鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 科学测量:用多用电表测量电学量测试题

　　第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电

第3节　科学测量:用多用电表测量电学量　

第4节　科学用电

基础过关练

题组一　多用电表的原理

1.某学生在练习使用多用电表之前,她认真分析了欧姆表的原理电路图(见图甲)。她做的几个练习使用多用电表的电路如图乙所示,下列说法中错误的是              (　　)

A.图1中多用电表选择开关应该是直流电压挡

B.图2中多用电表选择开关应该是直流电流挡

C.图3中多用电表测二极管电阻时,指针几乎不偏转

D.图4中多用电表选用欧姆挡,可以给电容器充电

2.如图是一个多用电表的简化电路,S为单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱O可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是              (　　)

A.当开关S分别接1和2时,测量的是电流,其中S接1时量程较大

B.当开关S分别接3和4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔

C.当开关S分别接5和6时,测量的是电阻,其中A是红表笔

D.当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接5时量程较大

3.(多选)如图所示,虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为电表面板上的表笔插孔。下列说法正确的是              (　　)

A.a孔插黑表笔

B.用“×100”倍率测量时指针在右端0刻度线附近,应换用“×1”倍率

C.更换倍率测量电阻时,必须要重新进行欧姆调零

D.要测量电路中某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开

4.某实验小组在“练习使用多用电表”实验中:

(1)用多用电表测量某一电学元件,多用电表的选择开关旋至如图1所示。操作正确,表盘指针如图2所示,则该电学元件阻值为　　　　 Ω。 

(2)该电学元件可能是　　　　。 

A.一个阻值未知的电阻

B.“220 V　50 W”的白炽灯

C.“220 V　100 W”的白炽灯

5.如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:

(1)调节　　　　,使电表指针停在　　　　(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。 

(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的　　　　(选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)位置。 

(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节　　　　,使电表指针对准　　　　(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。 

(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为　　　　 Ω。 

(5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。深度解析

题组二　多用电表的使用与读数

6.在如图甲所示的电路中,4节干电池(一节干电池的电动势约为1.5 V)串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V　0.3 A”。闭合开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮。

(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。

①选择开关置于下列　　　　量程较为合适(用字母序号表示)。 

A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V

②测得c、d间电压约为5.8 V、e、f间电压为0,则故障是　　　　。 

A.A灯丝断开 B.B灯丝断开

C.d、e间连线断开 D.B灯被短路

(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”。

①测试前,一定要将电路中的开关S　　　　; 

②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为　　　　 Ω,此时测量的是　　　　间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为　　　　 Ω。 

7.(2020湖北高三月考)某同学设计了一个测量多用电表内电池电动势E的实验。所用到的器材有:待测多用电表(表盘中央刻度为“15”)、量程为0~60 mA的电流表(内阻未知)、电阻箱、 导线若干。

(1)在使用多用电表测电阻时,应选择合适的挡位。若该同学所用多用电表的欧姆挡有三个挡位,分别是“×1”“×10”“×100”。当选用“×10”挡粗测一未知电阻的阻值时,操作步骤正确,但发现表头指针偏转角过大,为了准确地进行测量,该同学将多用电表换到欧姆挡的“×1”挡位。如果该同学换挡后,立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么还缺少的必要步骤是 

　; 

(2)该同学在实验前按图甲所示的电路图连接好电路,实验时已将多用电表调至欧姆挡的“×1”挡位。其中a和b是多用电表的两个表笔,若两电表均正常工作,则可判断表笔b为　　　　表笔(填“红”或“黑”); 

甲

(3)实验过程中,某次将电阻箱的阻值调为12.5 Ω,此时多用电表、电流表的指针位置分别如图乙、丙所示。则可求得电流表的内阻为　　　　Ω,多用电表内电池的电动势为E=　　　　V。 

题组三　科学用电

8.小红家中的4盏灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试室内各处电路时,氖管都发光。她对故障作了下列4种判断,其中正确的是(　　)

A.灯泡全部烧坏了 B.进户零线断路

C.室内线路某处短路 D.进户火线断路

能力提升练

题组一　多用电表的使用与读数

1.(2020山东济宁检测,)在“练习使用多用电表”实验中,请回答下列问题:

(1)甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220 V　100 W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中合理的操作顺序为　　　　(填写选项前的字母)。 

A.将选择开关旋转到“×1 k”的位置

B.将选择开关旋转到“×10”的位置

C.用两表笔与白炽灯连接好并读数

D.将两表笔短接,进行欧姆调零

(2)甲同学按正确的实验操作,指针停在如图甲所示的位置,则此白炽灯电阻的测量值为　　　　 Ω。 

(3)乙同学发现该多用电表“直流50 V”挡损坏了,但“直流10 V”挡能正常使用。打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了,如图乙所示。若表头A的满偏电流为1 mA,则应用　　　　 kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50 V”挡。 

2.(2020山东济南历城第二中学高二月考,)为确定某电子元件的电学特性,做如下测量。

(1)用多用电表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择　　　　倍率的欧姆挡(填“×10”或“×1 k”),并先　　　　再进行测量,多用电表的示数如图(a)所示,测量结果为　　　　Ω。 

(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图(b)所示。添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性。

本实验中使用多用电表测电压,多用电表的选择开关应调到　　　　挡(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)。 

题组二　用多用电表进行元件探测和故障检测

3.(2020河北石家庄第二中学检测,)如图所示,已知黑箱外有A、B、C三只接线柱,黑箱内有一只定值电阻和一个二极管,它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线柱间的阻值,结果如下表所示。请判定黑箱内的结构。

4.(2020重庆第一中学检测,)某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值12 V的蓄电池作为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用电表“直流50 V”挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。

(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图2所示,读数为　　　　 V,说明　　　　正常(选填:“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。 

(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是　　　　(选填:“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。 

答案全解全析

第3节　科学测量:用多用电表测量电学量

第4节　科学用电

基础过关练

1.C　用欧姆挡时,多用电表外部电路中不应有电源;而用直流电压挡时要与被测元件并联,用直流电流挡时要与被测元件串联;欧姆挡内部有电源,接电容器时,内部电源会为电容器充电,二极管加正向电压,电阻很小,指针偏角很大;故A、B、D正确,C错误。

2.A　当开关S分别接1和2时,表头与定值电阻并联,测量的是电流,并联电阻越大,其量程越小,选项A正确;当开关S分别接3和4时,多用电表中接有电源,测量的是电阻,电流应从黑表笔流出多用电表,故B为黑表笔,选项B错误;当开关S分别接5和6时,表头与定值电阻串联,测量的是电压,串联的电阻越大其量程越大,选项C、D错误。

3.ACD　由题图可以知道,a插孔与内置电源正极相连,则a孔应插黑表笔,A选项正确;用“×100”倍率测量时,若指针指在右端0刻度线附近,说明所选倍率太大,应换小倍率,用“×10”倍率测量,B选项错误;每次更换倍率后,测电阻前需要重新进行欧姆调零,C选项正确;使用多用电表测某电阻的阻值,必须将该电阻与其他元件断开,如果电阻与其他元件不断开,电阻和其他元件构成回路,这样测出的不是这个电阻的阻值,选项D正确。

4.答案　(1)3 000　(2)A

解析　(1)欧姆表读数为:30×100 Ω=3 000 Ω

(2)根据P=可知B、C错误;该电学元件可能是一个阻值未知的电阻,故A正确。

5.答案　(1)机械调零旋钮　电流　(2)×1　(3)欧姆调零旋钮　电阻

(4)19

解析　(1)使用多用电表欧姆挡,先机械调零,转动机械调零旋钮,使指针停在电流(或电压)的“0”刻度线。

(2)多用电表的中值电阻为15 Ω,测量20 Ω的电阻时,要使用“×1”的倍率。

(3)选择好合适倍率的欧姆挡后,需要进行欧姆调零,将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针在右端电阻的“0”刻线处。

(4)由刻度盘和倍率可知,测量电阻的阻值为19×1 Ω=19 Ω。

方法技巧

在不知道待测电阻的估计值时,应先从多用电表的中等倍率的某个欧姆挡试测,然后再选择合适挡位测量。熟记“小倍率小角度,大倍率大角度”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“∞”处)。

6.答案　(1)①B　②A　(2)①断开　②5.0　e、f　12.7

解析　(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V,电压表量程应选10 V,B项正确。

②灯泡不亮,说明电路断路或短路,电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势,说明有电流通过电压表,c、d间以外其他部分电路接通,电压表接e、f时无示数,说明c、d间灯泡断路,A项正确。

(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开,故填“断开”。

②欧姆表读数应该为5×1 Ω=5 Ω。由于A灯泡断路,电阻无穷大,而欧姆表示数为5 Ω,说明测量的应该是e、f间电阻。由R=可求得电阻为12.7 Ω,温度高时灯丝的电阻大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。

7.答案　(1)将红、黑表笔短接进行欧姆调零　(2)黑　(3)0.5　1.51

解析　(1)用“×10”挡测某电阻时,操作步骤正确,表头指针偏转角很大,说明所选挡位太大,应换到“×1”挡,如果换挡后,立即用表笔接待测电阻读数,那么缺少的必要步骤是:两表笔短接,再一次欧姆调零。

(2)因为多用电表的黑表笔接内部电池的正极,电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,所以b是黑表笔。

(3)多用电表用“×1”挡测量,读数是13 Ω;电阻箱读数是12.5 Ω,因此电流表的内阻是0.5 Ω。由题图乙知,多用电表的中值电阻是15 Ω,读数是13 Ω,电流表的量程是0~60 mA,读数是54 mA,因此多用电表内电池的电动势是E=54×10-3×(13+15)V=1.51 V

8.B　首先,由于保险丝未断,说明不是室内线路短路,故C错误。又因为用测电笔测试室内各处电路时,氖管都发光,说明火线可进入到室内,故D错误。另外用测电笔测试零线时,正常情况下氖管应不发光,现在氖管发光,说明零线通过灯泡的灯丝与火线处于接通状态,故灯泡全部烧坏是不可能的,即A也被排除了。因此本题的答案应选择B,即由于进户零线断路,使电路不能闭合形成电流回路,灯泡都不亮,但室内各处都处于有电状态(氖管发光)。

能力提升练

1.答案　(1)BDC　(2)110　(3)40

解析　(1)先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220 V　100 W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大,说明白炽灯的电阻很小,为了减小测量误差,将选择开关旋转到“×10”的位置。将两表笔短接,重新进行欧姆调零,用两表笔与白炽灯连接好并读数,故合理的操作顺序为BDC。

(2)选择开关处在“×10”挡,由图所示可知,电阻测量值为:11×10 Ω=110 Ω。

(3)满偏时,电阻R2两端电压为40 V,电阻R2阻值为R2===4×104 Ω=40 kΩ,则应用40 kΩ的电阻替换R2就可以修好“直流50 V”挡。

2.答案　(1)×10　欧姆调零　70　(2)图见解析　直流电压10 V

解析　(1)当偏角过大时,说明待测电阻阻值过小,故选择×10倍率的电阻挡,换挡位后,需重新欧姆调零,读数为70 Ω;

(2)要测量待测元件完整的伏安特性,必须连接成分压式电路,如图所示。

因待测元件额定电压为9 V,若选择直流电压50 V挡,测量值不足满偏的,故选择直流电压10 V挡。

3.答案　见解析

解析　先由二极管的反向截止的性质分析,由表可知,接B、C和接C、B时测量结果不同,故在B、C间一定有二极管存在;同理可知在A、C间也有二极管存在,并且A、C间的正向电阻大于B、C之间的正向电阻,说明A、C间包含定值电阻;而接A、B和B、A时电阻不变;故说明A、B间只有定值电阻,B、C间接二极管。所以黑箱内的结构为:

4.答案　(1)11.5(11.2~11.8之间的值均可)　蓄电池　(2)小灯

解析　(1)由题图可知,“直流50 V”挡的最小刻度为1 V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值,说明a、c两点与电源之间是通路,只能是此蓄电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障,但故障的具体位置不能确定。

(2)同理可知,两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势,说明多用电表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路,故只能是与多用电表并联的小灯发生了断路故障。