人教版物理选修3-1习题：第2章 8、9 多用电表的原理 实验：练习使用多用电表

人教版物理选修3-1习题：第2章 8、9 多用电表的原理 实验：练习使用多用电表

www.ks5u.com 第二章　8　9‎ ‎[练案17]‎ ‎ 基础夯实 ‎ 一、选择题(单选题)‎ ‎1.(2019·福建省同安一中高二上学期期中)右图所示为多用电表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法正确的是(　C　)‎ A．接表内电池正极的是红表笔 B．电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端 C．用多用电表的欧姆挡测量某电阻时，发现指针偏转太小，应改选较大的倍率挡 D．测量电阻时，应该先进行欧姆调零，再选倍率挡，最后接入电阻进行测量 解析：接表内电池负极的是黑表笔，故A错误； 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧，故B错误；用多用电表的欧姆挡测量某电阻时，发现表头指针偏转角度太小，说明电阻很大，要换用较大倍率挡，故C正确；测量电阻时，应该先选倍率挡，再进行欧姆调零，最后接入电阻进行测量，故D错误。‎ ‎2.(2019·北京市中关村中学高二上学期期中)如图所示电路中，当开关S闭合后，灯泡L1、L2均不发光，这时，用电压表测得B、C两点间有电压UBC＝0，C、D两点间的电压UCD＝4.5 V，A、D两点间电压UAD＝4.5 V，则此可判断(　D　)‎ A．L1短路　　　　　 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路 解析：根据电路图可知，两灯泡串联，闭合开关后L1、L2都不亮，电压表测断路两端时，电压表示数为电源电压，测量通路位置时，电压表示数为零；由题意可知，UBC＝0，UCD＝4.5 V，UAD＝4.5 V，因此CD之间有断路，即L2断路，故D正确。‎ 二、非选择题 ‎3．如图所示为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测定的是__乙电阻__(填“‎ 甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流，测得电流的大小是__50.0_mA__。‎ 解析：由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测定的是乙电阻的电流。由图知选择量程为100 mA，故指针指示读数为50.0 mA。‎ ‎4．(2019·云南省师大附中高二下学期段考)用多用电表测量一个阻值约为200 Ω的电阻，测量步骤如下：‎ ‎(1)将选择开关旋转到“Ω”挡的(__×10__)位置。(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)‎ ‎(2)将红、黑表笔分别插入“＋”，“－”插孔，并将两表笔短接，进行__欧姆调零__使电表指针对准右侧“0”刻线。‎ ‎(3)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图所示，该电阻的阻值为__190__Ω。‎ ‎(4)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。‎ 解析：(1)待测电阻的阻值为200 Ω，则应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置。‎ ‎(2)将红、黑表笔分别插入“＋”，“－”插孔，并将两表笔短接，进行欧姆调零，使电表指针对准右侧“0”刻线。‎ ‎(3)电阻的阻值为19×10 Ω＝190 Ω。‎ ‎5．多用电表面板上的刻度线中，直流电流的刻度线的分布是___均匀__的；用欧姆表测电阻时，如果指针偏转角度太大，要换__小倍率__的量程，在测量前还要__欧姆调零__；下面四个欧姆表表盘的示意图中，可能正确的是__C__。‎ 解析：直流电流挡的刻度线是均匀的，用欧姆表测电阻时，如果指针偏转角度太大，则电阻小，要换小倍率的，测量前要欧姆调零，因欧姆挡的刻度不均匀，越向左密度越大，0刻度在右边。最左端为∞，则正确的表盘为C。‎ ‎6．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：‎ ‎(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为__黑__(填“红”或“黑”)色。‎ ‎(2)若适当调节电阻箱后，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2、3、4所示，则多用电表的读数为__14.0__Ω，电流表的读数为__56__ mA，电阻箱的读数为__4.6__Ω。‎ ‎(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为__108__ mA。(保留3位有效数字)‎ ‎(4)计算得到多用电表内电池的电动势为__1.63__ V。(保留3位有效数字)‎ 解析：(1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔。‎ ‎(2)根据题图读数，多用电表读数为14.0 Ω，电流表读数为56 mA，电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω。‎ ‎(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为56 mA，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为56× mA≈108 mA。‎ ‎(4)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋IR内知，E＝0.056×14 V＋0.056 A×R内，＝0.108 A，得E≈1.63 V。‎ ‎ 能力提升 ‎ 一、选择题(单选题)‎ ‎1．(2019·江西省南昌二中高二上学期月考)如图为多用表欧姆挡的原理图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻的最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V。用它测量电阻Rx，能准确测量的范围是(　B　)‎ A．30 kΩ～80 kΩ　　　　 B．3 kΩ～8 kΩ C．300 Ω～800 Ω D．30 Ω～80 Ω 解析：欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小；‎ 欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R总，根据闭合电路欧姆定律，满偏时：‎ Ig＝，半偏时，Ig＝ ‎ 联立解得：R中＝R总＝＝＝5 000 Ω＝5 kΩ，故选B。‎ ‎2．用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中的(　B　)‎ 解析：黑表笔接E，红表笔接F，阻值很小，此时二极管正向导通，电流方向为由E到F，只有B正确。‎ 二、非选择题 ‎3．在练习使用多用表的实验中 ‎(1)用多用表的欧姆挡测量阻值Rx约为数十kΩ的电阻。以下是测量过程中的一些主要实验步骤：‎ a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b．旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡)，并拔出两表笔 c．旋转选择开关至欧姆挡×1 k d．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔 以上实验步骤的正确顺序是__cadb__(填写步骤前的字母)。‎ 实验中，多用表的指针位置如图(a)所示，则此被测电阻的阻值约为__17__kΩ。‎ ‎(2)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用图(b)所示的电路，电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。‎ ‎①用多用表测电路中的电流，则与a点相连的是多用表的__红__(选填“红”成“黑”)表笔。‎ ‎②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用表读数I，得到R－的关系如图(c)所示，则Ry＝__200__Ω，电源电压U＝__8__ V。‎ 解析：(1)测阻值约为几十kΩ的电阻Rx，应选择×1 k挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上，因此合理的实验步骤是：cadb；由图可知，被测电阻阻值为17×1 k＝17 kΩ；‎ ‎(2)①多用电表红接线柱为正极接线柱，a点接电源正极，故a应接多用电表的红表笔；‎ ‎②由图可知，电阻均采用的串联关系；则有：‎ I＝变形可得：R＝U·－Ry 由图象可知，图象中的截矩为Ry，故Ry＝200 Ω；‎ 图象的斜率表示U，故U＝＝8 V。‎ ‎4.(2019·北京市昌平区高二上学期期末)如图所示的电路为欧姆表内部电路图。电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝2.0 Ω，电流表满偏电流Ig＝0.6 A，电流表电阻RA＝0.5 Ω，A、B为接线柱。‎ ‎(1)用一段导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调节为__7.5__Ω才能使电流表恰好达到满偏电流。 ‎ ‎(2)电表满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个电阻为10 Ω的定值电阻R2，此时电流表的指针指在__0.3__ A刻度的位置。‎ ‎(3)保持R1阻值不变，把可变电阻Rx接在A、B之间，则电流表读数Ix与Rx的关系式是__Ix＝__。‎ ‎(4)根据Ix与Rx关系式，求出Rx ＝5 Ω时对应的Ix值，填 在表格内的横线上。(Rx ＝0、10 Ω、20 Ω、50 Ω、100 Ω、1 kΩ、∞时对应的Ix值已标出)‎ Rx/Ω ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎1 k ‎∞‎ Ix/A ‎0.6‎ ‎__0.4__‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ ‎0.05‎ ‎0.006‎ ‎0‎ 然后在如图所示的表盘上，标出所求Ix值对应的Rx。‎ 解析：(1)根据：＝Ig，代入数据，解得：R1＝7.5 Ω；‎ ‎(2)＝ A＝0.3 A；‎ ‎(3)Ix＝＝；‎ ‎(4)根据：Ix＝，当Rx＝5 Ω时，Ix＝0.4 A。‎