高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用5 实验：练习使用多用电表优秀习题

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多用电表的结构和使用方法
1．(1)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50 V，则读数应为 V；一次测量电阻，记录的读数为1 600 Ω，则所选倍率为 （选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。
(2)在（1）中用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号 ；
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(3)常用的多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成的。有一块满偏电流为50 μA、内阻为800 Ω的小量程电流表，现要将它改装成0~1 mA、0~10 mA两个量程的电流挡，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1 R2（选填“>”或“＜”）；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理： 。
2．某物理兴趣小组发现实验室里的多用电表欧姆挡配备了两块电池，在弄懂原理后受此启发尝试设计了一款如图所示的具有“×1”和“×10”两种倍率的简易欧姆表。所用器材有：两节干电池，电动势E1=E2=1.5V，内阻均不计；灵敏电流计G，满偏电流Ig=500μA，Rg=195Ω；电阻箱R1、R2，滑动变阻器R3；定值电阻R4、R5；S为单刀双掷开关；红黑表笔各一支；导线若干。
(1)a表笔应为 （填“红”或“黑”）表笔。当开关S接 （填“1”或“2”）时，欧姆表的倍率为“×1”挡。
(2)该兴趣小组发现大多数的欧姆表刻度盘在正中央的刻度数为“15”，为与常用欧姆表保持一致，现将该表的正中央数值也设为“15”。经同学们的理论探究，得出R1= Ω，R2= Ω，并按此调整R1、R2为相应的阻值。
(3)小组成员按照一定的规律绘制欧姆表刻度替掉灵敏电流计的表盘，刻度盘正中央的数值标为15，最右边满偏电流Ig处的数值标为0，处的数值标为 。
(4)该小组用制作好的欧姆表测量未知电阻。选择“×10”挡，红黑表笔短接，调节R3使灵敏电流计满偏，再将接到红黑表笔间，此时指针指在了处，则Rx= Ω。
多用电表的操作及读数
3．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。
（1）其中电阻R2= Ω。
（2）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。
4．某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”，设计实验电路图如图1所示。
（1）滑动变阻器用于改变电路中的电流，是定值电阻，的主要作用是 。
（2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路，剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压档粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的 （“红导线”或“黑导线”）连接。
（3）图2为实物图，请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整 。
（4）记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出图像如图3，由图像可得充电宝的电动势 V（保留两位小数），内阻 Ω（保留两位小数）。
5．如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，进行了以下操作：
（1）该小组先用多用电表直流挡粗略测量水果电池组的电动势，电表指针如图乙所示，则电表的读数为 V；
（2）为了更准确地测量水果电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：

A．待测水果电池组（内阻约为） B．电流表A（0~5mA，内阻为）
C．电压表（0~3V，内阻约为） D．电压表（0~15V，内阻约为）
E.滑动变阻器（） F.滑动变阻器（）
G.开关、导线各若干

①应该选择的实验电路是图中的 （选填“丙”或“丁”）；
②实验中滑动变阻器应选 （填“”或“”）；
（3）确定好的电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图戊所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势 V，内电阻 。（结果均保留三位有效数字）
6．某实验小组成员要测量一节未知电池的电动势和内阻。
①先用多用电表2.5V量程粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电源的 （填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图1所示，则粗测电源电动势为 V。
②要精确测量电源的电动势和内阻，小组成员设计了如图2所示的电路。闭合电键S，调节滑动变阻器滑片，测得多组电压表和电流表的示数U、I（电表内阻忽略不计），在坐标系中作出如图3所示的图像，图像反映电压变化范围比较小，为了解决该问题，需要选择合适的器材进行改装电路，在图电路中选择 。
A． B． C． D．
③实验小组成员找来的电阻有两只；阻值为的定值电阻，阻值为的定值电阻，根据②中选择的电路改装需要选电阻 。根据改装的电路进行实验，实验测得多组电压、电流的值，仍在坐标系中描点作图，如图所示，由此测得电源的电动势 V，电源的内阻 （计算结果小数点后均保留两位）。
用多用电表测二极管的正反向电阻
7．下列关于欧姆表的使用和操作正确的是（ ）

A．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×100”挡，重新调零后再测量
B．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新欧姆调零
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．多用电表用完后，将红黑表笔拔出即可
8．某同学从电器设备上拆下一个二极管，为判断二极管的正负极并描绘伏安特性曲线，该同学选用以下器材进行操作：
A．欧姆表
B．电源E1（6V）
C．电源E2（50V）
D．电压表V1（3V，10kΩ）
E.电压表V2（50V，160kΩ）
F.电流表A1（20mA，10Ω）
G.电流表A2（200µA，50Ω），滑动变阻器R，开关S。
(1)正确插入红、黑表笔，欧姆调零后，用欧姆表的红、黑表笔分别与二极管的引线p、q相连，观察到欧姆表的指针偏转角很大。调换二极管的位置，将欧姆表的红、黑表笔分别与二极管的引线q、p相连，观察到欧姆表的指针几乎不动，则二极管的正极为 端（选填“p”或“q”）；
(2)在如图甲所示的电路中，请再接入一根导线使二极管两端的电压从0可调 ；
(3)闭合开关，将滑片从b向a移动获得多组UI数据；断开开关，调换二极管的正负极，更换电源和电表，改变电路结构后闭合开关，将滑片从b向a移动获得多组UI数据，并将实验获取的数据描绘在图像中，如图乙所示，请画出改变后的电路图 ；
(4)请在图乙中描绘出该二极管的伏安特性曲线 。
9．二极管具有单向导电性，其正向电阻很小，反向电阻很大，现有一个二极管其正极记为A、负极记为B，某小组同学用实验研究其正、反向电阻：
（1）先用多用电表的欧姆挡测量二极管电阻，多用电表的红表笔应接 （填“A”或“B”），选用“×1”的倍率，指针指示如图甲所示，则所测正向电阻为 Ω。

（2）若查元件型号其反向电阻约为30kΩ，则用多用电表的欧姆挡测其反向电阻时应选用的倍率为 。（填“×10”、“×100”或“×1k”）
（3）该小组同学进一步设计了如图乙所示的电路用伏安法进一步测量该二极管正反向电压均为2V时的电阻值，二极管接在1、2之间，电压表的内阻约为40kΩ，选用多用电表的直流电流挡作为电流表接在3、4之间。该多用电表的直流电流有三个量程，量程和对应的内阻分别为：①100μA，内阻约100Ω；②100mA，内阻约为50Ω；③0.6A，内阻约为10Ω。
则在测二极管的反向电阻时，电流表的量程应选用 （填“①”、“②”或“③”），单刀双掷开关S2应合向 （填“5”或“6”）。

10．某实验小组“研究光敏电阻的阻值特性”。
(1)小组成员先利用多用电表欧姆挡粗测不同光照条件下光敏电阻的阻值。
①测量遮光条件下的阻值，选择“”挡，指针在表盘的位置如图Ⅱ-（1）所示，此时的阻值为 Ω；
②测量光照条件下的阻值，选择“”挡，指针在表盘的位置如图Ⅱ-（2）所示，为确定该条件下的阻值，后续操作最合理的是 。
A．直接读数
B．将选择开关旋至“×100”挡，测量、读数
C．将选择开关旋至“×100”挡，重新欧姆调零后，测量、读数
D．将选择开关旋至“”挡，重新欧姆调零后，测量、读数
(2)为了更精确地测量该光敏电阻在光照条件下的阻值，学习小组进一步采用伏安法进行测量研究。实验所用器材和部分电路连线如图Ⅱ-（3）所示。其中：电源电动势（电源内阻忽略不计）、电压表量程0~3V、滑动变阻器阻值0~5Ω。
①为了有较大的电压测量范围，导线Q端应 ；
A．接a B．接b C．不接
②为减小实验误差，电流表最合理的选择是 ；
A．多用电表“0.5mA”挡 B．多用电表“5mA”挡 C．多用电表“50mA”挡
③因电表内阻均未知，使用试触法判断P点接法。P点接b时两表盘示数如图Ⅱ-（4）a所示，接c时示数Ⅱ-（4）b所示。为减小实验误差，P点应选择 （选填“接b”或“接c”），此时的测量值相比真实值 （选填“偏小”、“偏大”或“无偏差”）。
11．为研究二极管的伏安特性曲线，某研究小组用：恒压电源（电压可调节）、多用电表、滑动变阻器（最大阻值为）、电压表、灵敏电流计、两个规格相同的二极管（电学符号为“”）、导线若干和开关连成如图甲所示的电路图。

实验研究如下，请完成相关实验内容：
（1）判断二极管的极性：断开开关和，将多用电表选择开关调至“”欧姆挡，将红、黑表笔分别接时发现多用电表指针偏角很小；将红、黑表笔分别接、时偏角很大。请在图甲中的两个框内画出二极管的示意图。
（2）结合（1）的研究结果，接着研究二极管的正向特性：调节电源输出电压至适当值，闭合开关，将开关接在 （选填“1”或“2”）端，由向缓慢移动滑动变阻器的滑片P，使二极管两端的电压由零逐渐增大；某次电压表指针指示如图乙所示，则此时的电压值为 V；记录多组电压表和对应电流表的读数。根据实验数据得到该二极管的正向伏安特性曲线如图丙所示。
（3）根据图丙的伏安特性曲线，二极管两端所加正向电压大于后，其正向电阻怎样随电压变化？ 。
12．实验小组的同学练习多用电表的使用，首先练习用多用电表测量某一电阻的阻值。
（1）他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“×100”位置， 将红黑表笔分别插“+”“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节 旋钮，使多用电表的指针指向电阻挡 刻线（选填“0”或“∝”）。
（2）使用多用电表欧姆挡测电阻和二极管时，下列说法正确的是 。
A．测量电路中某个电阻时，应该把该电阻与电路断开
B．将红、黑表笔金属部分分别与电阻两端接触，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
C．测二极管时，若指针偏角很大，则与黑表笔的接触的是二极管的负极
D．多用电表红表笔的电势一定比黑表笔高
（3）练习使用多用电表测量电流和电压，如图2所示，甲图是用电流挡测小灯泡电流的示意图，乙图是用电压档测量小灯泡电压的示意图，实验中不符合操作规范的是 。（选填“甲”或“乙”）
（4）某同学在使用多用电表测电压时，选择开关调到直流电压2.5V挡位，指针如图a，电压为 V；螺旋测微器如图b，示数为 mm；游标卡尺如图c，示数为 mm。
13．（2023·天津·高考真题）某同学测量金属丝的电阻R大小。
（1）首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测，用“×1”档位正确测量，指针偏转如图所示对应的读数为 Ω；

（2）该同学设计了如图所示的电路，再次开展测量，除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外，还提供如下器材：

A．电压表（量程0—15V，内阻约15kΩ） B．电压表（量程0—3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程0—3A，内阻约0.025Ω） D．电流表（量程0—0.6A，内阻约0.125Ω）
①为了测量准确，实验时应选用 测量电压U，应选用 测量电流I；（填器材前对应字母）
②关于该实验下列哪些说法是正确的？
A．电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C．滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D．通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
14．（2024·全国·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 kΩ（结果保留1位小数）；
(2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端；
(3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻 （用、U和表示）；
(4)测量得到，则待测电压表内阻 （结果保留3位有效数字）。