(1)對于此多用電表,當開關(guān)S接到位置6時是 擋;開關(guān)S接到位置5時的量程比接到位置6時的量程 (選填“大”或“小”)。
(2)開關(guān)S接位置 (選填“1”或“2”)時是小量程的電流擋,圖中電阻R2= Ω。
(3)已知圖中的電源E'的電動勢為9 V,短接A、B表筆進行歐姆調(diào)零后,此歐姆擋的內(nèi)阻為 Ω?，F(xiàn)用該擋測一未知電阻的阻值,指針偏轉(zhuǎn)到電流表G1滿刻度的處,則該未知電阻的阻值為 Ω。
2.(2024廣東深圳期末)電工師傅利用多用電表測量某電阻的阻值,多用電表的部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及刻度盤如圖所示。
(1)若選擇開關(guān)S置于“1”或“2”,則選擇的是 (選填“電流”或“電壓”)擋,且置于 (選填“1”或“2”)時對應(yīng)的量程較大;
(2)將選擇開關(guān)置于“3”或“4”,選擇歐姆擋“×10”擋。在連入被測電阻前應(yīng)先將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向表盤 (選填“左”或“右”)端零刻度線;
(3)對電阻進行測量時,若發(fā)現(xiàn)指針在位置①,應(yīng)重新將選擇開關(guān)置于 (選填“×1”或“×100”)擋,正確操作后,指針指在位置②,則被測電阻的阻值為 Ω。
3.某同學利用一個多用電表(表盤如圖乙所示)測量一個內(nèi)阻Rg約100 Ω、滿偏電流Ig=100 mA的電流表的內(nèi)阻,主要步驟如下:
(1)歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率 (選填“×1”“×10”或“×100”)擋,先將紅、黑表筆短接調(diào)零后,將多用電表中“黑表筆”接到電流表 (選填“+”或“-”)接線柱上,“紅表筆”接另一個接線柱;
甲
乙
丙
(2)多用電表表盤中的指針和電流表表盤指針所指位置如圖乙、丙所示,該同學讀出歐姆表的讀數(shù)為 Ω,這時電流表的讀數(shù)為 mA;
(3)測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)撥到OFF擋;
(4)通過進一步分析還可得到多用電表內(nèi)部電池的電動勢為 V。
4.(2024廣東湛江模擬)某實驗小組欲制作一個兩擋位(“×1”“×10”)的歐姆表,使用的實驗器材如下:
A.電流表G(滿偏電流Ig=1 mA,內(nèi)阻Rg=180 Ω);
B.定值電阻R0=2 Ω;
C.定值電阻R1=18 Ω;
D.滑動變阻器R2(最大阻值為1 000 Ω);
E.電源(電動勢為9 V,不計內(nèi)阻);
F.單刀雙擲開關(guān)S;
G.紅、黑表筆及導(dǎo)線若干。
其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示,回答下列問題:
(1)圖中A接 (選填“紅”或“黑”)表筆;
(2)將單刀雙擲開關(guān)S與1接通時,歐姆表的擋位為 (選填“×1”或“×10”)擋;
(3)現(xiàn)用該歐姆表測量一未知電阻Rx,選用“×10”擋位并歐姆調(diào)零后,將電阻Rx接在A、B之間,發(fā)現(xiàn)電流表幾乎滿偏,斷開電路并將“×10”擋位換成“×1”擋位,再次歐姆調(diào)零時,滑動變阻器R2的滑片 (選填“向上”或“向下”)滑動,使電流表滿偏,再次將電阻Rx接在A、B之間,穩(wěn)定后電流表G的指針對準刻度盤上的0.6 mA處,則未知電阻Rx= Ω。
5.(2024遼寧葫蘆島模擬)某學習小組利用電壓表V(量程為0~15 V)、電源E和電位器R(相當于阻值較大的滑動變阻器),改裝成一個能夠測量電阻的歐姆表。實驗原理圖如圖甲所示,主要實驗步驟如下,請完成有關(guān)內(nèi)容。
甲
乙
(1)按照實驗原理圖連接電路,先把電位器R的滑片P調(diào)到 (選填“a”或“b”)端,將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑片P使電壓表滿偏;
(2)保持電位器R的滑片P不動,在紅、黑表筆間接入電阻箱,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當電壓表半偏時,電阻箱的示數(shù)如圖乙所示,讀出電阻箱的阻值R0= Ω;
(3)在紅、黑表筆間接入待測電阻,若電壓表的示數(shù)為U,已知電壓表的滿偏電壓為Um,把電壓表的示數(shù)標為待測電阻的阻值Rx,換算公式是Rx= (用Um、U和R0表示)。
6.(2024廣東廣州一模)某雙量程電流表內(nèi)部各元件的連接圖如圖甲所示。
甲
丙
乙
(1)該電流表“0~3 A”量程的內(nèi)阻 (選填“大于”或“小于”)0.22 Ω;
(2)某同學用多用電表的歐姆擋檢測該電流表,選擇“×10”歐姆擋,歐姆調(diào)零后將紅、黑表筆分別接到電流表的“-”“0.6 A”接線柱,指針示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為 Ω,保持黑表筆不動,將紅表筆從“-”接線柱移到“3 A”接線柱,示數(shù)幾乎與圖乙相同,由此可知電流表內(nèi)部阻值為0.88 Ω的電阻發(fā)生 (選填“斷路”或“短路”)故障。
(3)由于0.88 Ω的故障電阻阻值較小,該同學設(shè)想用如圖丙所示的電路測得一段阻值為4.40 Ω的電阻絲,再將它分成等長的5段,用其中一段代替。實驗時移動小金屬夾P到電阻絲的某位置時,電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50 A和1.30 V,接下來應(yīng)將P向 (選填“左”或“右”)移動。
(4)用電阻絲代替故障電阻后,若電阻絲實際接入電路的阻值略小于標準值,則會導(dǎo)致用該電流表“0~0.6 A”量程測電流時的測量值 (選填“偏大”或“偏小”)。
參考答案
第6講 實驗:用多用電表測量電學中的物理量
1.答案 (1)電壓 小
(2)2 261
(3)900 600
解析 (1)當開關(guān)S接到位置6時,電流表與電阻R3、R4串聯(lián),電阻R3、R4起到分壓作用,電表為電壓表;開關(guān)S接到位置5時與接到位置6時相比,接到6時串聯(lián)的電阻大,分壓作用也大,電壓表的量程也更大,因此開關(guān)S接到位置5時的量程比接到位置6時的量程小。
(2)當開關(guān)S接到位置2時,并聯(lián)的電阻大,分流小,其電流表的量程小,因此開關(guān)S接位置2時是小量程的電流擋;設(shè)開關(guān)S接1時的最大電流為I1,接2時最大電流為I2,由題意可知,當開關(guān)接到1時,有Ig(r+R2)=(I1-Ig)R1,當開關(guān)接到2時,有Igr=(I2-Ig)(R1+R2),代入數(shù)據(jù)解得R2=261Ω。
(3)由上述分析可知,當開關(guān)S接到位置4時,電路中的滿偏電流Im=10mA,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得R內(nèi)=Ω=900Ω,由指針偏轉(zhuǎn)到電流表G1滿刻度的處可得Im=,解得Rx=600Ω。
2.答案 (1)電流 1 (2)右 (3)×100 1 100
解析 (1)若選擇開關(guān)S置于“1”或“2”時為表頭與電阻并聯(lián),是電流擋。開關(guān)連接“1”時分流電阻較小,根據(jù)并聯(lián)電路特征可知此時總電流更大,故而量程較大。
(2)歐姆表測量電阻前要進行歐姆調(diào)零,應(yīng)調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向表盤右端零刻度線位置,即歐姆擋的零刻度線處。
(3)指針在位置①時,偏角過小,歐姆擋讀數(shù)過大,此處刻度線較密導(dǎo)致讀數(shù)誤差較大,應(yīng)換高倍率以增大偏角,使指針指在中值附近,故應(yīng)選“×100”擋。正確操作后,指針指在位置②,刻度值為11,歐姆擋倍率為“×100”,故被測電阻的阻值為1100Ω。
3.答案 (1)×10 + (2)120 40 (4)10.8
解析 (1)當歐姆表的指針指在中間位置附近時,測量值較為準確,故選擇“×10”擋較好;多用電表的黑表筆與內(nèi)部電源正極連接,與外電路形成閉合回路后,電流從黑表筆流出,紅表筆流進,而電流表接入電路要注意“+”進“-”出,故應(yīng)使黑表筆接到電流表“+”接線柱。
(2)歐姆表讀數(shù)等于表盤刻度值×倍率,即歐姆表的讀數(shù)為120Ω;電流表的量程為0~100mA,分度值為2mA,則示數(shù)為40mA。
(4)由題圖乙可知表盤中間刻度為15,又選擇倍率為“×10”擋,所以此時多用電表的中值電阻為150Ω,根據(jù)E=I(R+R中),得E=40×10-3×(120+150)V=10.8V。
4.答案 (1)黑 (2)×10 (3)向下 60
解析 (1)根據(jù)電流方向“紅進黑出”,可知A接黑表筆。
(2)開關(guān)接1時,R0與R1串聯(lián)后和電流表并聯(lián),三者總電阻為
R=Ω=18Ω
開關(guān)接2時,R1與電流表串聯(lián)后和R0并聯(lián),三者總電阻為
R'=Ω=1.98Ω
歐姆表的倍率大的擋位內(nèi)阻大,所以將單刀雙擲開關(guān)S與1接通時,歐姆表的擋位為“×10”。
(3)由“×10”擋位換成“×1”擋位,再次歐姆調(diào)零時,即增大電流表中的電流,應(yīng)減小滑動變阻器R2接入電路中的阻值,滑片向下滑動,使電流表滿偏。把擋位調(diào)到“×1”,將兩表筆短接歐姆調(diào)零后,設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi),根據(jù)電路圖可知,此時電流表滿偏,電路的干路電流為Ig+I1,根據(jù)歐姆定律得I1=A=9.9×10-2A
根據(jù)閉合電路歐姆定律得
Ig+I1=
解得R內(nèi)==
Ω=90Ω
把兩表筆與待測電阻相接時,干路電流為
I2+I3=0.6mA+I3
則I3==
A=5.94×10-2A
根據(jù)閉合電路歐姆定律得I2+I3==(0.6+59.4)×10-3A=6×10-2A
解得Rx=-R內(nèi)=60Ω。
5.答案 (1)a (2)7 968 (3)R0
解析 (1)先把電位器R的滑片P調(diào)到接入電路電阻的最大值,即a端。
(2)電阻箱的示數(shù)如圖乙所示,可知電阻箱的阻值為R0=7968Ω。
(3)由題意可知,電壓表的電阻值與電位器接入電路的電阻值之和等于R0,則有,整理得Rx=R0-R0=R0。
6.答案 (1)小于 (2)140 斷路 (3)右 (4)偏小
解析 (1)電流表接“0~3A”的量程時,根據(jù)并聯(lián)電路的總電阻小于分支電阻,由圖甲可知此時電流表的內(nèi)阻為電路的總電阻,小于分支的電阻0.22Ω。
(2)歐姆表表盤10~15之間有5格,每小格代表1,據(jù)讀數(shù)規(guī)則,且倍率為“×10”,故讀數(shù)為14×10Ω=140Ω。
根據(jù)歐姆表電流流向“紅進黑出”,由圖甲可知,140Ω為接線柱中間兩電阻10Ω與130Ω之和,說明此時10Ω、130Ω兩電阻并未與0.22Ω、0.88Ω兩電阻并聯(lián);保持黑表筆不動,將紅表筆從“-”接線柱移到“3A”接線柱,示數(shù)幾乎與圖乙相同,說明更換接線柱后,電流表總電阻的阻值幾乎未發(fā)生變化,故電流表內(nèi)部10Ω、130Ω電阻與0.22Ω電阻串聯(lián),若短路則歐姆表示數(shù)應(yīng)為0,則阻值為0.88Ω的電阻發(fā)生斷路。
(3)當電表示數(shù)U=1.30V,I=0.50A,則此時接入電路的電阻絲阻值為R==2.60Ω

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