2023一轮复习课后速练44 9.6 实验：练习使用多用电表

2023一轮复习课后速练(四十四)

非选择题

1．某同学利用多用电表做了以下实验：

使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下

①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；

②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度；

③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；

④将表笔与待测电阻断开，把选择开关拨到“×10”的欧姆挡；

⑤再次对电阻进行测量，并记下读数；

⑥把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕．

这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？(三个错误)

错误一：___________________________________________________；

错误二：___________________________________________________；

错误三：___________________________________________________.

【答案】　见解析

【思维分析】 根据多用电表的使用方法可知有以下错误：

错误一：指针偏转较小说明电阻偏大，应该选用较大挡位，即换用“×1 k”的欧姆挡；

错误二：欧姆表换挡后要重新调零；

错误三：使用完毕应将选择开关调到“OFF”挡或交流电压最高挡．

2．(2021·厦门二模)某实验小组在练习使用多用电表，他们正确连接好电路，如图甲所示．闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障．他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路．已知保护电阻R＝15 Ω，电流表量程为50 mA.操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；

③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；

④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0＝20 Ω时，多用电表示数如图丙所示，

电流表的示数如图丁所示．

回答下列问题：

(1)图丙中的多用电表读数为________Ω；图丁中的电流表读数为________mA；

(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接________点(选“c”或“e”)；

(3)电路的故障可能是________．

A．灯泡短路　　　　　　　　B．灯泡断路

C．保护电阻R短路  D．保护电阻R断路

(4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E′＝________V(结果保留3位有效数字)．

【答案】　(1)24　38.0　(2)e　(3)B　(4)1.48

【思维分析】 (1)欧姆表的读数为24×1 Ω＝24 Ω

电流表的最小分度是1 mA，需估读到0.1 mA，所以图丁中的电流表读数为38.0 mA.

(2)根据电流必须从电流表正接线柱流入，电流从欧姆表的红表笔流入，黑表笔流出，可知，操作步骤④中，多用电表黑表笔应接c点，红表笔应接e点．

(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转，说明ac间有断路．将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数不为零，所以电路的故障是灯泡断路．

(4)欧姆表的中值电阻等于其内阻，则知欧姆表的内阻为15 Ω.由题意知R0＋RA＝24 Ω.

根据闭合电路欧姆定律得：I＝

得E′＝I(R0＋R欧＋RA)＝38×10－3×(24＋15) V≈1.48 V.

3．(2021·北京模拟)实验室的多用电表可以用来测量直流电流、直流电压、交变电压以及电阻．

(1)某同学用表盘如图甲所示的多用电表测量电阻：

①他调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度后，将选择开关调到电阻挡的“×10”位置，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，把两表笔尖相互接触，调节________(选填“S”或“T”)，使多用电表的指针指向电阻挡的________(选填“0”或“∞”)刻线；

②之后他将红、黑表笔的笔尖分别与待测电阻两端接触，发现指针偏转角度过大，他应将选择开关调到电阻挡的________(选填“×1”或“×100”)位置；

③正确操作后，多用电表的指针位置如图乙所示．则该电阻的测量值为________ Ω；

(2)他进一步了解了多用电表的原理后，找来了一块毫安表(满偏电流Ig＝1 mA、内阻Rg＝120 Ω)，两个定值电阻(R1＝1 Ω，R2＝880 Ω)，按照如图丙所示电路将毫安表改装成多用途的电表．

①开关S断开时，改装后的毫安表可以作为量程是________ V的电压表使用；

②若开关S闭合，毫安表指针达到满偏时，通过两表笔的电流为________ A.

【答案】　(1)①T　0　②×1　③15　(2)①1　②1.001

【思维分析】 (1)将选择开关调到电阻挡的“×10”位置后，要进行欧姆调零，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节T，使电表指针指向电阻挡的0刻线；发现指针偏转角度过大，则被测量电阻较小，所以要调小倍率，应将选择开关调到电阻挡的“×1”挡，然后再进行欧姆调零；由图乙可知，电阻的测量值为R＝15×1 Ω＝15 Ω；

(2)开关S断开时，毫安表与R2串联，由欧姆定律可得改装后电压表的量程为U＝Ig(Rg＋R2)＝1×10－3×(120＋880) V＝1 V；若开关S闭合，毫安表指针达到满偏时，流过R1的电流为I1＝＝ A＝1 A，则通过两表笔的电流为I＝Ig＋I1＝1.001 A.

4．(2021·江苏模拟)多用电表是电学实验中常用的电学工具，其内部的部分电路如图所示，则：

(1)将B和C两端点连接红黑表笔可以测电路的________(填“电压”或“电流”)，转换开关S接________(填“a”或“b”)的量程更大．

(2)用多用电表探究黑箱内的电路，电路由四个阻值均为1 Ω的相同电阻构成，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω.请在虚线框中画出黑箱中电阻连接方式．

【答案】　(1)电流　a　(2)图见解析

【思维分析】 (1)将B和C两端点连接红黑表笔可以测电路的电流，转换开关S接a时电流计上并联的电阻较小，则量程更大．

(2)根据黑盒子内表现出的外部现象，可判断内部结构如图：

5．(2022·湖北模拟)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电阻挡有三个挡位，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电阻挡的“×1”挡位．如果换挡后，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)该同学在实验前按下图所示的电路图连接好电路，实验时已将多用电表调至电阻挡的“×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”)；

(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a、b所示．则可求得电流表的内阻为________ Ω；

(4)根据上述过程可求得多用电表内电池的电动势为E＝________ V(结果保留三位有效数字)．

【答案】　(1)将红、黑表笔短接进行欧姆调零　(2)黑

(3)0.5　(4)1.51

【思维分析】 (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：两表笔相接再一次欧姆调零．

(2)因为多用电表的黑表笔接内部电池的正极，电流从电流表的正极流入，负极流出，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.

(4)由图a知，多用电表的中值电阻是15.0 Ω，读数是13.0 Ω，电流表的量程是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×(13.0＋15.0) V≈1.51 V.

6．(2021·河南模拟)(1)某同学组装了一个可以测量电流和电压的两用电表，如图甲所示．

其中，微安表量程为500 μA，内阻为720 Ω.接O、a时，是量程为3 mA的电流表，接O、b时，为量程为3 V的电压表，则图中电阻箱的阻值应取R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.

(2)该同学又用量程为3.0 V，内阻为6 000 Ω的电压表改装成如图乙所示的欧姆表，其中电源的电动势为4.0 V，内阻不计，导线及开关电阻不计．

现要得到电压刻度与电阻刻度的对应关系，闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0 V”处，此处刻度应标阻值为________(填“0”或“∞”)；“2.0 V”处对应的电阻刻度为________ Ω.

【答案】　(1)144　880　(2)∞　3 000

【思维分析】 (1)微安表改装成电流表，并联电阻R1＝＝144 Ω

改装成电压表，串联一个电阻R2＝＝880 Ω.

(2)表笔断开时，两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为∞，此时电阻箱的阻值为R＝ Ω＝2 000 Ω

当电压表示数为2.0 V时，有E＝U＋R

解得Rx＝3 000 Ω.

7．(2022·河北模拟)为了得到一个简易的多用电表，利用量程为1 mA的电流计G进行了改装，然后进行了如下的操作：

(1)利用如图甲所示的电路，测量电流计G的内阻；

①根据电路图甲用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整；

②首先将开关S1闭合，单刀双掷开关扳到1，移动滑动变阻器的滑动触头直到标准电流表G0的读数为I0；保持滑动变阻器的滑动触头的位置不变，将单刀双掷开关扳到2，调节电阻箱的旋钮，当电阻箱的阻值R2＝200 Ω时，电流表的读数也为I0，则电流计G的内阻RG＝________ Ω；

(2)电流表G的内阻测量后，利用图丙的电路改装了量程为3 mA、30 mA以及倍率分别为“×1”和“×10”的多用电表，当改装表量程为30 mA时，则单刀多掷开关S应扳到位置________(填“1”“2”“3”或“4”)，由以上解得定值电阻R1＝________ Ω，定值电阻R2＝________ Ω；

(3)图丙中E1＝E2＝3 V，将单刀多掷开关S扳到位置1来测量未知电阻的阻值，电流计G的指针指在0.40 mA的位置，则未知电阻的阻值为________ Ω.

【答案】　(1)①图见【思维分析】 ②200　(2)2　10　90　(3)150

【思维分析】 (1)根据电路图连接的实物图，如图所示

由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以电流计G的内阻RG＝200 Ω；

(2)当开关接3时，定值电阻R2、R1串联再与电流计并联；当开关接2时，电流计与定值电阻R2串联再与定值电阻R1并联；由电流表的改装原理可知，当开关接2时的量程大，即此时应为30 mA量程的电流表；

由以上可知，开关接3时R1＋R2＝ Ω＝100 Ω.

开关接2时29×10－3R1＝1×10－3×(200＋R2)

联立解得R1＝10 Ω，R2＝90 Ω.

(3)开关接1时，Imax＝30 mA，多用电表的内阻为Rg＝ Ω＝100 Ω

此时流过待测电阻的电流为I＝0.4 mA＋ mA＝12 mA

所以总电阻为R总＝ Ω＝250 Ω

所以未知电阻的阻值为150 Ω.

8．(2021·德州一模)某多用电表欧姆挡的内部电路如图1虚线框内所示，小明同学将电阻箱和电压表并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路测量欧姆挡“×1”时多用电表内部的电阻r(远小于电压表的内阻)和电池的电动势E.实验的主要步骤为：

(1)表笔b为________(填“红表笔”或“黑表笔”)．将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节________，使指针指在________(填“左”或“右”)侧零刻度处．

(2)改变电阻箱R的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数U、R，作出－图线如图2所示．

(3)根据图线得到电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)

(4)由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值与真实值相比________(填“相等”“偏大”或“偏小”)．

【答案】　(1)黑表笔　调零旋钮　右

(3)1.47　14.0　(4)偏小

【思维分析】 (1)表笔b内部接电源的正极，则为黑表笔．将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在右侧零刻度处．

(3)由闭合电路欧姆定律可知：

E＝U＋r

变形得：＝＋；

可知，图像与纵坐标的交点为0.68＝，则电源的电动势为E≈1.47 V；

图像的斜率表示，则有：＝≈9.5，则有：r＝9.5×1.47 Ω≈14.0 Ω.

(4)当R为无穷大即为不接电阻箱时，电压表的示数为多用电表内部电池的电动势的测量值，而电压表两端的电压等于电动势的真实值减去多用电表的内电压，所以多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值小．