2019春高中物理 第2章 恒定電流 8、9 多用電表的原理 實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1.doc

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第二章　8　9 多用電表的原理 實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(單選題) 1．如圖所示為歐姆表的原理圖，表頭內(nèi)阻為Rg，調(diào)零電阻為R，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則下列說(shuō)法中不正確的是(　C　) A．它是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的 B．接表內(nèi)電池負(fù)極的應(yīng)是紅表筆 C．電阻的“∞”刻度一般在刻度盤的右端 D．調(diào)零后刻度盤的中心刻度值是r＋Rg＋R 解析：歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，A正確；紅表筆接內(nèi)部電池的負(fù)極，B正確；電阻的“∞”刻度在表盤的左端，C錯(cuò)；中值電阻的阻值為r＋Rg＋R，D正確。 2．(2018北京市中關(guān)村中學(xué)高二上學(xué)期期中)如圖所示電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L1、L2均不發(fā)光，這時(shí)，用電壓表測(cè)得B、C兩點(diǎn)間有電壓UBC＝0，C、D兩點(diǎn)間的電壓UCD＝4.5V，A、D兩點(diǎn)間電壓UAD＝4.5V，則此可判斷(　D　) A．L1短路　　　 B．L2短路 C．L1斷路　　 D．L2斷路 解析：根據(jù)電路圖可知，兩燈泡串聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)后L1、L2都不亮，電壓表測(cè)斷路兩端時(shí)，電壓表示數(shù)為電源電壓，測(cè)量通路位置時(shí)，電壓表示數(shù)為零；由題意可知，UBC＝0，UCD＝4.5V，UAD＝4.5V，因此CD之間有斷路，即L2斷路，故D正確。 二、非選擇題 3．如圖所示為用多用電表測(cè)電路中電流的實(shí)驗(yàn)，圖中多用電表測(cè)定的是__乙電阻___(填“甲電阻”“乙電阻”或“總”)的電流，測(cè)得電流的大小是__50.0mA___。 解析：由電路中連接情況知，多用電表與乙電阻串聯(lián)，故測(cè)定的是乙電阻的電流。由圖知選擇量程為100mA，故指針指示讀數(shù)為50.0mA。 4．如圖所示為一可供使用的多用電表，S為選擇開(kāi)關(guān)，Q為電阻擋調(diào)零旋鈕?，F(xiàn)在要用它檢測(cè)兩個(gè)電阻的阻值(圖中未畫電阻)。已知阻值分別為R1＝60Ω，R2＝470kΩ，下面提出了在測(cè)量過(guò)程中一系列可能的操作，請(qǐng)你選出能盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定各阻值和符合多用電表安全使用規(guī)則的各項(xiàng)操作，并且將它們按合理順序填寫在后面的橫線上。 A．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻擋1k B．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻擋100 C．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻擋10 D．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)電阻擋1 E．旋動(dòng)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)1000 F．將兩表筆分別接到R1的兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開(kāi) G．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開(kāi) H．兩表筆短接，調(diào)節(jié)Q使表針對(duì)準(zhǔn)電阻擋刻度盤上的0，隨后即斷開(kāi) 所選操作及其順序?yàn)?用字母代號(hào)填寫)：__AHGDHFE(或DHFAHGE)___。(操作：步驟可以重復(fù)選用) 解析：多用電表測(cè)量電阻時(shí)，量程的選擇以指針指中央附近時(shí)讀數(shù)較準(zhǔn)確，由表盤中值示數(shù)約為150可知，測(cè)R1＝60Ω的電阻時(shí)，只能選“1”擋；測(cè)R2＝470kΩ時(shí)，應(yīng)選擇“1k”擋，并且在每次選定量程后，都必須將兩表筆短接，進(jìn)行電阻調(diào)零，所以題目中所給操作H需重復(fù)選用。在測(cè)量過(guò)程中對(duì)R1與R2測(cè)量的先后沒(méi)有什么限制，但測(cè)量完畢后，功能選擇開(kāi)關(guān)必須旋離電阻擋，撥至交流()高壓擋或“OFF”處，所以合理的操作及順序?yàn)锳HGDHFE或DHFAHGE。 5．(2017廣西省柳州市鐵路一中高二上學(xué)期期末)多用電表面板上的刻度線中，直流電流的刻度線的分布是__均勻___的；用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，要換__小倍率___的量程，在測(cè)量前還要__歐姆調(diào)零___；下面四個(gè)歐姆表表盤的示意圖中，可能正確的是__C___。 解析：直流電流擋的刻度線是均勻的，用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，則電阻小，要換小倍率的，測(cè)量前要?dú)W姆調(diào)零，因歐姆擋的刻度不均勻，越向左密度越大，0刻度在右邊。最左端為∞，則正確的表盤為C。 6．使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至“1”擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空： (1)儀器連線如圖1所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)。若兩電表均正常工作，則表筆a為_(kāi)_黑___(填“紅”或“黑”)色。 (2)若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2、3、4所示，則多用電表的讀數(shù)為_(kāi)_14.0___Ω，電流表的讀數(shù)為_(kāi)_56___mA，電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)_4.6___Ω。 (3)將圖中多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過(guò)多用電表的電流為_(kāi)_108___mA。(保留3位有效數(shù)字) (4)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_1.63___V。(保留3位有效數(shù)字) 解析：(1)由多用電表電流“紅表筆進(jìn)，黑表筆出”，電流表“＋”接線柱電流流進(jìn)，“－”接線柱電流流出知，a表筆為黑色表筆。 (2)根據(jù)題圖讀數(shù)，多用電表讀數(shù)為14.0Ω，電流表讀數(shù)為56mA，電阻箱讀數(shù)為41Ω＋60.1Ω＝4.6Ω。 (3)從多用電表表盤來(lái)看，指針指在電流表“130”處時(shí)實(shí)際電流為56mA，故指針指到最右端“250”處時(shí)，實(shí)際電流為56mA≈108mA。 (4)由閉合電路歐姆定律E＝IR＋I(xiàn)R內(nèi)知，E＝0.05614V＋0.056AR內(nèi)，＝0.108A，得E≈1.63V。 能力提升 一、選擇題(單選題) 1．(2017江西省南昌二中高二上學(xué)期月考)如圖為多用表歐姆擋的原理圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻rg＝100Ω，調(diào)零電阻的最大阻值R＝50kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0＝50Ω，電池電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V。用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的范圍是(　B　) A．30kΩ～80kΩ　　 B．3kΩ～8kΩ C．300Ω～800Ω　　 D．30Ω～80Ω 解析：歐姆表的中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最??； 歐姆表的中值電阻R中等于歐姆表的內(nèi)電阻R總，根據(jù)閉合電路歐姆定律，滿偏時(shí)： Ig＝，半偏時(shí)，Ig＝ 聯(lián)立解得：R中＝R總＝＝＝5000Ω＝5kΩ，故選B。 2．(2016湖北襄陽(yáng)一中高二上學(xué)期檢測(cè))用多用電表探測(cè)圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測(cè)量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無(wú)電壓；用歐姆擋測(cè)量，黑表筆(與電表內(nèi)部電源的正極相連)接E點(diǎn)，紅表筆(與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連)接F點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中的(　B　) 解析：(1)黑表筆接E，紅表筆接F，阻值很小，此時(shí)二極管正向?qū)?，電流方向?yàn)橛蒃到F，只有B正確。 二、非選擇題 3．在練習(xí)使用多用表的實(shí)驗(yàn)中 (1)用多用表的歐姆擋測(cè)量阻值Rx約為數(shù)十kΩ的電阻。以下是測(cè)量過(guò)程中的一些主要實(shí)驗(yàn)步驟： a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕，使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，然后斷開(kāi)兩表筆 b．旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)至交流電壓最大量程處(或“OFF”擋)，并拔出兩表筆 c．旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)至歐姆擋1k d．將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端，讀出阻值Rx，斷開(kāi)兩表筆 以上實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是__cadb___(填寫步驟前的字母)。 實(shí)驗(yàn)中，多用表的指針位置如圖(a)所示，則此被測(cè)電阻的阻值約為_(kāi)_17___kΩ。 (2)為了較精確地測(cè)量另一定值電阻的阻值Ry，采用圖(b)所示的電路，電源電壓U恒定，電阻箱接入電路的阻值可調(diào)且能直接讀出。 ①用多用表測(cè)電路中的電流，則與a點(diǎn)相連的是多用表的__紅___(選填“紅”成“黑”)表筆。 ②閉合電鍵，多次改變電阻箱阻值R，記錄相應(yīng)的R和多用表讀數(shù)I，得到R－的關(guān)系如圖(c)所示，則Ry＝__200___Ω，電源電壓U＝__8___V。 解析：(1)測(cè)阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，應(yīng)選擇1k擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，用歐姆表測(cè)待測(cè)電阻阻值，讀出其示數(shù)，最后要把選擇開(kāi)關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋上，因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是：cadb；由圖可知，被測(cè)電阻阻值為171k＝17kΩ； (2)①多用電表紅接線柱為正極接線柱，a點(diǎn)接電源正極，故a應(yīng)接多用電表的紅表筆； ②由圖可知，電阻均采用的串聯(lián)關(guān)系；則有： I＝變形可得：R＝U－Ry 由圖象可知，圖象中的截矩為Ry，故Ry＝200Ω； 圖象的斜率表示U，故U＝＝8V。 4．某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有： 多用電表： 電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值5kΩ； 導(dǎo)線若干。 回答下列問(wèn)題： (1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆__短接___，調(diào)零點(diǎn)。 (2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和__1___(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。 (3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖(c)所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_(kāi)_15.0___kΩ和__3.60___V。 (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_12.0___kΩ。 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池，一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_9.00___V，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_(kāi)_15.0___kΩ。 解析：(1)歐姆表調(diào)0前，需要將兩表筆短接。 (2)應(yīng)用多用電表的歐姆擋時(shí)，電流從黑表筆流出，所以黑表筆接電壓表正接線柱，即黑表筆接2，紅表筆接1。 (3)歐姆表選用的倍率是1k，歐姆表的讀數(shù)15.01k＝15.0kΩ；電壓表量程5V，最小分度0.1V，讀數(shù)時(shí)需要估讀一位，為3.60V。 (4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0時(shí)，歐姆表所測(cè)的電阻即為電壓表的內(nèi)阻，所以為12.0kΩ。 (5)由(4)知，電壓表內(nèi)阻12.0kΩ，在(3)中，歐姆表的讀數(shù)15.0kΩ，所以此時(shí)接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值為3kΩ，設(shè)電動(dòng)勢(shì)E，多用表內(nèi)阻R，根據(jù)(3)和(4)中給的兩組數(shù)據(jù)可知：＝，＝兩式聯(lián)立得：E＝9.00V，R＝15.0kΩ。