2021版物理全能大一轮复习人教版：研典型例题·全提升实验十一练习使用多用电表

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研 典型例题·全提升

热点一  教材原型实验

【典例1】(2017·全国卷Ⅲ)图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头Ⓖ的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。

(1)图甲中的A端与__________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。 

(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_______________(填正确答案标号)。 

A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得R1+R2=_____　Ω,R4=_____　Ω。 

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为__________;若此时B端是与“3”相连的,则读数为__________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为__________。(结果均保留3位有效数字) 

【解析】(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。

(2)选B。R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零的作用,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。

(3)换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以R1+R2==160 Ω

换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻r==120 Ω,新表头的量程是1 mA,所以R4=-r= Ω-120 Ω=880 Ω

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的,此时多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则多用电表读数为1.47 mA;若此时B端是与“3”相连的,此时多用电表是欧姆×100 Ω挡,则读数为11.0×100 Ω=1.10×103 Ω;若此时B端是与“5”相连的,此时多用电表是量程为5 V的电压表,则读数为2.95 V。

答案:(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA

1.10×103 Ω　2.95 V

热点二创新拓展实验

题型1　探测黑箱

【典例2】如图所示,在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2和3。

(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内任意两接点间是否存在电源时,要一表笔接某一点(如1),另一表笔应__________(选填“短暂”或“持续”)接另一点(如2),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,测量结果如表所示:

在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。

(4)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为________ Ω。 

【解析】(1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零部件为A。

(2)使用多用电表测量电压时,为保证电表不被损坏,往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能损坏电表。

(3)根据已知1、2间电阻为1.0 Ω,2、3间电阻为1.5 Ω,1、3间电阻为2.5 Ω,可画出电阻的连接方式如图甲所示。

(4)若将1、3用导线连接起来,则等效电路图如图乙所示,则 Ω=0.6 Ω。

答案:(1)A　(2)短暂　(3)见解析　(4)0.6

题型2　探测电路故障

【典例3】如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号,开关闭合后,发现小灯泡不亮,现用多用电表检查电路故障,需要检测的有电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。

(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2(电源中的连线完好)已接好的情况下,应当选用多用电表的__________挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的__________挡。 

(2)在开关闭合的情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__________可能有故障。 

(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。

【解析】(1)检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2(电源中的连线完好)已接好时,应选用电压挡,在连接点1、2同时断开时应选用欧姆挡。

(2)因5、6两点间的电压接近电源的电动势,说明开关或连接点5、6可能断开。

(3)先进行机械调零,然后选用多用电表的“欧姆挡”,进行欧姆调零,再测量小灯泡的电阻,若电阻“无穷大”,则小灯泡断路。

答案:(1)电压　欧姆　(2)开关或连接点5、6

(3)见解析

题型3　电流表、电压表综合应用

【典例4】某学生实验小组利用如图所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:

多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干。

回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔__________,调欧姆零点。 

(2)将图中多用电表的红表笔和__________(选填“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甲所示,这时电压表的示数如图乙所示。多用电表和电压表的读数分别为_____　 kΩ和_____　 V。 

(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 kΩ和4.00 V。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“×1 k”挡内部电路的总电阻为__________ kΩ。 

【解析】(1)使用多用电表测电阻时,换挡后需重新进行欧姆调零,故应将两表笔短接。

(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出,故红表笔应接“1”。

(3)从题图甲可以看出多用电表中的指针指向表盘最上排刻度15位置,电阻挡为“×1 k”,故读数为15 kΩ;由于电压表量程为5 V,电压表中的指针所指位置为3.60,故读数为3.60 V。

(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时,多用电表读数即为电压表内阻,所以电压表内阻为12 kΩ。

(5)设多用电表内电池的电动势为E,内阻为R,由(3)、(4)问可知=,=,两式联立解得E=9.00 V,R=15 kΩ。

答案:(1)短接　(2)1　(3)15　3.60　(4)12

(5)9.00　15

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