2019-2020年高中物理 2.8-2.9 多用電表的原理 實驗：練習(xí)使用多用電表練習(xí) 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 2.8-2.9 多用電表的原理 實驗：練習(xí)使用多用電表練習(xí) 新人教版選修3-1 基礎(chǔ)夯實 一、選擇題(單選題) 1．關(guān)于多用電表，下列說法不正確的是(　　) A．多用電表是電壓表、電流表、歐姆表共用一個表頭改裝而成的 B．用多用電表無論是測電壓、電流還是測電阻，紅表筆的電勢都高于黑表筆的電勢 C．多用電表的電壓擋、電流擋靠外部電源提供電流，歐姆擋靠內(nèi)部電源提供電流 D．用多用電表測電壓、測電流和測電阻時，電流都是從紅表筆流入的 答案：B 解析：多用電表內(nèi)只有一個表頭。對于多用電表，電流都是從紅表筆流進(jìn)，從黑表筆流出。其他測量電流的來源都是外電路提供的，但是歐姆擋和其他擋不同，它是靠內(nèi)部電源提供電流的，所以A、C、D選項正確，B選項錯誤。 2．關(guān)于多用電表的使用，下列操作正確的是(　　) A．測電壓時，應(yīng)按圖甲連接方式測量 B．測電流時，應(yīng)按圖乙連接方式測量 C．測電阻時，應(yīng)按圖丙連接方式測量 D．測二極管的反向電阻時，應(yīng)按圖丁連接方式測量 答案：B 解析：測電壓時，紅表筆應(yīng)接電勢高的點，黑表筆應(yīng)接電勢低的點，所以A錯，同理B對；測電阻時，應(yīng)將電阻從電路中斷開，C錯；由于黑表筆接的是內(nèi)部電源的正極，所以測二極管的正向電阻時，黑表筆應(yīng)接二極管的正極，應(yīng)按圖丁連接方式測量，D錯誤。 二、非選擇題 3．如圖所示為用多用電表測電路中電流的實驗，圖中多用電表測定的是________(填“甲電阻”“乙電阻”或“總”)的電流，測得電流的大小是________。 答案：乙電阻　50.0mA 解析：由電路中連接情況知，多用電表與乙電阻串聯(lián)，故測定的是乙電阻的電流。由圖知選擇量程為100mA，故指針指示讀數(shù)為50.0mA。 4．(海南省海南中學(xué)xx～xx學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖為一正在測量中的多用電表表盤。 (1)如果是用直流2.5V擋測量電壓，則讀數(shù)為________V。 (2)如果是用直流5mA擋測量電流，則讀數(shù)為________mA。 (3)如果是用“100”擋測量電阻，則讀數(shù)為________Ω。 答案：(1)1.64　(2)3.28　(3)800 解析：(1)用多用電表測直流電壓、電流時，需根據(jù)第二行刻度讀數(shù)。所選擋位最小刻度值為V＝0.05V，由于指針指在32.8個最小刻度處，故所測電壓： U＝0.0532.8V＝1.64V (2)用直流5mA擋時最小刻度值為mA＝0.1mA。 故所測電流I＝0.132.8mA＝3.28 mA。 (3)用多用電表測電阻時，需根據(jù)第一行刻度讀數(shù)。由于選用“100”擋，故所測電阻：R＝8.0100Ω＝800Ω。 5.如圖所示為一可供使用的多用電表，S為選擇開關(guān)，Q為電阻擋調(diào)零旋鈕?，F(xiàn)在要用它檢測兩個電阻的阻值(圖中未畫電阻)。已知阻值分別為R1＝60Ω，R2＝470kΩ，下面提出了在測量過程中一系列可能的操作，請你選出能盡可能準(zhǔn)確地測定各阻值和符合多用電表安全使用規(guī)則的各項操作，并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上。 A．旋動S使其尖端對準(zhǔn)電阻擋1k B．旋動S使其尖端對準(zhǔn)電阻擋100 C．旋動S使其尖端對準(zhǔn)電阻擋10 D．旋動S使其尖端對準(zhǔn)電阻擋1 E．旋動S使其尖端對準(zhǔn)1 000 F．將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開 G．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開 H．兩表筆短接，調(diào)節(jié)Q使表針對準(zhǔn)電阻擋刻度盤上的0，隨后即斷開 所選操作及其順序為(用字母代號填寫)：________。(操作：步驟可以重復(fù)選用) 答案：AHGDHFE(或DHFAHGE) 解析：多用電表測量電阻時，量程的選擇以指針指中央附近時讀數(shù)較準(zhǔn)確，由表盤中值示數(shù)約為150可知，測R1＝60Ω的電阻時，只能選“1”擋；測R2＝470kΩ時，應(yīng)選擇“1k”擋，并且在每次選定量程后，都必須將兩表筆短接，進(jìn)行電阻擋調(diào)零，所以題目中所給操作H需重復(fù)選用。在測量過程中對R1與R2測量的先后沒有什么限制，但測量完畢后，功能選擇開關(guān)必須旋離電阻擋，撥至交流()高壓擋或“OFF”處，所以合理的操作及順序為AHGDHFE或DHFAHGE。 6．xx年埃博拉疫情在世界部分地區(qū)爆發(fā)，為了做好防范，需要購買大量的體溫表，某同學(xué)想自己制作一個金屬溫度計，為此該同學(xué)從實驗室找到一個熱敏電阻，并通過查資料獲得該熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖線如圖甲所示。該同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計：將一電動勢E＝1.5V(內(nèi)阻不計)的電源、量程5mA內(nèi)阻Rg＝100Ω的電流表、電阻箱R′及用該電阻作測溫探頭的電阻R，串聯(lián)成如圖乙所示的電路，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。 (1)電流刻度較小處對應(yīng)的溫度刻度________；(填“較高”或“較低”) (2)若電阻箱阻值R′＝70Ω，圖丙中5mA刻度處對應(yīng)的溫度數(shù)值是多少？ 答案：(1)較高　(2)30℃ 解析：(1)由閉合電路歐姆定律E＝Ig(R＋R′＋Rg)，可知電流越小電阻越大，而由圖甲知電阻越大溫度則越高，即電流刻度越小處對應(yīng)的溫度刻度應(yīng)該較高。 (2)若電阻箱阻值R′＝70Ω時，將數(shù)據(jù)代入E＝Ig(R＋R′＋Rg)得熱敏電阻的阻值R＝130Ω，結(jié)合圖甲可知此時對應(yīng)的溫度數(shù)值為30℃。 能力提升 一、選擇題(單選題) 1.如圖是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的4/5處。現(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5處，則該電阻的阻值為(　　) A．4R　　 B．5R　　 C．10R　　 D．16R 答案：D 解析：由閉合電路的歐姆定律得：調(diào)零時有E＝IgR內(nèi)；指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的4/5時有E＝4Ig(R＋R內(nèi))/5；指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/5時有E＝Ig(Rx＋R內(nèi))/5。聯(lián)立三式可解得Rx＝16R。D正確，A、B、C錯誤。 2．黑箱中有一個二極管，還有兩個阻值均為1kΩ的電阻，它們與黑箱的接線柱1、2、3接成電路，用多用電表的電阻擋對這三個接線柱間的電阻進(jìn)行測量，得到的數(shù)據(jù)如表所示，那么黑箱中的線路是哪一個(　　) 黑筆觸點 1 1 2 紅筆觸點 2 3 1 表頭讀數(shù) 0 0.5kΩ 2kΩ 答案：C 解析：根據(jù)表頭讀數(shù)為零，二極管反接這一點可判斷B是錯誤的；根據(jù)讀數(shù)為0.5kΩ，二極管正接電阻為0，兩個電阻應(yīng)是并聯(lián)，可判斷A是錯誤的；再根據(jù)讀數(shù)為2kΩ可判斷D是錯誤的；只有C滿足三次測量，故選C。 二、非選擇題 3．如圖所示是歐姆表的工作原理圖。 (1)若表頭的滿偏電流為Ig＝500μA，干電池的電動勢為1.5V，把靈敏電流表的電流刻度值對應(yīng)的歐姆表電阻值填在下表中： 電流刻度 0 200μA 300μA 500μA 電阻刻度 ∞ (2)這只歐姆表的總內(nèi)阻為________Ω，表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的時，待測電阻為________Ω。 答案：(1)4.5103Ω　2103　(2)3 000　6 000 解析：(1)對應(yīng)電流“0”刻度的電阻刻度為“∞”，對應(yīng)滿偏電流“500μA”刻度的電阻刻度為“0”，所以調(diào)零時，由閉合電路的歐姆定律有：Ig＝。 得歐姆表總內(nèi)阻R內(nèi)＝Rg＋r＋R0＝＝3 000Ω。 測量電阻Rx時有I＝ 得Rx＝－R內(nèi) 當(dāng)I＝200μA時， Rx＝－3 000Ω＝4.5103Ω 當(dāng)I′＝300μA時， Rx′＝－3 000Ω＝2103Ω。 (2)當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處時， 通過歐姆表的電流I″＝＝A。 Rx″＝－R內(nèi)＝6 000Ω。 4．(1)某同學(xué)使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“1k”擋位，測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖(a)所示。請你簡述接下來的測量操作過程： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋。 (2)接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖(b)所示。其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實驗電路的連接。 答案：(1)①斷開待測電阻，將選擇開關(guān)旋到“100”擋； ②將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω”； ③再接入待測電阻，將指針示數(shù)100，即為待測電阻阻值。 (2)如圖所示 解析：(1)因為電表指針偏角過大，所以應(yīng)將選擇開關(guān)旋到“100”擋，重新歐姆調(diào)零再測。 (2)由電表示數(shù)知該電阻約為2kΩ，所以電流表應(yīng)內(nèi)接，電路連接見答案。 5．(泰安市xx～xx學(xué)年高二檢測)某學(xué)生實驗小組利用圖(a)所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有： 多用電表： 電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動變阻器：最大阻值5kΩ； 導(dǎo)線若干。 回答下列問題： (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點。 (2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。 (3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示，這時電壓表的示數(shù)如圖(c)所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為______kΩ和______V。 (4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________kΩ。 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池，一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示。根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為______V，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為______kΩ。 答案：(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0　(5)9.00　15.0 解析：(1)歐姆表調(diào)0前，需要將兩表筆短接。 (2)應(yīng)用多用電表的歐姆擋時，電流從黑表筆流出，所以黑表筆接電壓表正接線柱，即黑表筆接2，紅表筆接1。 (3)歐姆表選用的倍率是1k，歐姆表的讀數(shù)15.01k＝15.0kΩ；電壓表量程5V，最小分度0.1V，讀數(shù)時需要估讀一位，為3.60V。 (4)當(dāng)滑動變阻器的阻值為0時，歐姆表所測的電阻即為電壓表的內(nèi)阻，所以為12.0kΩ。 (5)由(4)知，電壓表內(nèi)阻12.0kΩ，在(3)中，歐姆表的讀數(shù)15.0kΩ，所以此時接入電路的滑動變阻器的阻值為3kΩ，設(shè)電動勢E，多用表內(nèi)阻R，根據(jù)(3)和(4)中給的兩組數(shù)據(jù)可知：＝，＝兩式聯(lián)立得：E＝9.00V，R＝15.0kΩ。