鲁科版高考物理一轮总复习实验12用多用电表测量电学量练习题含答案

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实验十二　用多用电表测量电学量(建议用时：40分钟)1．如图甲所示为一个多用电表的表盘，图中的S、K、T为三个可调节部件，该多用电表用作欧姆表的原理图如图乙所示。　　　　甲　　　　　　　　　　乙丙(1)现用此多用电表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻，主要操作步骤如下：①调节可调部件________，使电表指针停在表盘左侧零刻度位置；②调节可调部件________，选择“×1”挡位置；③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件________，使电表指针指向右侧零刻度位置；④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端，由表头指针示数得出该电阻的阻值。(2)选择欧姆表的“×1 k”挡，两表笔笔尖相互接触且调零时，图乙中电源的电动势和内阻分别为E、r，表头G的内阻为Rg，滑动变阻器的阻值为R，则表头G的满偏电流Ig＝________(用题给符号表示)；再把表笔的笔尖和某电阻接触，欧姆表的示数如图丙所示，若电源电动势E＝6 V，则通过表头G的电流I＝________ mA。解析：(1)①多用电表的使用首先进行机械调零：调节可调部件S，使电表指针停在表盘左端的零刻度位置。②调节可调部件K，选择合适的挡位：因电阻约为十几欧，为使指针指在中央刻度附近，则选择欧姆表的“×1”挡位。③欧姆表选好挡位后要进行欧姆调零，短接红、黑表笔，调节T，使得电表指针指向右端的零刻度位置。(2)两表笔笔尖相互接触且调零时，Rx＝0，此时电流为满偏电流Ig，由闭合电路的欧姆定律有E＝Ig(R＋Rg＋r)，则可得 Ig＝。欧姆表选择“×1 k”挡，中值电阻值为15×1 000 Ω＝1.5×104 Ω，则RΩ＝R＋Rg＋r＝1.5×104 Ω，而E＝6 V，现接待测电阻后，由题图丙读得Rx＝1.5×104 Ω，则I＝＝0.2 mA。答案：(1)①S　②K　③T　(2)　0.22．(2020·佛山模拟)小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用电表(简称A表，下同)“×10”挡欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。他找来了另一个多用电表B(简称B表，下同)、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材。甲乙实验的操作如下：(1)小明将A表调到“×10”挡，将B表调到“mA”挡，准备按如图甲所示将所有的器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线。(2)先使用B表的电流挡测量A表“×10”挡的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆挡“×10”挡位置。几次试测后，确定B表应使用“10 mA”挡，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图乙所示，记录下B表读数为________ mA。(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。(4)调节电阻箱，闭合开关，当B表读数为6.0 mA时，读出电阻箱阻值为R1(Ω)；继续调节电阻箱阻值，当B表读数为4.0 mA时，读出电阻箱阻值为R2(Ω)。(5)断开电路，整理器材。根据以上测量数据，可算出A表内置电源的电动势E＝________V，A表“×10”挡欧姆调零后的内阻R0＝________ Ω，B表“10 mA”挡的内电阻RB＝________ Ω。(以上结果均用R1、R2表示)解析：(1)电路连线如图所示。(2)因为B表使用“10 mA”挡，则B表读数为 8.0 mA。(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表红、黑表笔短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。(5)设A表“×10”挡欧姆调零后的内阻为R0，则有I0＝＝8 mA设B表“10 mA”挡的内阻为RB，则＝6 mA＝4 mA联立解得E＝ VR0＝ ΩRB＝ Ω。答案：(1)见解析图　(2)8.0　(3)红、黑表笔(5)　　3．(2020·浙江模拟)钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量。在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极。(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过____________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极。甲(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了。他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1 k”挡分别进行了二极管导通状态的准确测量，他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：___________________________________________________。(3)钱华同学的兴趣越来越浓厚，他思考这个发光二极管是否像普通电阻一样，两端电压与通过的电流成正比呢？他求助物理实验室老师探究该二极管的伏安特性，测绘它的伏安特性曲线，通过实验，测得发光二极管两端电压U和通过它的电流I的数据如表：U/V01.501.801.902.002.082.192.33I/mA000.010.020.040.060.090.20U/V2.432.512.562.622.702.82  2.87 2.87 I/mA0.500.801.003.005.009.0011.01 ①请在图乙中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整。②请你根据钱华同学实验时收集到的数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的伏安特性曲线(I­U图线)。解析：(1)在测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零；根据题干所述内容进行全面判定后发现，二极管发光时处于正向导通状态，因为黑表笔所接为二极管的正极，故短管脚为负极。(2)从“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡到“×1 k” 挡，多用电表的内阻越来越大，根据闭合电路欧姆定律I＝ 可知，通过二极管的电流越来越小，根据 P＝I2R可知二极管的发光亮度越来越小。(3)①电路连线如图甲所示。②发光二极管的伏安特性曲线(I­U图线)如图乙所示。　　甲　　　　　 　 　乙答案：(1)欧姆调零　短管脚　(2)小　电路中的总电阻越来越大，电流越来越小(3)①见解析图甲　②见解析图乙4．(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为 98.5 Ω、量程为0～100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图甲中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”)。甲(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图乙所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。乙(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图丙所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω。丙解析：(1)欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即r＋R0＋RA＋R＝15 kΩ，解得R＝900 Ω。由于滑动变阻器R2的最大阻值为500 Ω，所以滑动变阻器选R1。(2)根据闭合电路欧姆定律，得Ia＝ 和Ib＝，代入数据解得Ra＝45 kΩ，Rb＝5 kΩ。(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指在0 kΩ上。电阻箱的阻值为(0.1×0＋1×0＋10×0＋100×0＋1 000×5＋10 000×3) Ω＝35 000.0 Ω。答案：(1)如图所示　900　R1　(2)45 kΩ5 kΩ　(3)0　35 000.0