高考物理万用表的结构典型试题15页.docx

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高考物理万用表的结构典型试题15页

2020高考物理万用表的结构典型试题

1、如图所示为多用电表的原理示意图，已知表头G的满偏电流为2mA、内阻为150Ω，刻度盘上电阻电阻刻度线正中央标有“30”。

两个电流档量程分别为10mA和50mA，选择开关旋到“3”“4”“5”“6”时的量程未知，但测得

=470Ω、

=700Ω，电源E由两节电动势均为1.5V的干电池组成，内阻忽略。

（1）当选择开关S旋到（选填“1”“2”）位置时为50mA档，定值电阻

=Ω，

=Ω。

（2）选择开关S旋到“6”位置时的量程为

A、0~2.5VB、0~3VC、0~12V

（3）把选择开关S旋到“3”位置并进行欧姆调零，此时滑动变阻器

连入的阻值为Ω，此时欧姆表的倍率为（“×1”“×10”“×100”“×1000”）。

（4）某同学利用该多用电表的50mA档位测量电流时，指针偏转情况如图乙所示，则此时的电流值为mA

答案：

（1）17.530

（2）C（3）270“×10”（4）33.0或33.1

2、图7（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250μA，内阻为480Ω.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1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．

图7

（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）1.47mA　1．10kΩ　2.94V

解析　

（1）当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接．

（2）在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；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，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误．

（3）根据题给条件可知，当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，

＝

＝

，解得R1＋R2＝160Ω.

当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联后的总电阻为120Ω，两端电压为0.12V，由串联电路中电压与电阻成正比知：

R4两端电压为0.88V，则R4电阻为880Ω.

（4）若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5mA，读数为1.47mA.

若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100Ω＝1.10kΩ.

若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V，读数为2.94V.

3、某同学制作了简单的指针式多用电表，图9甲为该多用电表的电路原理图，其中选用的电流表的满偏电流为50mA，当选择开关接3时是量程为250V的电压表，该多用电表表盘刻度如图乙所示，C为表盘正中间的刻度．

图9

请使用该同学制作的多用电表完成如下的有关操作和计算．

（1）选择开关接1时指针在图乙所示位置，则其读数为________，另一次测量时选择开关接3，指针仍在图乙所示位置，则其读数为________．

（2）选择开关接2时，多用电表为倍率“×10”的欧姆表，若图乙中C处的刻度为15，则甲图中电源的电动势为________V.

答案　

（1）36.0mA　180V　

（2）3.75

解析　

（1）由题意可知，选择开关接1时测电流，电流表的满偏电流为50mA，其分度值为

1mA，示数为36.0mA；当选择开关接3时是量程为250V的电压表，其分度值为5V，其示数为180V；

（2）由题图乙可知，指针指在C处时，电流表示数为25.0mA＝0.025A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150Ω，电源电动势：

E＝IR＝0.025×150V＝3.75V.

4、在“练习使用多用电表”的实验中：

图7

（1）某同学用多用电表测量电阻，电路如图7甲所示，若选择开关置于“×100”挡，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值，指针位于图乙所示位置，则Rx＝________Ω.

（2）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________（选填“变大”“变小”或“不变”）．

（3）某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表，其电路如图丙所示．

①关于该欧姆表，下列说法正确的是________．

A．电阻刻度的零位在表盘的右端

B．表盘上的电阻刻度是均匀的

C．测量前，不需要红、黑表笔短接调零

D．测量后，应将开关S断开

②某同学进行如下操作：

当Rx未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏．当Rx接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，则待测电阻Rx的阻值为________（已知电流表的内阻为Rg，电池的内阻为r，可变电阻接入电路的阻值为R）．

答案　

（1）700　

（2）变大　（3）①CD　②

解析　

（1）欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率，即待测电阻的阻值，图示读数为7×100Ω＝700Ω.

（2）当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表需要重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig＝

可知，欧姆表内阻R内应调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I＝

＝

＝

可知，当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了．

（3）①由图丙可知，该欧姆表利用并联电路特点与闭合电路欧姆定律测电阻阻值，电阻刻度的零位置在表盘的左端，由闭合电路欧姆定律可知，表盘上的电阻刻度是不均匀的，测量前，不需要红、黑表笔短接调零，测量后，应将开关S断开，故选项A、B错误，C、D正确．

②当Rx未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开，调节可变电阻使电流表满偏，由闭合电路欧姆定律得：

Ig＝

，当Rx接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，由闭合电路欧姆定律得

Ig＝

·

，联立解得Rx＝

.

2、多用表的综合使用

5、多用电表点阻挡可以等效为一个直流电源、一个电阻和一个电流表串联，与黑表笔相接。

多用电表长时间搁置，会导致电源电动势和内阻发生变化，现通过实验的方法测量多用电表内电源电动势和“×1”档内部总电阻。

实验器材：

多用电表

电压表V：

量程6V，内阻十几千欧

滑动变阻器R：

最大阻值50欧姆

导线若干

根据以下操作步骤，回到有关问题：

（1）多用表档调到电阻“×1”档，将表笔AB短接，调节欧姆调零旋钮，进行电阻档调零。

（2）

调零完毕，将表笔AB分别与图中1、2两端相接，A表笔是颜色，不断的调节滑动变阻器滑片位置，改变其接入电路的阻值，记录多用电表示数R和电压表示数U。

（3）以

为纵坐标，以

为横坐标，利用步骤

（2）数据描点画线，如图，根据图线可得电源电动势

=V，“×1”档欧姆表内部总电阻

=欧（计算结果保留一位小数）

（4）若不考虑电池的变化对多用电表的影响，上述实验方法的系统误差对测量结果的影响：

、

答案：

黑4.314.9==

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60mA的电流表，电阻箱，导线若干。

实验时，将多用电表调至×1Ω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）

（5）若不考虑电池变化对多用表的影响，上述实验方法的系统误差对测量结果的影响：

（填“大于”“等于”“小于”）

解：

（1）多用电表在使用时必须使电流从红表笔（正接线柱）流进，黑表笔（负接线柱）流出，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔．

（2）多用电表用×1倍率测量，读数为：

14.0×1=14.0Ω

电流表的量程是60m A，所以不能在表盘上直接读数，需要改装为10，20，30，40，50，60的表盘，然后读数为：

53.0 m A

电阻箱的读数为：

0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω

（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Ig=

，将Rg取为r+rg+R为多用电表的内阻，当待测电阻等于Rg时，这时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值上，所以Rg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53.0 m A，则电源电动势是E=I（R内+R外）=0.053×（15+14）=1.537V．

则满偏电流Ig=

m A．

故答案为：

（1）黑； 

（2）14.0，53.0，4.6；   （3）102；  （4）1.54．

7、某同学在实验过程中组装了一个欧姆表，内部电路如图所示。

已知该同学选用的电源的电动势

，内阻

，电流计满偏电流

，内阻

，可选用的滑动变阻器有两个，最大阻值分别为

=999

，

。

（1）该同学应选用的滑动变阻器为（选填“R1”或“R2”）。

（2）正确进行机械调零和欧姆调零后，该同学进行电阻的测量，则A、B间所接的待测电阻Rx与电流计示数

间应满足的关系为

=（用题中字母表示）。

（3）若测量某电阻R0时，电流计指针偏转到满偏刻度的

处，则R0=。

（4）若将一个阻值25Ω的定值电阻与电流计并联，则改装后欧姆表的倍率将会变（选填“大”或“小”）。

（5）该同学组装的欧姆表由于长时间不用，电源电动势小，内阻增大，使用过程中，发现该欧姆表依然可以进行欧姆调零，但其测量的结果比真实值（选填“大”或“小”）。

答案：

（1）R2

（2）

（3）10000Ω（4）小（5）大

解析：

（1）欧姆调零时应满足

，解得R内=5000Ω，滑动变阻需调至R=（5000-2-250）Ω=4748Ω，所以滑动变阻器应选R2

（2）测Rx时由闭合电路欧姆定律得

，待测电阻

电流计指针偏转到满偏刻度的

处，又闭合电路欧姆定律可知

，解得R0=10000Ω

（3）将定值电阻与电流计并联后，在欧姆调零过程中要使电流计满偏，回路中干路电流应为电流计的满偏电流的11倍，此时欧姆表内阻为之前内阻的

，倍率变小。

（4）电动势减小后，欧姆表进行欧姆调零时，内阻

变小，用欧姆表测电阻时，电流

=

，因此内阻减小时，通过电流计的电流偏小，指针偏左，测得的电阻值偏大。

8、使用多用电表测量电阻时，多用表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一个表头相串联，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，给定器材有：

待测多用电表，量程为600mA的电流表，电阻箱，导线若干。

实验时，将多用表调至×1Ω档，调好零点；电阻箱置于适当数值。

完成下列填空：

（1）仪器连线如图甲所示（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，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙（a）、（b）、（c）所示。

则多用电表的读数为14.0Ω，电流表的读数为53.0mA,电阻箱的读数为4.6Ω

（3）将图甲中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为102mA（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1.54V（保留3位有效数字）。