高中物理第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习题

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A.欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律
B.电路图中左侧的表笔为黑表笔
C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度
D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0
【解析】欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔出，红表笔进，B错误；“∞”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时，eq \f(Ig,2)＝eq \f(E,R0＋Rg＋r＋Rx)，Ig＝eq \f(E,R0＋r＋Rg)，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，D正确。
【答案】AD
2.(多选)用欧姆表“×10”挡测量一个电阻，调零后测量发现指针偏角很小，下列判断和做法中正确的是( )
A.这个电阻阻值很大
B.这个电阻阻值很小
C.为了测量得更准些，应换用“×1”挡进行电阻调零后重测
D.为了测量得更准些，应换用“×100”挡进行电阻调零后重测
【解析】用多用电表的欧姆“×10”挡测电阻时，指针偏角很小，说明电阻值很大，应换用“×100”挡，调零后重新测量，故A、D正确。
【答案】AD
3.如图所示，图中E为电源，R1、R2为电阻，S为开关。现用多用电表测量流过电阻R2的电流。将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是( )
A.保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B.保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C.将S断开，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D.将S断开，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
【解析】若保持S闭合，并将多用电表接在a、b间，则电表被短路，无法测量流过电阻R2的电流，所以应将S断开，将红表笔接在a处(电流流进)，黑表笔接在b处(电流流出)，故选项C正确。
【答案】C
4.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间。如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为( )
A.1 000 Ω B.5 000 Ω
C.1 500 Ω D.2 000 Ω
【解析】设欧姆表的内阻为R内，由闭合电路欧姆定律知3×10－3 A＝eq \f(E,R内)，1.5×
10－3 A＝eq \f(E,R内＋500 Ω)，所以R内＝500 Ω，E＝1.5 V，又1×10－3 A＝eq \f(E,R内＋Rx)，所以Rx＝1 000 Ω。
【答案】A
5.在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若( )
A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量
C.选择欧姆“×10”挡测量时发现指针位于20与30刻线正中间，则测量值小于25 Ω
D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大
【解析】双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，测量值应偏小，A错误；测量时若指针向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，重新调零后再进行测量，B错误；选择欧姆“×10”挡测量时，指针位于20与30刻线正中间，由于刻线左密右疏，测量值应小于250 Ω，C错误；电池使用时间太久，电动势减小，虽然完成调零。但中值电阻偏小，测量时读数将比真实值偏大，D正确。
【答案】D
6.多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等。如图为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到________或________位置；其中5、6挡位为测量________挡，且________挡量程比较大，1、2挡位为测量________挡，________挡量程比较大。
【解析】使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以3、4为欧姆挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改装成电压表时应串联电阻，故5、6为电压挡，又因串联电阻越大，量程越大，所以6挡量程比较大；由并联电阻的分流作用知1、2为电流挡，1、2两挡测电流的对应量程分别为I1＝eq \f(Ig（Rg＋R2）,R1)＋Ig，I2＝eq \f(IgRg,R1＋R2)＋Ig，所以I1＞I2。
【答案】3 4 电压 6 电流 1
7.如图所示为一简单欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色。按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝________ kΩ，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“＋”进“－”出，即回路中电流从标有“＋”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔是红色；由I＝eq \f(E,Rg＋R＋r＋Rx)及Ig＝eq \f(E,Rg＋R＋r)，且指针指在刻度盘中央，I＝eq \f(1,2)Ig＝150 μA，联立解得Rx＝5 kΩ；因电池的电动势变小，接入同样的被测电阻，通过的电流变小，欧姆表读数变大。
【答案】红 5 变大
8.用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。
【解析】直流电流100 mA挡，读第二行刻度“0～10”一排，最小分度值为2 mA，估读到1 mA就可以了，读数为20 mA；直流电压2.5 V挡，读第二行刻度“0～250”一排，最小分度值为0.05 V，估读到0.01 V就可以了，读数为0.50 V；电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“3.0”乘以倍率“100”。
【答案】20 0.50 300
9.用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便，缺点是读数不够精确，尤其是当表内电池的电动势下降后，测出的电阻值与真实值之间有较大的差异。如图甲是一个欧姆表的电路结构图，图乙是其表盘的刻度(该刻度值是按照表内电池电动势为
1.5 V的正常值而刻制的)。已知在电流满偏刻度的eq \f(1,2)处所标的电阻值为15 Ω，如图乙所示。问：
(1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R之和)多大？
(2)在满偏刻度eq \f(1,3)的B点所标的电阻值为多大？
【解析】(1)该欧姆表的内阻等于电流满偏刻度的eq \f(1,2)处所标的电阻值，即R内＝15 Ω。
(2)设电流表的满偏刻度为Ig，根据闭合电路欧姆定律，有Ig＝eq \f(E,R内)①
当电流为满偏刻度eq \f(1,3)时，有eq \f(Ig,3)＝eq \f(E,R内＋RB)②
由①②解得RB＝2R内＝30 Ω
【答案】(1)15 Ω (2)30 Ω
10.(1)用多用电表的电阻挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为电阻挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。
a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的0刻度，断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准电阻挡×1 k
d.旋转S使其尖端对准电阻挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔
合理顺序为______________。
根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________ Ω。
(2)(多选)下述关于用多用电表电阻挡测电阻的说法正确的是________。
A.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零
【解析】(1)使用欧姆表的步骤是选挡、电阻挡调零、测量读数、将选择开关拨至交流电压的最高挡或OFF挡。根据被测电阻的阻值知，应选×1 k挡，根据欧姆表的读数的规则知读数为30×1 kΩ＝30 kΩ。
(2)测量电阻时，若指针偏转过大，说明被测电阻较小，应选用倍率较小的挡位，A项正确；测量时按规定红、黑表笔分别插正、负插孔，但表笔只是两个测量的引线，本身并没有正负，故调换不会影响测量结果，B项错误；根据欧姆表的使用规则，C项正确；使用电阻挡时，换挡后应重新调零，若测量不同电阻，不用换挡则不需要重新调零，D项错误。
【答案】(1)cabe 30 k(或30 000) (2)AC指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流100 mA
________mA
直流电压2.5 V
________ V
b
电阻×100
________ Ω