yīng)當(dāng)換用“×1k”的歐姆擋．錯(cuò)誤二：換擋后沒(méi)有進(jìn)行歐姆調(diào)零．錯(cuò)誤三：使用完后沒(méi)有將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或溝通電壓最高擋．(2)17004723.5解析(1)錯(cuò)誤一：在用“×100”擋位置測(cè)量時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)較小，說(shuō)明所測(cè)電阻阻值較大，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針向右搖擺，所以應(yīng)當(dāng)換用“×1k”的歐姆擋位；錯(cuò)誤二：換擋后，還要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；錯(cuò)誤三：使用多用電表結(jié)束后，還要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或溝通電壓最高擋．(2)若用“×100”擋測(cè)電阻時(shí)，指針讀數(shù)為：17．0×100Ω＝1700Ω若用量程100mA測(cè)直流電流時(shí)，讀數(shù)為：4．7×10mA＝47mA若用量程50V測(cè)直流電壓時(shí)，讀數(shù)為23.5V題組一多用電表的測(cè)量原理1．一個(gè)用滿偏電流為3mA的電流表改裝成的歐姆表，調(diào)零后用它測(cè)量500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻時(shí)，指針恰好指在刻度盤的正中間．如用它測(cè)量一個(gè)未知電阻時(shí)，指針指在1mA處，則被測(cè)電阻的阻值為()A．1000ΩB．5000ΩC．1500ΩD．2000Ω答案A解析本題主要考查對(duì)歐姆表的原理的理解．設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，由歐姆定律知：3×10－3A＝eq\f(E,R內(nèi))，1.5×10－3A＝eq\f(E,R內(nèi)＋500Ω)，所以R內(nèi)＝500Ω，E＝1.5V，又1×10－3A＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx)，所以Rx＝1000Ω.圖4－3－82．如圖4－3－8是一個(gè)將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測(cè)一阻值為R的電阻時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度4/5處．現(xiàn)用該表測(cè)一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5處，則該電阻的阻值為()A．4RB．5RC．10RD．16R答案D解析當(dāng)進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，依據(jù)閉合電路的歐姆定律，此時(shí)歐姆表滿偏，即Ig＝eq\f(E,R內(nèi))，當(dāng)測(cè)量阻值為R的電阻時(shí)，有eq\f(4Ig,5)＝eq\f(E,R內(nèi)＋R)，設(shè)待測(cè)電阻阻值為R′，則有eq\f(Ig,5)＝eq\f(E,R內(nèi)＋R′)，聯(lián)立各式即可得到結(jié)論．圖4－3－93．如圖4－3－9所示為一簡(jiǎn)潔歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝300μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，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心，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)果相比將________(填“變大”、“變小”或“不變”)．答案紅5變大解析由I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)及Ig＝eq\f(E,Rg＋R＋r)，且指針指中心，I＝eq\f(1,2)Ig＝150μA，聯(lián)立解得Rx＝5kΩ；因歐姆表的內(nèi)阻變大，同樣的電阻值，電流變小，讀數(shù)變大．題組二多用電表的使用4．甲、乙兩同學(xué)使用多用電表歐姆擋測(cè)同一個(gè)電阻時(shí)，他們都把選擇開關(guān)旋到“×100”擋，并能正確操作．他們發(fā)覺(jué)指針偏角太小，于是甲把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋，乙把選擇開關(guān)旋到“×10”擋，但乙重新調(diào)零，而甲沒(méi)有重新調(diào)零．則以下說(shuō)法正確的是()A．甲選擋錯(cuò)誤，而操作正確B．乙選擋正確，而操作錯(cuò)誤C．甲選擋錯(cuò)誤，操作也錯(cuò)誤D．乙選擋錯(cuò)誤，而操作正確答案D解析在使用多用電表的歐姆擋時(shí)肯定要先進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測(cè)量；同時(shí)為了減小誤差，要盡量使指針指在中間刻度四周，即要合理地選擇倍率擋位．5．用多用電表的歐姆擋(×1kΩ)檢驗(yàn)性能良好的晶體二極管，發(fā)覺(jué)多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小，這說(shuō)明()A．二極管加有正向電壓，故測(cè)得電阻很小B．二極管加有反向電壓，故測(cè)得電阻很大C．此時(shí)紅表筆接的是二極管的正極D．此時(shí)紅表筆接的是二極管的負(fù)極答案BC題組三多用電表的測(cè)量和讀數(shù)6．為了測(cè)量某一個(gè)電阻Rx的阻值：某同學(xué)先用多用電表粗測(cè)其電阻．用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×100”擋位的多用電表測(cè)量，發(fā)覺(jué)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋“________”擋位(填“×1000”或“×10”)，然后________________，再次測(cè)量電阻Rx的阻值，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D4－3－10所示，則此段電阻Rx的電阻值為________Ω.測(cè)量完畢，斷開紅、黑表筆，將選擇開關(guān)指向________．圖4－3－10答案×10把紅、黑表筆對(duì)接進(jìn)行歐姆調(diào)零110“OFF”擋或溝通電壓最高擋7．用多用電表的歐姆擋測(cè)量一未知電阻的阻值，若將選擇倍率的旋鈕撥至“×100Ω”的擋時(shí)，測(cè)量時(shí)指針停在刻度盤0Ω四周處，為了提高測(cè)量的精確度，有下列可供選擇的步驟：A．將兩根表筆短接B．將選擇開關(guān)撥至“×1kΩ”擋C．將選擇開關(guān)撥至“×10Ω”擋D．將兩根表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端，登記讀數(shù)E．調(diào)整調(diào)零電阻，使指針停在0Ω刻度線上F．將選擇開關(guān)撥至溝通電壓最高擋上將上述步驟中必要的步驟選出來(lái)，這些必要步驟的合理挨次是________(填寫步驟的代號(hào))；若操作正確，上述D步驟中，指針偏轉(zhuǎn)狀況如圖4－3－11所示，則此未知電阻的阻值是Rx＝________．圖4－3－11答案CAEDF160Ω8．在練習(xí)使用多用電表的試驗(yàn)中(1)某同學(xué)連接的電路如圖4－3－12所示圖4－3－12①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測(cè)得的是通過(guò)________的電流；②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測(cè)得的是__________的電阻；③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測(cè)得的是__________兩端的電壓．(2)在使用多用電表的歐姆擋測(cè)量電阻時(shí)，若()A．雙手捏住兩表筆金屬桿，測(cè)量值將偏大B．測(cè)量時(shí)發(fā)覺(jué)指針偏離中心刻度過(guò)大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量C．選擇“×10”倍率測(cè)量時(shí)發(fā)覺(jué)指針位于20與30正中間，則測(cè)量值小于25ΩD．歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長(zhǎng)，雖然完成調(diào)零，但測(cè)量值將略偏大答案(1)①R1②R1和R2串聯(lián)③R2(或電源)(2)D解析(1)①當(dāng)多用電表選擇開關(guān)尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋時(shí)，電流表與R1串聯(lián)，此時(shí)電流表測(cè)得的是通過(guò)R1的電流．②切斷電路，選擇開關(guān)尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋時(shí)，測(cè)得的是R1和R2的串聯(lián)總電阻．③選擇開關(guān)尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋，閉合開關(guān)，且滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí)，電阻R1被短路，此時(shí)多用電表示數(shù)等于電阻R2兩端的電壓，也等于電源的路端電壓．(2)雙手捏住兩表筆金屬桿時(shí)，測(cè)量值為被測(cè)電阻與人體電阻的并聯(lián)阻值，應(yīng)偏小，A錯(cuò)誤；測(cè)量時(shí)指針若向左偏離中心刻度過(guò)大，應(yīng)增大倍率，B錯(cuò)誤；選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)“×10”倍率時(shí)，指針位于20與30正中間時(shí)，測(cè)量值應(yīng)小于250Ω，C錯(cuò)誤；電池用時(shí)間太久，電動(dòng)勢(shì)減小，雖然完成調(diào)零，但中值電阻偏小，測(cè)量時(shí)讀數(shù)將比真實(shí)值偏大，D正確．圖4－3－139．(2011·北京高考)用如圖4－3－13所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)依據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：(1)旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電表的“0”刻線．(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置．(3)將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件______．使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)．(4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)覺(jué)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)?。疄榱说玫奖容^精確?????的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按________的挨次進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量．A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)答案(1)S(3)T0刻線(4)ADC解析用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，在測(cè)量之前就要觀看指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，用螺絲刀當(dāng)心旋動(dòng)指針定位螺絲S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0刻線”．然后旋動(dòng)選擇開關(guān)K，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T，使指針對(duì)準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0刻線”)，接下來(lái)才能將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接，測(cè)量被測(cè)電阻的阻值．若在測(cè)量過(guò)程中，發(fā)覺(jué)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，表明被測(cè)的電阻阻值很大，這時(shí)要換用更高倍率的擋位，例如，本題就要從“×100”擋位更換到“×1k”擋位.題組四用多用電表檢查電路故障圖4－3－1410．如圖4－3－14所示，電路中有三根導(dǎo)線，其中一根是斷的，電源、電阻R1、R2及另外兩根導(dǎo)線是好的．為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)想先用多用電表的紅表筆連接在電源的正極a，再將黑表筆連接在電阻R1的b端和R2的c端，并觀看多用電表指針的示數(shù)．下列選項(xiàng)中符合操作規(guī)程的是()A．直流10V擋B．直流0.5A擋C．直流2.5V擋D．歐姆擋答案A解析由于被檢測(cè)的電路為含電源電路，所以選用歐姆擋肯定不行．由于電路中電源電動(dòng)勢(shì)為6V，所以選用直流2.5V擋也擔(dān)憂全．估測(cè)電路中電流的最大值可能為Im＝eq\f(E,R2)＝eq\f(6,5)A＝1.2A，所以選用直流0.5A擋也不對(duì)，只能選用直流10V擋．故正確答案為A.圖4－3－1511．如圖4－3－15為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的溝通電源連接，ab間，bc間、cd間分別連接一個(gè)電阻．現(xiàn)發(fā)覺(jué)電路中沒(méi)有電流，為檢查電路故障，用一溝通電壓表分別測(cè)得b、d兩點(diǎn)間以及a、c兩點(diǎn)間的電壓均為220V，由此可知()A．a(chǎn)b間電路通，cd間電路不通B．a(chǎn)b間電路不通，bc間電路通C．a(chǎn)b間電路通，bc間電路不通D．bc間電路不通，cd間電路通答案C解析測(cè)量ac時(shí)電壓為220V，說(shuō)明abc這一段電路某點(diǎn)斷路，測(cè)bd時(shí)電壓為220V，說(shuō)明bcd間某點(diǎn)斷路，明顯，這兩種狀況綜合的結(jié)果便是bc斷路．故選C.12．如圖4－3－16所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開關(guān)閉合后，發(fā)覺(jué)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)．圖4－3－16(1)為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的狀況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的狀況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．(2)在開關(guān)閉合狀況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明__________________可能有故障．(3)將小燈泡拆離