高考物理复习实 验 十 一 练习使用多用电表.docx

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高考物理复习实验十一练习使用多用电表

实验十一　　　　　　练习使用多用电表

突破点

（一）　多用电表的使用和读数

[典例1]　图（a）为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约1000Ω的定值电阻。

（1）测量的某些操作步骤如下：

①调节可调部件________，使电表指针停在____________（选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”）位置。

②调节可调部件K，使它的尖端指向__________（选填“×1k”“×100”“×10”“×1”）位置。

③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________，使电表指针指向________（选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”）位置。

④将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端，当指针摆稳后，读出表头的示数，如图（b）所示，再乘以可调部件K所指的倍率，得出该电阻的阻值Rx＝________。

⑤测量完毕，应调节可调部件K，使它的尖端指向“OFF”或交流电压“×500”位置。

（2）欧姆挡进行调零后，用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是________。

A．这个电阻的阻值较小

B．这个电阻的阻值较大

C．为测量更准确些，电表应当换用欧姆“×1”挡，并且重新调零后进行测量

D．为测量更准确些，电表应当换用欧姆“×100”挡，并且重新调零后进行测量

[答案]　

（1）①S　电流零刻度　②×100　③T　欧姆0刻度

④1100Ω　

（2）BD

[由题引知·要点谨记]

1.考查多用电表测电阻的步骤[对应第

（1）题]

（1）调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。

（2）选择开关置于“Ω”挡的“×1”处，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞。

（3）将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。

（4）选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。

（5）再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。

（6）使用多用电表时，电流总是“红入黑出”。

（7）测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

2.考查多用电表的读数[对应第

（1）④题]

（1）欧姆表的读数。

①为了减小读数误差，指针应指在表盘\f（1,3）到\f（2,3）的部分，即中央刻度附近。

②除非指针所在刻度盘处每个小格表示1Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。

③电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。

（2）测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。

3.考查多用电表的工作原理[对应第

（2）题]

（1）其工作原理为闭合电路欧姆定律。

（2）其欧姆刻度是不均匀的，“0”Ω在最右侧。

。

[集训冲关]

1．（2017·南京模拟）为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。

（1）用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择________（填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并________再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为________Ω。

（2）将待测元件（额定电压9V）、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路，如图乙所示。

添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。

本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到________（填“直流电压10V”或“直流电压50V”）挡。

解析：

（1）用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并重新欧姆调零后再进行测量，测量结果为70Ω。

（2）要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路。

本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压10V挡。

答案：

（1）×10　重新欧姆调零　70　

（2）电路图如图所示　直流电压10V

2．（2017·马鞍山模拟）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，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图（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）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）

解析：

（1）因为欧姆表的黑表笔接内部电源的正极，所以根据电路的连接方式可知，a是黑表笔。

（2）因为多用电表调至×1Ω挡，所以读数为14.0Ω，电流表的读数为53.0mA，电阻箱的读数为4.6Ω。

（3）由于欧姆表的内阻等于欧姆表的中值电阻，所以此欧姆表的内阻为15Ω，电阻箱和电流表的电阻之和为14Ω。

根据欧姆定律E＝IR总＝0.053×（15＋14）V＝1.54V。

答案：

（1）黑　

（2）14.0　53.0　4.6　（3）1.54

突破点

（二）　用多用电表探索黑箱内的电学元件

[典例2]　如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，多用电表的示数如图所示。

请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。

　[答案]　

（1）A　

（2）短暂　（3）5.0　如图

两表笔接的接点

多用电表的示数

a、b

________Ω

a、c

10.0Ω

b、c

15.0Ω

[由题引知·要点谨记]

1．考查多用电表的使用[对应第

（1）题]

（1）在使用多用电表前，若发现指针不在左边“0”刻度线处，应调整A处定位螺丝。

（2）在进行欧姆调零时，应让两表笔短接，调节B，使指针指到右边“0Ω”处。

2．考查多用电表的操作技巧[对应第

（2）题]

在试探两点间是否存在电源时，为了防止电流逆向流入电表进而烧毁电表，应进行试触。

3．考查用多用电表探索黑箱内电学元件的方法[对应第（3）题]

（1）电源的判断：

用多用电表的电压挡试触如有示数，则说明存在电源。

（2）电阻的判断：

欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻。

（3）二极管的判断：

欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为二极管。

（4）电容器的判断：

欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则示数均很大。

[集训冲关]

3．（2017·太原模拟）如图所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上。

用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如下表所示。

请判定黑箱内的结构。

红表笔

A

A

B

C

C

B

黑表笔

B

C

C

B

A

A

阻值/Ω

100

150

50

2000

2100

100

解析：

先由二极管的反向截止的性质分析，由表可知，接BC和CB时测量结果不同，故在BC间一定有二极管存在；同理可知在AC间也有二极管存在，并且AC间的正向电阻大于BC之间，说明AC间包含电阻；而接AB和BA时电阻不变；故说明AB间只有电阻，BC间接二极管。

所以黑箱内的结构为：

答案：

见解析

4．在“练习使用多用电表”的实验中：

（1）在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔________；（填“高”或“低”）

（2）某同学把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应________。

A．用力转动欧姆调零旋钮

B．先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零

C．更换多用电表的电池

D．作报废处理，换新的多用电表

（3）在多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。

所选择的挡位

指针读数

直流电压10V

电阻“×10”挡

（4）小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的________。

（填字母）

解析：

（1）欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低。

（2）把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选B。

（3）多用电表选择直流电压10V挡，由图示可知，其分度值为0.2V，示数为3.6V；选择开关置于电阻“×10”挡，由图示表盘可知，其示数为26×10Ω＝260Ω。

（4）由图示可知，A是电容器，C是电阻，B、D是二极管，因此可以选择B、D进行实验。

答案：

（1）低　

（2）B　（3）3.6V　260Ω　（4）BD

突破点（三）　用多用电表检测电路故障

[典例3]　如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。

在开关闭合后，发现小灯泡不亮。

现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：

电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。

（1）为了检测小灯泡及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡。

在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡。

（2）在开关闭合的情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________________________可能有故障。

为保证用电器的安全，检测时应让多用电表的红表笔接________（“5”或“6”）点接线柱。

（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤：

①将多用电表调至欧姆挡。

②将红、黑表笔短接，检查电阻挡能否正常工作。

③测量小灯泡的电阻，如果电阻为无穷大，说明_______________________________。

[答案]　

（1）电压　欧姆　

（2）开关或连接点5、6　6

（3）③小灯泡有故障

[由题引知·要点谨记]

1.考查电路的故障问题[对应题干部分]

电路故障一般分为断路和短路两种。

（1）断路故障的判断：

用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点。

（2）短路故障的判断：

用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路。

若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路。

2．考查电路故障的判断方法[对应第

（1）

（2）（3）题]

（1）如闭合开关，电路中存在电源，应用多用电表的直流电压挡检查故障；如电路中没有电源，可以用多用电表的欧姆挡检查灯泡或导线的故障。

（2）开关闭合测得5、6间电压接近电源的电动势，说明多用电表与电源组成的闭合回路完好，故障在5、6两点之间。

3.使用多用电表检测故障的三点注意事项

（1）多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。

（2）使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。

（3）电流应从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表。

[集训冲关]

5．（2014·重庆高考）某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。

维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。

他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。

甲

（1）断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为________V，说明题中________正常（选填：

蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

乙

（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_______（选填：

蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

解析：

（1）多用电表调至50V量程，接ac两点测量的是电源两端的电压，读数为11.5V，可见蓄电池完好。

（2）断开开关，电压表指针不偏转，表明电压表被断路，开关闭合后，读数不变，表明蓄电池、保险丝、开关和多用表能组成完好回路，开关和保险丝无问题，发生故障的是小灯，小灯断路。

答案：

（1）11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池

（2）小灯

6．（2017·益阳检测）在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V,0.3A”。

合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。

（1）用多用电表的直流电压挡检查故障。

①选择开关置于下列量程的________挡较为合适（用字母序号表示）；

A．2.5V　　　　　　　　　　B．10V

C．50VD．250V

②测得c、d间电压约为5.8V、e、f间电压为0，则故障是________。

A．A灯丝断开B．B灯丝断开

C．d、e间连线断开D．B灯被短路

（2）接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，

①测试前，一定要将电路中的开关S________；

②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻。

根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω。

解析：

（1）①由于4节干电池串联后电动势为6V，电压表量程应选10V，B正确。

②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确。

（2）①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。

②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻（或测量出的电阻是常温下的电阻）。

欧姆表读数应该为6.0Ω。

由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0Ω，说明测量的应该是e、f间电阻。

由R＝

可求得电阻为12.7Ω。

答案：

（1）①B　②A　

（2）①断开　②6.0　e、f　12.7

[真题集训·章末验收]　　　高考真题集中演练——把脉命题规律和趋势

命题点一：

伏安特性曲线

1．（2010·全国卷）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。

在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。

由图可知ηa、ηb的值分别为（　　）

A.

、

　　　　　　　　　　B.

、

C.

、

D.

、

解析：

选D　电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，即η＝

＝

＝

，E为电源的总电压（即电动势）。

在UI图像中，纵轴截距表示电动势，根据图像可知Ua＝

E，Ub＝

E，则ηa＝

，ηb＝

。

所以A、B、C错误，D正确。

命题点二：

测定金属的电阻率

2．（2010·全国卷）用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。

某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。

为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图甲所示，图中的电压表内阻很大。

RL的测量结果如下表所示。

温度t（℃）

30．0

40．0

50．0

60．0

70．0

80．0

90．0

RL阻值（Ω）

54．3

51．5

48．3

44．7

41．4

37．9

34．7

回答下列问题：

（1）根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。

（2）为了检验RL与t之间近似为线性关系，在图丙上作RLt关系图线。

（3）在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丁、戊所示。

电流表的读数为____________，电压表的读数为__________。

此时等效电阻RL的阻值为__________；热敏电阻所处环境的温度约为__________。

解析：

（1）根据电路图连接电路，电路图如图所示。

（2）根据数据描出点，连接成直线，图像如图所示。

（3）根据电表示数可知，电流大小为I＝

×150mA＝115mA，电压大小为U＝

×6V＝5.00V，由部分电路欧姆定律得等效电阻的阻值RL＝

Ω＝43.5Ω，对照RLt图像找出相应的温度约为64.0℃。

答案：

（1）

（2）见解析图　（3）115mA　5.00V　43.5Ω　64.0℃

命题点三：

电表内阻的测量及电表的改装

3．（2015·全国卷Ⅰ）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

甲

乙

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。

若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。

由题给条件和数据，可以求出R1＝________Ω，R2＝________Ω。

（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表

对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA。

电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。

则R0应选用阻值为________Ω的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。

（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻。

图乙中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路。

则图中的d点应和接线柱________（填“b”或“c”）相连。

判断依据是：

_____________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）设使用a和b两接线柱时，电表量程为I1，使用a和c两接线柱时，电表量程为I2，则

使用a和b时：

＋Ig＝I1①

使用a和c时：

＋Ig＝I2②

由①②两式得R1＝15Ω，R2＝35Ω。

（2）校准时电路中的总电阻的最小值为R小＝

Ω＝500Ω，总电阻的最大值为R大＝

Ω＝3000Ω，故R0选300Ω的，R选用最大阻值为3000Ω的滑动变阻器。

（3）d接b时，R1和R2串联，不论是R1还是R2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将d接c。

根据d接c时的电路连接情况可知：

闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2。

答案：

（1）15　35　

（2）300　3000　（3）c　闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2

4．（2015·全国卷Ⅱ）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：

待测电压表

（量程3V，内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。

（2）根据设计的电路，写出实验步骤：

_________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV（填“＞”“＝”或“＜”），主要理由是_____________________________。

解析：

（1）因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。

实验电路如图所示。

（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。

（3）断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RV′＞RV（其他合理说法同样给分）。

答案：

见解析

命题点四：

测定电源的电动势和内阻

5．（2014·全国卷Ⅰ）利用如图甲所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值为999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表Ⓐ（量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω），开关S。

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；

③以

为纵坐标，R为横坐标，作

R图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

与R的关系式为___________________。

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表。

答：

①________；②________。

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077

/A－1

6.99

8.00

②

10.0

11.0

11.9

13.0

乙

丙

（3）在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图