11-19年高考物理真题分专题汇编之专题087.练习使用多用表

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1、 第87节 练习使用多用表【2019年物理全国卷3】某同学欲将内阻为98.5、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15k刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14k),滑动变阻器R1(最大阻值1500),滑动变阻器R2(最大阻值500),电阻箱(099999.9),干电池(E=1.5V,r=1.5),红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表。( )欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为_:滑动变阻器选_(填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图

2、(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为_、_。(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向_k处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_。【答案】 (1). (2). 900 (3). R1 (4). 45 (5). 5 (6). 0 (7). 35000.0【解析】【详解】(1)连线如图:根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则,解得R=900;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R1;(2)在a处, ,解得

3、Rxa=45k;在b处,则,解得Rxb=5k;(3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 k处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R=35000.0。1. 2011年理综北京卷21(1) STK图1用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:旋动部件_,使指针对准电流的“0”刻线。将K旋转到电阻挡“100”的位置。将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件_,使指针对准电阻的_(填“0刻线”或“刻线”。将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_的顺序进行操作

4、,再完成读数测量。A将K旋转到电阻挡“1k”的位置B将K旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准【解析】(1)多用电表的电流档校零,应该调整校零旋钮S使指针对准电流的0刻线。欧姆档的调零,应该在表笔短接的情况下调欧姆调零旋钮T,使指针指在欧姆刻度线的0刻线。若在测量过程中,发现指针偏转角度过小,表明被测的电阻阻值很大,这时要换用更高倍率的挡位,将选择开关K旋转到电阻挡1k的位置;将两表笔短接,旋动欧姆调零旋钮T,对欧姆表进行校准;将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接测电阻,所以为A、D、C。2. 2011年

5、理综重庆卷ABC甲ABC乙图122(1)某电动机的三组线圈、阻值相同,均为几欧姆,接法可能是图1中甲、乙两种之一,A、B和C是外接头。现有一组线圈断路,维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障,若测量A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时,多用电表指针偏转分别如图2(a)、(b)、(c)所示,则测量中使用的欧姆档的倍率是 (填、或),三组线圈的接法是 (填甲或乙),断路线圈是_(填、或)。(a)(b)(c)图2答案:(1)1;乙;解析:由于所测电阻均为几欧姆,串联后还是几欧姆,所以欧姆档的倍率选择1;所测值分别是4、4和8,说明接法是乙,断路的是。因为采用甲接法时测量值应该有两个

6、是无穷大,一个是8。3. 2014年理综重庆卷6(1) 某照明电路出现故障,其电路如题6图1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。题6图1保险丝蓄电池开关小灯题6图2断开开关,红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示,读数为 V,说明 正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和题6图2相同,可判断发生故障的器件是 。(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)【答案】11.5 (11.211.8) ;蓄电池 小灯【解析

7、】 多用电表直流50V的量程读中间均匀部分,共50格,每格1V应该估读到0.1V,指针在11 12 之间,读数为11.5V。开关断开,相当于电压表并联在蓄电池两端,读出了蓄电池的电压,故蓄电池是正常的。 两表笔接b、c之间,并闭合开关,测试电压相同,说明a、b之间是通路, b、c之间是断路,故障器件是小灯。4. 2013年上海卷图a27(6分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择 倍率的电阻档(填:“10”或“1k”),并_再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为 。A+A图b1k

8、100 10 1OFF2.5 10 50 250 500 2.550mA10010150010250V+(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示。添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性。 本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到 档(填:“直流电压10V”或“直流电压50V”)。A+A答图1k 100 10 1OFF2.5 10 50 250 500 2.550mA10010150010250V+答案:(1)10 欧姆调零 70(2)电路如图;直流电压10V档解析:(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“100”倍率

9、的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,说明电阻较小,因此需选择10倍率的电阻档,并欧姆调零后再进行测量,测量结果为70。(2) 要测量该元件完整的伏安特性,必须连接成分压电路。本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到直流电压10V档。5.2013年新课标I卷23.(8分)V图(a)12多用电表黑红某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值5k导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“lk”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点(2)将图(a)中多用

10、电表的红表笔和 (填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 k和 V 。图(c)V图(b)A-V-图(d)(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0k和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“lk”挡内部电路的总电阻为 k。【答案

11、】(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0【解析】(1)用欧姆表测量电阻时,选好档位之后,要进行欧姆调零,即两个表笔短接进行调节。(2)多用电表内部电池的正极相连的是黑表笔,多用表测量时电流从红表笔流入,由黑表笔流出,所以多用电表的红表笔和1端相连, 黑表笔连接另一端。(3)欧姆表读数时,指针所处的位置最小格代表1k,所以读数时要估读到下一位,即15.01k=15.0 k;电压表最小刻度表示0.1V,所以要估读到0.01V,即3.60V;(4)滑动变阻器接入电路中的阻值为零,所以欧姆表测量的是电压表的内阻:12.0k;(5)欧姆表测量电阻时,表内

12、有电源,根据闭合电路的欧姆定律有: ,所以中值为欧姆表的内阻.0 k,根据欧姆表测量电压表时组成的回路有:,得V=9V.6. 2012年江苏卷10. (8分)如题10-1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,应先调整题10-2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

13、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,多用电表的示数如题10-2图所示.请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.两表笔接的接点多用电表的示数a, b_a, c10.0b, c15.0【答案】(1)A (2)短暂 (3)5.0(如图)abcabc或7. 2012年物理上海卷27(6分)在练习使用多用表的实验中(1)某同学连接的电路如图所示。若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流档,此时测得的是通过_的电流;若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆档,此时测得的是_的阻值;若旋转选择开关,使其尖端对准直流电压档,闭合电键,并将滑动变阻器

14、的滑片移至最左端,此时测得的是_两端的电压。(2)(单选)在使用多用表的欧姆档测量电阻时,若 ( )(A)双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大(B)测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量(C)选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25(D)欧姆表内的电池使用时间太长,虽能完成调零,但测量值将略偏大答案:(1)R1, R1和R2串联, R2(或电源), (2)D,解析:(1)作为电流表测电流时与待测电阻串联,因此测得的是通过R1的电流;断开电键,两个电阻串联,此时多用电表作为欧姆表,测量的是两个电阻R1与R2串联之后的总电阻;滑动变阻器移到最

15、左端时,R1被短路,外电阻就剩一个R2,此时电压表测得就是R2分得的电压或路端电压。(2)若双手捏住两表笔金属杆,测量值将是人体与待测电阻并联之后的总电阻,因此偏小,A选项不对;测量时发现指针偏离中央刻度过大,分两种情况:若偏转角过大应减小倍率,若偏转角过小应增大倍率,因此B选项不对;由于欧姆表刻度右侧稀左侧密,因此在20与30正中间应小于25,但由于是“10”倍率因此测量值应小于250,C选项不对;因此只有D选项正确8.2015年上海卷27(4分)如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图。电流表满偏电流0.5mA、内阻10;电池电动势1.5V、内阻1;变阻器R0阻值0-5000。R0G(1)该欧

16、姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的,当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4时仍可调零。调零后R0阻值将变_(选填“大”或“小”);若测得某电阻阻值为300,则这个电阻的真实值是_。(2)若该欧姆表换了一个电动势为1.5V,内阻为10的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果_(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。答案:(1)小; 290 (2)准确解析:(1)由闭合电路欧姆定律:得: ,因为式中E变小,r变大,故R0将减小;因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5V刻度的。测得某电阻阻值为300时,电流表中的电流,其中,当电池电动势下降到E=1.45V时,此时欧姆表的内阻,由

17、闭合电路欧姆定律得,解得真实值R=290。(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5V,内阻为10的电池,调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确,因为电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。9. 2011年理综安徽卷21某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“1k”挡位,测量时指针偏转如图(a)所示。请你简述接下来的测量过程:_;_;_;测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。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(b)所示。其中电压表内阻约为5k,电流表内阻约为5。图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接。图(c)是一个多量程多用电表的

18、简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时,可用来测量 ;当S旋到位置 时,可用来测量电流,其中S旋到图(a)ABEE红表笔黑表笔123456图(c)AV+图(b)位置 时量程较大。AV+答图R【解析】(1)断开待测电阻,将选择开关旋到“100”档:将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0”; 再接入待测电阻,将指针示数100,即为待测电阻阻值。(2)如答图所示(3)电阻;1、2;1 10. 2011年理综全国卷多用电表电流表电阻箱ab图1+23(12分)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

19、,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:仪器连线如图l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;若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为_,电流表的读数为_mA,电阻箱的读数为_:mA1001010.1图2(a)图2(b)图2(c)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为_mA;(保留3位

20、有效数字)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)答案:黑 14.0 53.0 4.6 102 1.54解析:(1)根据所有电器“红进黑出”的一般原则,对多用电表来说,电流从红表笔进入多用电表,电流从黑表笔从多用电表流出,由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极,故电流经过多用电表从a表笔流出,故a表笔为多用电表的黑表笔。(2)欧姆表读数为R14.0;电流表读数为I50mA3.053.0mA;电阻箱读数为:4160.14.6。(3)多用电表接外电路时,考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的,其表头偏转的格数与表盘总格数之比为26:50,而多用电表接外电路时,外电路电流表示数为I5

21、3.0mA,设表笔短接时通过多用电表的电流为I0,则,解得I0102mA。(4)设多用电表内阻为r,已知外电路电阻为R14,多用电表接外电路时:EI(rR),多用电表两表笔短接时:EI0r,联立解得多用电表内的电池电动势E1.54V。11.2016年上海卷27.(6分)在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中(1)(多选题)用多用电测电流或电阻的过程中(A)在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零(B)在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零(C)在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测(D)在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测【答案】A,D【解析】多用电表测量电阻时,更换

22、倍率后都必须重新进行欧姆调零,选项A正确;测量电流前需要进行机械调零,更换量程时不需要进行再次调零,选项B错误;在测量未知电阻时,必须先用电压表测试电阻内是否带有电源,再大致估计电阻大小选择大致倍率,故选项C错误;在测量未知电流时,必须选择电流最大量程进行测试,避免电表烧坏,故选项D正确。A-V-10300(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡,其读数为 ;若选择开关处于“10”挡,其读数为 200 (选填:“大于”,“等于”或“小于”)。【答案】5.4; 小于【解析】若选择开关处于“10V”挡,则电表的最小刻度为0.2v,此时读数为5.4V;若选择开关处于“10

23、”挡, 此时指针指示位置约指在“10”和“30”的中间位置,因为欧姆表的刻度特点是右边稀左边密,所以读数应该小于200。12.2018年浙江卷(4月选考)18(5分)(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻R,正确的操作顺序是_ EDBCA _(填字母);第18题图A把选择开关旋转到交流电压最高档B调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C把红、黑表笔分别接在Rx两端,然后读数D把选择开关旋转到合适的档位,将红、黑表笔接触E把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0(2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则Rx=_2.83.0_(3)小张认为

24、用多用电表测量小电阻误差太大,采用伏安法测量。现有实验器材如下:电源(电动势3V,内阻可忽略),电压表(量程3V,内阻约为3k),多用电表(2.5mA挡、25mA挡和250mA挡,对应的内电阻约为40,4和0.4),滑动变阻器Rp(010),定值电阻R0(阻值10),开关及导线若干。CBADmAVR0RxRPmAVR0RxRPmAVR0RxRPmAVR0RxRP测量铅笔芯的电阻Rx,下列电路图中最合适的是_B_(填字母),多用电表选择开关应置于_250mA_ _挡。解析:(1)操作步骤先机械调零即E,再欧姆调零,即D、B;再测量电阻即C,最后复位打到OFF档或交流电压最大档即A,所以顺序为ED

25、BCA,(2)读数档位为1档,表盘读数为2.9,所以读数为2.9。(3)由题意可知铅笔芯的电阻Rx很小,采用电流表外接法,A错误;D电路图不是分压器接法,滑动变阻器不能调节电压,D错误;C电路中,由于铅笔芯的电阻Rx很小,调节滑动变阻器的过程中,电压表的变化范围很小,读数误差大,而用R0串联后既能放大电压表读数,又能起到保护作用,故选用B电路图。估测电流最大值为I=U/(R0+Rx)=230mA,故要选250mA档。13.2017年新课标卷23(9分)图(b)A - V - AE12345 图(a)R5R4R3R6R1R2G表头B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;R

26、1、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端分别于两表笔相连。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。(1)图(a)中的A端与_(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_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前,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

27、给条件可得R1+R2=_,R4=_。(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_;若此时B端是与“3”连接的,则读数为_;若此时B端是与“5”连接的,则读数为_。(结果均保留3为有效数字)答:(1)黑;(2)B;(3)160;880;(4)1.49mA;11.0100;2.95V解析:(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零的作用,也就是使用欧姆挡时,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。(3)换档开关接2时,是量程较小的电流表,所以 ;换档开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻,新表头的量程是1mA,所以 (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,好像时多用表是量程为1mA的电流表,则多用电表读数为1.49mA;若此时B端是与“3”连接的,此时多用表是欧姆100 挡,则读数为11.0100;若此时B端是与“5”连接的,量程为5 V电压表,则读数为2.95V。

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