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1、1第八章第八章 实验十一实验十一 练习使用多用电表练习使用多用电表1(2017全国卷)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 A，内阻为480 。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 挡。导学号 21992586(1)图(a)中的A端与_黑_(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_B_(填正确答案标号)。A在使用多用
2、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R1R2_160_，R4_880_。(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”连接的，则多用电表读数为_1.47_mA_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_1.10103_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_2.95_V_。(结果均保留 3 位有效数字)解析 (1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连。(2)使用多用电表前，应机械
3、调零，即应调整“指针定位螺丝” ，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，A 错误；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，B 正确；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错误。(3)B端与“1” 、 “2”相连时，该多用电表挡位分别为直流 2.5 mA 挡、直流 1 mA 挡，如图 1 所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2IG，解得IGRg R1R2R1R2160 ；B端与“4”相连时，如图 2 所示，多用电表为直流电压 1 V 挡，表头并联部分电阻R0，R4R0880 。IGRg I2U4 I2(4)B端与“1”相连时
4、，电表读数为 1.47 mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆2100 挡，读数为 11.0100 1.10103 ；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压 5 V 挡，读数为5 V2.95 V。147.5 2502(2017广东佛山一模)电磁式多用电表是实验室中常用的测量仪器，通过选择开关挡位的调节可实现不同的测量功能。导学号 21992587(1)测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10mA”挡，其读数为_6.8_mA；若选择开关处于“10”挡，指针指在“5”和“10”的正中间，指针附近的其他刻度模糊，则被测电阻的阻值_小于_75(填“大于” “等于”或“小于”)。(2)
5、多用电表置于欧姆挡时，其电路原理如图甲所示，测量电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图乙所示。则：图甲中a为_红表笔_(填“红表笔”或“黑表笔”)；图乙中图线的函数表达式为I_(用R1、Ig、Rx表示)。IgR1 R1Rx(3)某同学连接了如图丙的电路，闭合开关后，发现两灯都不亮，他用多用电表的电压挡对电路进行检测，其结果如下表，由此可以断定故障是_C_(假定只有一处故障)。测试点a、bc、bc、dd、e电压表示数有有无有A灯B短路 B灯A断路3Cd、e段断路 Dc、d段断路解析 (1)多用电表选择开关处于“10mA”挡时，选择表盘第二排刻度进行读数，其读数为 6.8mA；选择开关处于“
6、10”挡时，选择表盘第一排刻度进行读数，将读数乘以10，由于欧姆挡刻度不均匀，左密右疏，指针指在“5”和“10”的正中间时，被测电阻的阻值小于 75。(2)电流由红表笔流入多用电表，从黑表笔流出，据此可知题图甲中a为红表笔。根据欧姆表的构造，可知中值示数出现时的外接电阻等于欧姆表内阻，欧姆表内、外电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得EI(R1Rx)，即I，欧姆表中电流示数最大时，外E R1Rx电阻为零(即两表笔短接)，即EIgR1，可得I。IgR1 R1Rx(3)若灯B短路，则A灯会亮，故 A 项错误；若灯A断路，则c、d间电压应为电源电压，电压表有示数，故 B 项错误；若d、e段断路，符合条件，
7、故 C 项正确；若c、d段断路，则c、d间电压应为电源电压，有示数，故 D 项错误。3(2017辽宁铁岭协作体联考)随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路，提供的实验器材有：导学号 21992588A电动车电池一组，电动势约为 12V，内阻未知B直流电流表，量程 300mA，内阻很小C电阻箱R，阻值范围为 0999.9D定值电阻R0，阻值为 10E导线和开关(1)当他闭合开关时发现，无论怎样调节电阻箱，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他
8、的操作如下：断开电源开关 S；将多用电表选择开关置于欧姆挡“1”挡，调零后，红、黑表笔分别接R0两端，读数为 10；将多用电表选择开关置于欧姆挡“10”挡，调零后，将红、黑表笔分别接电阻箱两端，读数如图乙所示，则所测阻值为_70_，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好。由以上操作可知，发生故障的元件是_电流表_。(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路。4(3)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R010 的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是_2_(填方案编号)。方案编号电阻箱的阻值R/1300.0250.0200.0150.0100.02
9、100.085.070.055.040.0340.030.025.020.015.0(4)根据实验数据描点，绘出的 R图象是一条直线。若直线的斜率为k，在 坐标轴上1 I1 I的截距为b，则该电源的电动势E_ _，内阻r_ R0_(用k、b和R0表示)。1 kb k解析 (1)欧姆表表盘读数为“7” ，倍率为“10” ，故为 70；故障检测时，除电流表其余部分均没有问题，故问题只能出在电流表处。(3)为减小电流表的读数误差，电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一，即电流范围为 100mAI300mA，根据欧姆定律，总电阻 120R40，减去定值电阻 10，即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应
10、该大于等于 30 且小于等于 110，故应该选方案 2。(4)根据闭合电路欧姆定律，有EI(rR0R)，则 R，解得1 I1 ErR0 EE ，r R0。1 kb k4(2017河南南阳一中月考)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“1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：导学号 21992589(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
11、电表均正常工作，则表笔a为_黑_(填“红”或“黑”)色。5(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_14.0_，电流表的读数为_53.0_mA，电阻箱的读数为_4.6_。(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_102_mA(保留三位有效数字)。(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_1.54_V(保留三位有效数字)。解析 (1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔流进，黑表笔流出，电流是从a表笔流出的，故a为黑表笔。(2)多用电表用“1”挡测量，读数为 14.0114.0 ，电流表的量程是60mA
12、，所以读数为 53.0mA，电阻箱的读数为 4.6。(3)(4)当表笔短接时电路电流最大，为表头的满偏电流Ig，将E rRrgRgrrgR取为多用电表的内阻，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”挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为 15。在(2)中多用电表所测电阻为 14.0，干路电流是 53.0mA，则电源电动势EI(RgR外)0.053(1514)V1.54V，则满偏电流Ig102mA。E Rg65(2017华师附中模拟)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为 3k)、电流表(内阻约为 1)
13、、定值电阻等。导学号 21992590(1)使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“1”欧姆挡测量，示数如 1 图(a)所示，读数为_10_。据此应选择图 1 中的_b_(填“b”或“c”)电路进行实验。(2)连接所选电路，闭合 S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐_增大_(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。(3)图 2(a)是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件_Y_(填“X”或“Y”)是非线性元件。(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图 2(b)所示。闭合 S1和
14、 S2，电压表读数为 3.00V；断开 S2，读数为 1.00V。利用图 2(a)可算得E_3.2_V，r_0.50_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。解析 (1)根据表盘示数和所选档位可知读数为 10，与电流表的内阻大小接近，此时应选择电流表外接的连接方式，以免电流表分压带来较大误差。(2)随着滑片P从左向右滑动，元件X和电流表两端的电压增大，由欧姆定律知电流表的示数也增大。(3)X的图象是一条直线，为线性元件；Y的图象为曲线，为非线性元件。(4)由闭合电路欧姆定律有EU1r，EU2(rR)，代入已知条件计算可得电源U1 RXU2 RX的电动势E3.2 V，内阻r0.50 。
