专题65 练习使用多用电表高考物理一轮复习专题详解原卷版.docx

专题65 练习使用多用电表高考物理一轮复习专题详解原卷版.docx

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专题65练习使用多用电表高考物理一轮复习专题详解原卷版

知识回顾

一、实验目的

练习使用多用电表测电阻。

二、实验原理

1.多用电表的外部结构及功能

如图甲所示,多用电表的上半部为刻度盘区,表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度，还有一个机械调零旋钮;下半部为功能选择区，在选择开关的四周刻着各种测量项目和量程;另外,还有欧姆表的调零旋钮、测试表笔的插孔.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程,

三、实验器材

多用电表，标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个，小螺丝刀。

四、实验步骤

　1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、“－”插孔。

　　2．选挡：

选择开关置于欧姆表“×1”挡。

　　3．短接调零：

在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。

　　4．测量读数：

将表笔搭接在待测电阻两端，读出指示的电阻值并与标定值比较，随即断开表笔。

　　5．换一个待测电阻，重复以上2、3、4过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。

　　6．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。

五、注意事项

1．多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。

2.测量电阻时，待测电阻要与别的元件和电源断开，且测量时手不要接触表笔的金属部分.

3．合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近（可参考指针偏转在

~5R中的范围）。

若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。

每次换挡后均要重新短接调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。

4.每换一次倍率档重新进行一次欧姆调零。

5.测量完毕后应拔出表笔，选择开关置OFF挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电。

六、误差分析

1.欧姆表刻度不均匀造成读数时的偶然误差

2.多用电表的电池用旧了电动势下降造成的系统误差

知识拓展

一、多用电表的刻度盘特征与读数

常见题目中多用电表的刻度盘上有三条刻度线，最上边的一条是电阻挡刻度线，中间一条是直流电流、直流电压、交变电流除2.5V挡以外共用挡位，最下边一条是交变电流2.5V挡的专用刻度线。

多用电表的电阻挡刻度线是非均匀的，0刻度线在表盘的最右侧，左侧对应于

即断路状态。

刻度线呈现左密右疏的特点。

读数时一般从需从表盘上读出两位有效数字，即10以前的估读一位，10以后的不需估读。

测量结果为表盘读数乘以所选倍率，注意表示方法不改变有效倍数，如选用1K的倍率挡，表盘读数为5.5，则结果应表示为5.5kΩ或

，而一般不表示为5500Ω。

多用电表的共用刻度线是均匀的，共有50条刻度线三排刻度。

0刻度线在表盘的最左侧。

选用不同挡位时最小分度不同。

估读的方法有两种：

一是统一按“十分之一”估读法进行估读，即将最小分度大致分为十份，估读结果为估读份数乘以最小分度；二是按最小分度进行估读的“二分之一”、“五分之一”、“十分之一”估读法进行估读，即最小分度为“2”的（包括20、0.2、0.02）按半格估读（够半格的估读一位，不够半格的舍去，估读位在本位上）、最小分度为“5”的（包括0.5、0.05）按五分之一估读（最小分度分为五份，估读位在本位上）、最小分度为“1”的（包括10、0.1、0.01）按十分之一估读（最小分度分为十分，估读位在下一位上）。

多用电表的交变电流2.5V挡专用刻度线也是非均匀的（主要是1V以内的刻度线不均匀），这是由测交变电流的原理决定的。

0刻度线也在最左侧。

二、挡位选择

在多用电表的挡位选择问题中，主要是关于电阻挡的选择。

虽然电阻挡的刻度是从0至

，但由于电阻挡的刻度特点为左密右疏，读数时指针在靠近中间位置时相对误差最小，故需选择合适的倍率挡以使指针指在中间刻度附近。

由于被测导体的阻值不随所选用的倍率挡变化，而从“导体阻值＝表盘读数×倍率”可以看出，所选用的倍率挡越大，表盘读数越小、指针偏转角度越大，即当指针偏转角度过大（示数偏小）时，说明所选倍率挡偏大，应换用小倍率挡，反之则相反。

三、欧姆表的改装原理

欧姆表的改装原理是闭合电路的欧姆定律，如图乙所示。

由

可以看出，电流与被测导体的阻值是一一对应的关系，故将电流刻度改为相应的电阻刻度时就可直接读出电阻值。

还可以看出，I与Rx不是正比关系，故表盘刻度不是均匀的。

完成欧姆调零后，

，可见欧姆挡的内电阻取决于所使用电源的电动势与表头的满偏电流，当Rx=R0时，

，即欧姆表表盘的中间刻度值（称为中值电阻）等于其内阻，这是一个描述欧姆表的重要参数。

由于多用电表各测量项目其用一个表头，而通过表头的电流要求“+进－出”才能保证指针向正确方向偏转，故要求多用电表的黑表笔连接内部电源的正极，红表表连接内部电源的负极，即多用电表的电阻挡黑表笔电势高，红表笔电势低。

改变电阻档的倍率时，实质是改变欧姆表的中值电阻，而中值电阻

取决于表内电源的电动势与电表的满偏电流，当倍率变为原来10倍时，中值电阻需变为原来的10倍，一种方式是换用电动势为原来10倍的电源（有些具有高倍率档如×10Ｋ的多用电表内装有普通电池与叠层电池两种），另一方式是将流过电表的总满偏电流变为原来的10分之一。

例题分析

【例1】. 在物理课外活动中，李刚老师制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10mA，当选择开关接3时为量程250V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出．

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________mA；选择开关接3时其读数为________V．

（2）为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，李老师指导小明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏．

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为________Ω．

③计算得到多用电表内电池的电动势为________V．（保留2位有效数字）

（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为________Ω．（保留2位有效数字）

【例2】. 将G表改装成两种倍率（“×10”、“×100”）的欧姆表。

现用该欧姆表对一阻值约为200Ω的电阻进行测量，请完成下列问题：

（1）当开关S合向_____端（a或b），这时的欧姆表是较小倍率档。

（2）将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零。

（3）将两表笔分别与被测电阻相接。

（4）若电表的示数如图甲所示，则该电阻的阻值读数为____Ω。

（5）将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零。

若电源电动势E="15"V，灵敏电流计的满偏电流Ig="5"mA，内阻Rg ="100"Ω，“×10”倍率时欧姆表的内阻为150Ω，该倍率下电阻调零时，流过电阻Ro的电流____mA。

专题练习

1. 多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器。

（1）如图甲所示是一个多用电表的内部电路图，在进行电流测量时，有两个档位可以用来测量电流，把S拨到____是电流量程大的档位。

（2）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”。

用“×10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_______挡。

如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是____________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图乙，则该电阻的阻值是_______

。

2.某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，

（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm。

为了进一步测量此金属丝电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：

A．多用电表

B．电压表Vl，量程6V，内阻约10kΩ

C．电压表V2，量程15V，内阻约20kΩ

D．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2Ω

E．电流表A2，量程3A，内阻约0.02Ω

F．电源：

电动势E="7.5"V

G．滑动变阻器Rl，最大阻值10Ω，最大电流为2A

H．滑动变阻器R2，最大阻值50Ω，最大电流为0.2A

I．导线、电键若干

（2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡（选填“×100”或“×1”），并要重新进行________________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；

（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________（填器材前面的字母代号）；

（4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图____________。

3. 某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究（以下问题中均使用同一多用电表）。

（1）该学习小组先使用多用电表测量电压，若选择开关处在“50V”挡位，指针的位置如图甲所示，则测量结果为________V。

（2）然后学习小组对多用电表进行了探究，将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡，测未知电阻值的电路如图乙所示，通过查找资料，了解到表头G的满偏电流为10mA，并通过测量作出了电路中电流I与待测电阻阻值Rx关系图象如图丙所示，由此可确定电池的电动势E =____V，多用表的内阻为________Ω。

综上可判定学习小组使用了多用电表______倍率的欧姆挡。

4. 为了测量一定值电阻的阻值，某同学进行了以下实验操作

（1）首先使用多用电表粗测电阻。

他将欧姆表的选择开关旋至“×100”挡位，测量时指针偏转如图（a）所示，以下是该同学的后续主要实验操作，请完善相关内容：

①断开待测电阻，将选择开关旋至______________（选填“×1000”或“×10”）档；

②将两表笔_________________进行“欧姆调零”，使指针指向欧姆表的_______________（选填“0”或“∞”）刻度线；

③再接入待测电阻，指针示数如图（b）所示，则待测电阻阻值为__________Ω；

④测量结束后，将选择开关旋至交流电压最大档。

（2）接着采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图所示，其中电压表内阻约为20kΩ，电流表内阻约为20Ω，图中部分电路已经连接好，请完善电路的实物图连接______________。

5. 如图甲所示的电路，金属丝固定在两接线柱a、b上，鳄鱼夹c与金属丝接触良好，现用多用电表测量保护电阻R0的阻值，完成相关的内容：

（1）将转换开关转到欧姆挡，红、黑表笔短接，调节________．使指针恰好停在欧姆刻度线的_______处．

（2）先________，再将红、黑表笔分别接在R0的两端，测量结果如图乙所示，则R0的阻值为_______．

6. 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E="1.5"V，内阻r="2"Ω，电流计满偏电流Ig=300

A，内阻rg=250Ω，可选用的滑动变阻器有两个，最大阻值分别为R1=999Ω，R2=9999Ω。

（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I间应满足的关系为Rx=_______（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）若该同学组装的欧姆表由于长时间不用，电源电动势减小，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"）。

7.如图所示为J0411多用电表示意图

．

其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：

（1）调节可调部件　　，使电表指针指向　　．

（2）调节可调部件B，使它的尖端指向　　位置．

（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件　　，使电表指针指向欧姆零刻度位置．

（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．

（5）换测另一阻值为20～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重复步骤　　，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是　　．

8.某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值：

（1）表内电池的　　极与红表笔相连；

（2）先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图1所示．请你简述接下来的测量过程：

①断开待测电阻，将选择开关旋到　　；

②将两表笔短接，　　；

③再接入待测电阻，重新读数；

④测量结束后，将选择开关旋到　　．

（3）表盘的示数如图2，则电阻值是　　Ω．

（4）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3所示．其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω．图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．

8.某同学在做多用电表测电阻的实验中：

（1）测量某电阻时，用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用“　　”档（填“×1Ω”或“×100Ω”），换档后，在测量前先要　　．

（2）如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置．

若是用A档测量，指针偏转如D，则读数为　　；

若是用B档测量，指针偏转如D，则读数为　　；

若是用C档测量，指针偏转如D，则读数为　　．