2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)第8章恒定電流實(shí)驗(yàn)11練習(xí)使用多用電表學(xué)案

1、實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表1了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。2會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻。3會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。1歐姆表的原理(1)構(gòu)造：歐姆表由電流表g、電池、調(diào)零電阻r和紅、黑表筆組成。(2)工作原理：由閉合電路的歐姆定律i，可知rx與電流i相對(duì)應(yīng)。(3)刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接(被測(cè)電阻rx0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻r，使iig，電流表的指針達(dá)到滿偏。當(dāng)iig時(shí)，rx0，在滿偏電流ig處標(biāo)為“0”(圖甲)。當(dāng)i0時(shí)，rx，在i0處標(biāo)為“”(圖乙)。當(dāng)i時(shí)，rxrgrr，此電阻等于歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻(圖丙)。(4)電源極性：紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑

2、表筆接內(nèi)部電源的正極。2多用電表(1)外部構(gòu)造多用電表可以用來(lái)測(cè)電流、電壓和電阻，又稱萬(wàn)用電表，其表面結(jié)構(gòu)如圖所示。其表面分為上、下兩部分，上半部分為表盤(pán)，共有三行刻度線，最上面的刻度線的左端標(biāo)有“”，右端標(biāo)有“0”，是用于測(cè)電阻的，其刻度是不均勻的，從右向左越來(lái)越密；中間的刻度線是用于測(cè)直流、交流的電流和直流電壓，其刻度是分布均勻的；最下面一條刻度線左側(cè)標(biāo)有“ ”，是交流2.5 v專用，其刻度是不均勻的。多用電表表面的下半部分為選擇開(kāi)關(guān)，周?chē)鷺?biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程。將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表就測(cè)量電流；當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到其他功能區(qū)域時(shí)，就可測(cè)量電壓或電阻。多用電表表面還有一對(duì)

3、正、負(fù)插孔。紅表筆插“”插孔，黑表筆插“”插孔，插孔上面的旋鈕叫歐姆調(diào)零旋鈕，用它可進(jìn)行歐姆調(diào)零。另外，在表盤(pán)和選擇開(kāi)關(guān)之間還有一個(gè)指針定位螺絲，即機(jī)械調(diào)零旋鈕，用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲，可使指針(在不接入電路中時(shí))指在左端“0”刻線。(2)內(nèi)部構(gòu)造多用電表是由一個(gè)小量程的電流表與若干元件組成的，如圖所示，每進(jìn)行一種測(cè)量時(shí)，只使用其中一部分電路，其他部分不起作用。如圖中1、2為電流測(cè)量端，其中接1為大量程；5、6為電壓測(cè)量端，其中接6為大量程；3、4為電阻測(cè)量端，其中接4為大倍率。測(cè)量時(shí)，黑表筆插入“”插孔，紅表筆插入“”插孔，并通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)接入與待測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量端。(3)多用

4、電表測(cè)電流、電壓和電阻的原理直流電流擋：直流電流擋的幾個(gè)擋位實(shí)際是由同一表頭并聯(lián)或混聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個(gè)量程不同的電流表。直流電壓擋：直流電壓擋的幾個(gè)擋位實(shí)際是由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個(gè)量程不同的電壓表。歐姆擋：歐姆擋的幾個(gè)倍率擋，實(shí)際是由同一表頭連接在不同電源和電阻的電路中而成的幾個(gè)倍率不同的歐姆表。其中單表頭多量程測(cè)電流、電壓的原理參見(jiàn)第八章第2講電流表和電壓表的改裝。3二極管的單向?qū)щ娦?1)晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個(gè)極，即正極和負(fù)極，它的符號(hào)如圖甲所示。(2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號(hào)上的箭頭表示允許電流通過(guò)的方向)。當(dāng)電流從正極流入時(shí)，它的電阻比較小，

5、如圖乙所示；當(dāng)電流從正極流出時(shí)，它的電阻比較大，如圖丙所示。(3)將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接“正”極，紅表筆接“負(fù)”極時(shí)，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負(fù)極。多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)。1觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)目及量程。2檢查多用電表的指針是否停在表盤(pán)刻度左端的零刻度位置。若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。3將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔。4測(cè)小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓擋，測(cè)小燈泡兩端

6、的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路，將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流。5用多用電表測(cè)電阻的步驟(1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度。(2)選擇開(kāi)關(guān)置于“”擋的“1”，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向電阻的零刻度，然后斷開(kāi)表筆，再使指針指向刻度處。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開(kāi)表筆，再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(4)選擇開(kāi)關(guān)改置“100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開(kāi)表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(6)測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或“off”擋。6探索黑箱

7、內(nèi)的電學(xué)元件應(yīng)用擋位現(xiàn)象判斷結(jié)果電壓擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)均為零無(wú)電源歐姆擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同電阻歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大二極管歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“”電容器歐姆擋示數(shù)由“”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)電感線圈7多用電表對(duì)電路故障的檢測(cè)(1)若電路中只有斷路故障，且只有一處，斷路故障的檢測(cè)方法用直流電壓擋a將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說(shuō)明電源通路，若電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明電源斷路。b在電源完好時(shí)，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián)。若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)，則說(shuō)明該部分電路中有斷路。用直流電流擋將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說(shuō)明

8、與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。用歐姆擋檢測(cè)將各元件與電源斷開(kāi)，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說(shuō)明元件完好，若電阻無(wú)窮大(或無(wú)電流)說(shuō)明此元件斷路。(2)若電路中只有短路故障，且只有一處，短路故障的檢測(cè)方法將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路未被短路或未完全被短路。然后將電壓表逐一接到各元件兩端，根據(jù)電壓表示數(shù)是否為零，判斷各元件是否短路。1測(cè)電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。2測(cè)電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤(pán)的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤(pán)

9、的最小刻度為2、0.2、0.02、0.002等，或5、0.5、0.05、0.005等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可，并按二分之一或五分之一估讀，即把最小刻度分成二等份或五等份，觀察判斷指針靠近哪一個(gè)等分線，進(jìn)而估讀到該等分線對(duì)應(yīng)的數(shù)值。1偶然誤差(1)歐姆表的表盤(pán)刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來(lái)誤差。(2)由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)倍率擋位，使指針指在中值附近。(3)讀數(shù)時(shí)的觀察易造成偶然誤差，要垂直表盤(pán)正對(duì)指針讀數(shù)。2系統(tǒng)誤差(1)電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)換電池。(2)測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，

10、測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。1歐姆表刻度盤(pán)不同于電壓、電流表刻度盤(pán)(1)左右0：電阻無(wú)限大與電流、電壓零刻度重合，電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合。(2)刻度不均勻：左密右疏。(3)歐姆擋是倍率擋，即測(cè)量結(jié)果等于讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí)，應(yīng)先從中等倍率開(kāi)始試測(cè)，指針偏角太小，換大倍率擋；指針偏角太大，換小倍率擋。(4)歐姆表的讀數(shù)：待測(cè)電阻的阻值應(yīng)為表盤(pán)讀數(shù)乘以倍率。為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針指在表盤(pán)到的部分，即中央刻度附近。2多用電表使用的“八大注意”(1)使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)兩表筆在使用時(shí)，電流總是“紅進(jìn)”“黑出”。(3)選

11、擇開(kāi)關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測(cè)電壓、電流、電阻，還要分清是交流還是直流。(4)電壓、電流擋為量程范圍擋，歐姆擋為倍率擋。(5)刻度線有三行：上為電阻專用，中間為電流、電壓直流、交流共用，下為電壓交流2.5 v專用。(6)測(cè)電阻時(shí)待測(cè)電阻與電路、電源一定要斷開(kāi)。兩手一定不要同時(shí)接觸兩表筆金屬桿。指針指中值附近較準(zhǔn)，不能指在中值附近時(shí)換擋。每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。讀出示數(shù)要乘以倍率才為電阻阻值。(7)測(cè)電學(xué)黑箱時(shí)，一定要先用大量程電壓擋判斷其內(nèi)部有無(wú)電源，無(wú)電源方可用歐姆擋。(8)使用完畢，選擇開(kāi)關(guān)要置于“off”擋或交流電壓最高擋，長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池?？键c(diǎn)細(xì)研 悟法培優(yōu)考點(diǎn)1多用電表的使用及讀數(shù)

12、例1在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中。(1)某同學(xué)連接的電路如圖所示：若旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測(cè)得的是通過(guò)_的電流；(填元件代號(hào)，下同)若斷開(kāi)電路中的開(kāi)關(guān)，旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測(cè)得的是_的電阻；若旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋，閉合開(kāi)關(guān)，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測(cè)得的是_兩端的電壓。(2)在使用多用電表的歐姆擋測(cè)量電阻時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()a雙手捏住兩表筆金屬桿，測(cè)量值將偏小b測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過(guò)大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量c選擇“100”倍率測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測(cè)量值等于2500 d歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長(zhǎng)

13、，雖然完成調(diào)零，但測(cè)量值將略偏大嘗試解答(1)r1_r1和r2_r2_(2)ad。(1)多用電表調(diào)至直流電流擋，與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，測(cè)的是通過(guò)滑動(dòng)變阻器r1的電流；斷開(kāi)電路中的開(kāi)關(guān)，多用電表調(diào)至歐姆擋，接在r1與r2串聯(lián)電路的兩端，測(cè)的是串聯(lián)部分的總電阻；多用電表調(diào)至電壓擋，滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線；多用電表與電阻r2并聯(lián)，測(cè)的是r2兩端的電壓。(2)雙手捏住兩表筆金屬桿，人體與電阻并聯(lián)，總電阻減小，測(cè)量值偏小，故a正確；測(cè)量時(shí)若發(fā)現(xiàn)指針向右偏離中央刻度過(guò)大，則必須減小倍率，若向左偏離中央刻度過(guò)大，則必須增大倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量，故b錯(cuò)誤；歐姆表刻度是左密右疏，選擇

14、“100”倍率測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測(cè)量值小于2500 ，大于2000 ，故c錯(cuò)誤；歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長(zhǎng)，電動(dòng)勢(shì)減小，內(nèi)電阻增大，電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆調(diào)零時(shí)，由于滿偏電流ig不變，由公式ig，歐姆表內(nèi)阻r內(nèi)得調(diào)小，待測(cè)電阻的測(cè)量值是通過(guò)電流的示數(shù)體現(xiàn)出來(lái)的，由i，可知當(dāng)r內(nèi)變小時(shí)，i變小，指針跟原來(lái)的位置相比偏左，歐姆表的示數(shù)偏大，故d正確。變式1(1)用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)k和兩個(gè)部件s、t。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線。將k旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置。將插入“”“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件_。使

15、指針對(duì)準(zhǔn)電阻的_(填“0刻線”或“刻線”)。將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟。并按_的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量。a將k旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置b將k旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置c將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接d將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)(2)如圖所示，為多用電表的表盤(pán)，測(cè)電阻時(shí)，若用的是“100”擋，這時(shí)指針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為_(kāi) ；若測(cè)的是直流電流，用的是100 ma的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開(kāi) ma；若測(cè)的是直流電壓，用的是50 v量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開(kāi) v。答案(1)st

16、0刻線adc(2)17004723.5解析(1)使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針指向左邊電流的零刻度處，使用中每次換歐姆擋都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指向右邊電阻的零刻度處。由于測(cè)量時(shí)，指針從無(wú)窮大電阻值開(kāi)始偏轉(zhuǎn)，偏角過(guò)小，說(shuō)明須增大倍率，使指針指向歐姆表中間刻度附近。(2)若用“100”擋測(cè)電阻，指針讀數(shù)為：17.0100 1700 若用量程100 ma測(cè)直流電流，看中排刻度線，此時(shí)最小刻度是2 ma，要估讀到最小刻度的同一位，并按二分之一估讀，指針靠近46 ma和48 ma的“中間線”，所以讀數(shù)為47 ma。若用量程50 v測(cè)直流電壓，看中排刻度線，此時(shí)最小刻度是1 v，要估讀到最小刻度的下一位，

17、讀數(shù)為23.5 v。考點(diǎn)2歐姆表的原理例2某興趣小組自制了一個(gè)多量程的歐姆表，其電路圖如圖甲所示。其中電池的電動(dòng)勢(shì)e1.5 v，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；表頭g量程ig60 a，內(nèi)阻rg2 k，表頭的表盤(pán)如圖乙所示。(1)開(kāi)關(guān)s1撥至“1 k”擋，將滑動(dòng)變阻器r0滑片調(diào)到最左端。將紅、黑表筆短接，此時(shí)表頭的讀數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為_(kāi) a。由此可知，滑動(dòng)變阻器r0的最大阻值為_(kāi) k(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r0的滑片位置，使電流表指針滿偏。將被測(cè)電阻rx接在紅、黑表筆之間，此時(shí)電表指針指向20 a處，則該被測(cè)電阻的阻值為_(kāi) k(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。根據(jù)上述原理，將表頭的電流刻度改成與之相

18、對(duì)的電阻值刻度，即做成一個(gè)歐姆表。(2)圖中r3的阻值為_(kāi) k(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)電池使用一段時(shí)間后電動(dòng)勢(shì)e減小為1.44 v，改裝后的歐姆表仍可以調(diào)零。若某次測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)為50 k，則該被測(cè)電阻的真實(shí)阻值是_ k；若測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)為25 ，則該被測(cè)電阻的真實(shí)阻值是_ 。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)嘗試解答(1)48_29_50_(2)2.78_(3)48_24。(1)將紅、黑表筆短接，此時(shí)表頭的讀數(shù)為48 a。由此可知，滑動(dòng)變阻器r0的最大阻值為r0rg 2000 29 k；當(dāng)電流表指針滿偏時(shí)：ig；當(dāng)電表指針指向20 a 處時(shí)：ig，解得rx50 k。(2)由以上計(jì)算可知，當(dāng)電

19、表指針指向20 a處時(shí)，此時(shí)歐姆表內(nèi)阻r內(nèi)兩端電壓為uge0.5 v，當(dāng)在“1 k”位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的待測(cè)電阻為50 k，可知當(dāng)在“100”位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的待測(cè)電阻為rx50100 5 k，此時(shí)rx兩端電壓為ueug1 v；則電流為i0.2 ma，此時(shí)通過(guò)r3的電流為i3iig200 a20 a180 a，則r3 2.78 k。(3)若電池電動(dòng)勢(shì)為e1.5 v時(shí)，調(diào)零后：ig；若電池電動(dòng)勢(shì)為e1.44 v時(shí)，調(diào)零后：ig；當(dāng)測(cè)量某電阻rx時(shí)，則i；聯(lián)立可得，當(dāng)rx測(cè)50 k時(shí)，代入解得rx真48 k；當(dāng)rx測(cè)25 時(shí)，代入解得rx真24 。變式2某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖a所示的歐姆表電路，通過(guò)控制開(kāi)

20、關(guān)s和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“1”和“10”兩種倍率，所用器材如下：a干電池：電動(dòng)勢(shì)e1.5 v，內(nèi)阻r0.5 ；b電流表g：滿偏電流ig1 ma，內(nèi)阻rg150 ；c定值電阻r11200 ；d電阻箱r2和r3：最大阻值999.99 ；e電阻箱r4：最大阻值9999 ；f開(kāi)關(guān)一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干。(1)該實(shí)驗(yàn)小組按圖a正確連接好電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱r2_ ，使電流表達(dá)到滿偏，此時(shí)閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻r內(nèi)，則r內(nèi)_ ，歐姆表的倍率是_(填“1”或“10”)。(2)閉合開(kāi)關(guān)s：第一步：調(diào)節(jié)電阻箱r2和r3，當(dāng)r2_ 且r3_ 時(shí)，將紅、黑表

21、筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱r4，調(diào)節(jié)r4，當(dāng)電流表指針指向圖b所示的位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的歐姆表的刻度值為_(kāi) 。答案(1)149.5150010(2)14.5150100解析(1)由閉合電路歐姆定律可知，歐姆表的內(nèi)阻為：r內(nèi) 1500 ，則r2r內(nèi)r1rgr1500 1200 150 0.5 149.5 。中值電阻應(yīng)為1500 ，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤(pán)上只有兩種擋位，多用電表用開(kāi)關(guān)s變換擋位，開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)與閉合時(shí)相比，干路允許的最大電流較小，由歐姆定律知?dú)W姆表內(nèi)阻較大，測(cè)量的中值電阻較大，故s斷開(kāi)時(shí)歐姆表倍率應(yīng)為“10”。(2)為了得到“1”倍率，應(yīng)讓g滿偏時(shí)對(duì)應(yīng)

22、的歐姆表內(nèi)阻r內(nèi)為150 ；電流為：i1 a0.01 a；此時(shí)表頭中電流應(yīng)為ig0.001 a；則與之并聯(lián)電阻r3中電流應(yīng)為：i3i1ig0.01 a0.001 a0.009 a，并聯(lián)電阻r3為：r3 150 ；r2r 15 ，故r215 0.5 14.5 ；圖示電流為i示0.60 ma；則總電阻為：r總103 250 ，故待測(cè)電阻為：r測(cè)r總r內(nèi)250 150 100 ；故對(duì)應(yīng)的刻度應(yīng)為100 。考點(diǎn)3利用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)元件、檢測(cè)電路故障例3如圖1所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。(1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖2中多用

23、電表的_(填“a”“b”或“c”)。(2)在用多用電表的直流電壓擋探測(cè)黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí)，一表筆接a，另一表筆應(yīng)_(填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。(3)在判定黑箱中無(wú)電源后，將選擇開(kāi)關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測(cè)量各接點(diǎn)間的阻值。測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，每對(duì)接點(diǎn)間正、反向阻值均相等，測(cè)量記錄如下表。兩表筆分別接a、b時(shí)，多用電表的示數(shù)如圖2所示。請(qǐng)將記錄表補(bǔ)充完整，并在黑箱圖中畫(huà)出一種可能的電路。兩表筆接的接點(diǎn)多用電表的示數(shù)a、b_ a、c10.0 b、c15.0 嘗試解答(1)a_(2)短暫_(3)5.0_電路圖如圖。(1)多用電表使用前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，機(jī)械調(diào)零裝置為

24、a。(2)使用多用電表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為保證電表不被損壞，往往要進(jìn)行試觸，即讓兩表筆進(jìn)行短暫接觸，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，若持續(xù)接觸則有可能損壞電表。(3)黑箱中無(wú)電源且每對(duì)接點(diǎn)間正、反阻值相等，故為電阻元件，由多用電表讀數(shù)可知所缺數(shù)據(jù)為5.0 。由a、b間電阻為5 ，a、c間為10 ，b、c間為15 知，電路為a、b間5 的電阻與a、c間10 電阻串聯(lián)而成，電路圖如答案圖所示。變式31用多用電表探測(cè)如圖所示黑箱發(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，黑表筆接e點(diǎn)，紅表筆接f點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是下圖中的()答案

25、b解析e、g和f、g間有電壓，e、f間無(wú)電壓，說(shuō)明電源在g和結(jié)點(diǎn)之間；黑表筆接e，紅表筆接f，電阻很小，反接時(shí)電阻很大，說(shuō)明e、f間接有二極管，當(dāng)電流方向從e到f時(shí)，二極管導(dǎo)通，只有b正確。變式32某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 v的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50 v擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi) v，說(shuō)明_(填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”或“小燈”)正常。(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后，多用電表指示仍然和圖2相同

26、，可判定發(fā)生故障的器件是_(填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”或“小燈”)。答案(1)11.2(11.111.3均可)蓄電池(2)小燈解析(1)因用直流50 v擋檢測(cè)，故滿偏時(shí)電壓為50 v，刻度均勻，在圖示位置時(shí)，讀數(shù)為11.2(11.111.3之間均可) v，說(shuō)明蓄電池正常。(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后多用電表讀數(shù)與原來(lái)相同，說(shuō)明保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈。高考模擬 隨堂集訓(xùn)1(2019全國(guó)卷)某同學(xué)要將一量程為250 a的微安表改裝為量程為20 ma的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為1200 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為r的電阻與該微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利

27、用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖a所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。(1)根據(jù)圖a和題給條件，將圖b中的實(shí)物連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0 ma時(shí)，微安表的指針位置如圖c所示。由此可以推測(cè)出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))a18 ma b.21 mac25 ma d.28 ma(3)產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))a微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200 b微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1200 cr值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小dr值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值

28、為r的電阻換為一個(gè)阻值為kr的電阻即可，其中k_。答案(1)圖見(jiàn)解析(2)c(3)ac(4)解析(1)微安表改裝為大量程的電流表，應(yīng)并聯(lián)電阻r，實(shí)物連線如圖所示。(2)串聯(lián)電路中電流處處相等，毫安表示數(shù)為16.0 ma時(shí)，對(duì)應(yīng)微安表的示數(shù)為160 a，根據(jù)比例關(guān)系得，當(dāng)微安表指針指到滿量程250 a時(shí)，毫安表的示數(shù)應(yīng)為25 ma，即為改裝后電表的量程，c正確。(3)根據(jù)igrg(iig)r，得iig。產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200 ，或者并聯(lián)的電阻r值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小，a、c正確。(4)設(shè)微安表的滿偏電壓為u，則對(duì)并聯(lián)的電阻r有u(250.25)103

29、 ar對(duì)并聯(lián)的電阻kr有u(200.25)103 akr解得k。2(2019全國(guó)卷)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 、量程為100 a的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15 k刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤(pán)的50 a刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻r0(阻值14 k)，滑動(dòng)變阻器r1(最大阻值1500 )，滑動(dòng)變阻器r2(最大阻值500 )，電阻箱(099999.9 )，干電池(e1.5 v，r1.5 )，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。(1)歐姆表設(shè)計(jì)將圖a中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器r接入電路的電阻應(yīng)為_(kāi) ；滑動(dòng)變阻器選_(填“r1”或“r2”)。(2)刻度歐姆表表盤(pán)通

30、過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤(pán)進(jìn)行電阻刻度，如圖b所示。表盤(pán)上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_(kāi)、_。(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向_ k處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量。若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖c所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi) 。答案(1)如圖所示900r1(2)455(3)035000.0解析(1)歐姆表內(nèi)各元件串聯(lián)，且紅表筆接電源負(fù)極，黑表筆接電源正極。歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即r內(nèi)rr0rar15 k，解得r900 。由于滑動(dòng)變阻器r2的最大阻值為500 ，

31、所以滑動(dòng)變阻器選r1。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，得ia和ib，代入數(shù)據(jù)解得ra45 k，rb5 k。(3)使用歐姆表測(cè)量電阻時(shí)，首先要進(jìn)行電阻調(diào)零，此時(shí)應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向0 k處。電阻箱的阻值為(0.1010100100010005100003) 35000.0 。3(2018全國(guó)卷)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^(量程100 a，內(nèi)阻900 )；電阻箱r1(阻值范圍0999.9 )；電阻箱r2(阻值范圍099999.9 )；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 ma的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 v的直流電壓表。組裝好

32、的多用電表有電流1 ma和電壓3 v兩擋?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出r1和r2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。(2)電阻箱的阻值r1_ ；r2_ 。(保留到個(gè)位)答案(1)見(jiàn)解析圖(2)1002910解析(1)r1的電阻比較小，所以r1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的電流表，r2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表，設(shè)計(jì)電路圖如圖所示。(2)改裝電流表需要并聯(lián)一個(gè)電阻，要改裝成1 ma的電流表需要并聯(lián)的電阻r1 100 ，要改裝成3 v電壓表，需要再串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的阻值為r2 2910 。4(2017全國(guó)卷)圖a為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多

33、用電表的電路圖。圖中e是電池；r1、r2、r3、r4和r5是固定電阻，r6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 a，內(nèi)阻為480 。虛線方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān)，a端和b端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 v擋和5 v擋，直流電流1 ma擋和2.5 ma擋，歐姆100 擋。(1)圖a中的a端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于r6的使用，下列說(shuō)法正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào))。a在使用多用電表之前，調(diào)整r6使電表指針指在表盤(pán)左端電流“0”位置b使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整r6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置c使用電流擋時(shí)，調(diào)整r6使電表指針盡可能指在表盤(pán)

34、右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得r1r2_，r4_。(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖b所示。若此時(shí)b端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)；若此時(shí)b端是與“3”連接的，則讀數(shù)為_(kāi)；若此時(shí)b端是與“5”連接的，則讀數(shù)為_(kāi)。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)b(3)160880(4)1.47 ma1.10 k2.95 v解析(1)當(dāng)b端與“3”連接時(shí)，內(nèi)部電源與外部電路形成閉合回路，電流從a端流出，故a端與黑色表筆相連接。(2)在使用多用電表之前，調(diào)整表頭螺絲使電表指針指在表盤(pán)左端電流“0”位置，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整r6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0

35、”位置，選項(xiàng)b正確；使用電流擋時(shí)，電阻r6不在閉合電路中，調(diào)節(jié)無(wú)效，選項(xiàng)c錯(cuò)誤。(3)根據(jù)題給條件可知：當(dāng)b端與“2”連接時(shí)，表頭與r1、r2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)，此時(shí)為量程1 ma的電流擋，由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知，解得r1r2160 。當(dāng)b端與“4”連接時(shí)，表頭與r1、r2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與r4串聯(lián)，此時(shí)為量程1 v的電壓擋，表頭與r1、r2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)總電阻為120 ，兩端電壓為igrg0.12 v，則r4兩端電壓為0.88 v，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知：r4電阻為880 。(4)若此時(shí)b端是與“1”連接的，多用電表作為直流電流表使用，量程2.5 ma，讀數(shù)為1

36、.47 ma。若此時(shí)b端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表使用，讀數(shù)為11100 1.10 k。若此時(shí)b端是與“5”連接的，多用電表作為直流電壓表使用，量程為5 v，讀數(shù)為2.95 v。5(2015全國(guó)卷)圖a為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 ，滿偏電流為1 ma；r1和r2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表量程為3 ma；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10 ma。由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出r1_ ，r2_ 。(2)現(xiàn)用一量程為3 ma、內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)改裝電表的3 ma擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 ma。電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 v，內(nèi)阻忽略不計(jì)；定值電阻r0有兩種規(guī)格，阻值分別為300 和10