专题62 电表的使用及改装—七年高考（2011-2017）物理试题分项精析版

专题62 电表的使用及改装—七年高考（2011-2017）物理试题分项精析版

‎1．【2016·上海卷】在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中 ‎（1）（多选题）用多用表测电流或电阻的过程中 ‎（A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 ‎（B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 ‎（C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测 ‎（D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测 ‎（2）测量时多用表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10 V”挡，其读数为 Ｖ；若选择开关处于“×10”挡，其读数为 200 Ω（选填:“大于”，“等于”或“小于”）。‎ ‎【答案】（1）AD （2）5.4；小于 ‎【考点定位】多用电表的使用 ‎【方法技巧】会规范使用多用电表，能正确读出多用电表的示数，是解决本题的关键，在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和正确使用。‎ ‎2．【2016·全国新课标Ⅱ卷】某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99 999.9 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5 kΩ），直流电源E（电动势3 V）。开关1个，导线若干。‎ 实验步骤如下 ‎①按电路原理图（a）连接线路；‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“”或“”）。‎ ‎（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。‎ ‎（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。‎ ‎（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。‎ A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA ‎【答案】（1）R1 （2）连线如下图 （3）2 520 （4）D ‎（2）滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：‎ ‎【考点定位】半偏法测电压表的内阻 ‎【名师点睛】此题考查测量电压表内阻以及电表的改装问题；实验是在课本上的 “半偏法”的基础上略加改编而成的，考查考生对实验原理的理解及迁移运用能力，解题关键是要搞清实验的原理及实验的步骤；实物图连线也是经常做的题目，比较简单。‎ ‎3．【2016·海南卷】某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。‎ ‎（1）已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=_______Ω，R2=_______Ω，R3=_______Ω。‎ ‎（2）用量程为3 V，内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ。为方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。‎ ‎（3）校准时，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近_______（填“M”或“N”）端。‎ ‎（4）若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值_______（填“大于”或“小于”）900 Ω。‎ ‎【答案】（1）100 910 2 000 （2）50 （3）M （4）大于 ‎（2）电压表与改装电表并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻。‎ ‎（3）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近M端，使并联部分分压为零，起到保护作用。‎ ‎（4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900 Ω。‎ ‎【考点定位】把电流表改装成电压表 ‎【名师点睛】本题考查了求电阻阻值、实验器材的选择、电路故障分析，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。‎ ‎4．【2011·安徽卷】（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程：‎ ‎① ；‎ ‎② ；‎ ‎③ ；‎ ‎④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。‎ ‎（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。‎ 其中电压表内阻约为5k ，电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。‎ ‎（3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量 ；当S旋到位置 时，可用来测量电流，其中S旋到位置 时量程较大。‎ ‎【答案】（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡：②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”；③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值。‎ ‎（2）如图所示（3）电阻 1 2 1‎ ‎（3）当转换开关S旋到位置3时，电源与两并联电阻串联，构成欧姆表，可测量电阻．当S旋到位 置1、2时，电流表与电阻并联，可用来测量电流．S旋到位置1时，量程，S旋到位置2时，量程，可见，S旋到位置1时，量程较大．‎ ‎【考点定位】伏安法测电阻 ‎5．【2011·北京卷】用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:‎ ‎（1）旋动部件________，使指针对准电流的“0刻线”。‎ ‎（2）将K旋转到电阻挡“×l00”的位置。‎ ‎（3）将插入“+”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ （填“0刻线”或“∞刻线”）。‎ ‎（4）将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。‎ A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 ‎【答案】（1）S （3）T；0刻线；（4）ADC ‎【考点定位】多用电表的原理及其使用 ‎6．【2011·全国卷】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 Ω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l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_________（填“红”或“黑”）色；‎ ‎（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为_______mA，电阻箱的读数为_______Ω。‎ ‎（3）将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为______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_________V。（保留3位有效数字）‎ ‎【答案】（1）黑；（2）14.0，53.0，4.6；（3）102；（4）1.54‎ ‎（3）（4）多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，多用电表内部的电路等效的直流电源（一般为电池）、电阻、表头与待测电阻串联，当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流，将取为为多用电表的内阻，当待测电阻等于时，这时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值上，所以又称为中值电阻．当选择×1倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω．在（2）中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω，干路电流是53.0mA，则电源电动势是 则满偏电流．‎ ‎【考点定位】多用电表的原理及其使用 ‎7．【2011·重庆卷】某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同，均为几欧姆，接法可能是图1中甲、乙两种之一，A、B和C是外接头。现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测量A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图2（a）、（b）、（c）所示，则测量中使用的欧姆挡的倍率是 （填、、或），三组线圈的接法是 （填甲或乙），断路线圈是______（填①、②或③）。‎ ‎【答案】×1，乙，③； ‎ ‎【考点定位】多用电表。‎ ‎8．【2012·江苏卷】如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测.‎ ‎ （1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0刻度线”处，应先调整题10-2 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a、b 接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应 _________（选填“短暂”或“持续”）接b，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. 测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如题10-2 图所示.请将记录表补充完整，并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.‎ ‎【答案】（1）A（2）短暂（3）5.0Ω 如图所示 ‎【考点定位】本题考查黑箱实验 万用表使用及其相关知识 ‎9．【2012·上海卷】在练习使用多用表的实验中 ‎（1）某同学连接的电路如图所示。‎ ‎①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过____________的电流；‎ ‎②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是____________的阻值；‎ ‎③若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是____________两端的电压。‎ ‎（2）（单选）在使用多用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，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量 ‎（C）选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25Ω ‎（D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽能完成调零，但测量值将略偏大 ‎【答案】（1）①，②，③ （2）D ‎【考点定位】本题考查多用电表的使用及其相关知识 ‎10．【2015·上海·27】如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流0.5mA、内阻10Ω；电池电动势1.5V、内阻1Ω；变阻器阻值0-5000Ω。‎ ‎（1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零。调零后阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻的真实值是________Ω ‎（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确”）‎ ‎【答案】（1）小；290（2）准确 ‎【解析】 （1）由闭合电路欧姆定律:得: ，因为式中E变小，r变大，故R0将减小；因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5V刻度的。测得某电阻阻值为300Ω时，‎ ‎【考点定位】 多用表的应用 ‎11．【2013·海南卷】某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：‎ ‎（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；‎ ‎（2）表笔的颜色为 色（填“红”或“黑”）‎ ‎（3）将开关S置于“1”挡时，量程为 mA；‎ ‎（4）定值电阻的阻值R2= Ω，R3= Ω。（结果取3位有效数字）‎ ‎（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为 mA。‎ ‎【答案】 （1）如图所示 （2）黑 （3）10 （4）225 25.0 （5）0.780（0.78同样给分）‎ ‎【解析】 （1）实物连线图见答案；‎ ‎（2）红表笔接电源的正极，电流由红表笔流入，由电路图（a）可看出表头右侧为正极，故表笔a为黑表笔；‎ ‎【考点定位】考查万用电表的原理及其应用，综合性较强，重在理解能力的考查。‎ ‎12．【2011·海南卷】图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig=600μA内阻为Rg，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。‎ ‎（1）图1中分流电阻的阻值为____________（用Ig、Rg、和I表示）‎ ‎（2）在电表改装成后的某次校准测量中，表的示数如图所示，由此读出流过电流表的电流为 ‎____________mA．此时流过分流电阻的电流为____________mA（保留一位小数）。‎ ‎【答案】（1）（2）49.5 49.0‎ ‎【解析】（1）当表头满偏时，表头的满偏电压，此时分流电阻的电流，分流电阻的阻值 ‎（2）读数应注意最小分度为1mA，准确值为49mA，应加上0.5mA的估计值；此时流过表头的电流为495，此时流过分流电阻的电流 ‎【考点定位】电表的改装 ‎13．【2017·新课标Ⅲ卷】（9分）图（a）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（a）中的A端与______（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（b）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）‎ ‎【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或1.48 mA） 1 100 Ω 2.95V ‎（4）若此时B端与“1”相连，多用电表是量程为2.5 mA的电流表，则读数为1.47 mA；若此时B端与“3”相连，多用电表是欧姆×100 Ω挡，则读数为1 100 Ω；若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为5 V的电压表，则读数为2.95 V。‎ ‎【考点定位】多用电表的使用、电表的改装 ‎【名师点睛】会规范使用多用电表，能正确读出多用电表的示数，是解决本题的关键。在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和器材的正确使用方法，多用电表的读数，重点是分清测量的物理量不同，读数方法不同。‎