2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章恒定電流實驗專題12第45講多用電表的原理與使用教學(xué)案新人教版

PAGE18-第45講多用電表的原理與運用基礎(chǔ)命題點一歐姆表和多用電表的原理一、歐姆表原理1．歐姆表內(nèi)部電路簡化如圖。2．歐姆表測電阻阻值的原理：閉合電路歐姆定律?？潭鹊臉?biāo)定：(1)紅、黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零時，指針滿偏，有Ig＝eq\x(\s\up1(01))eq\f(E,Rg＋R＋r)。對應(yīng)Rx＝0。(2)當(dāng)紅黑表筆斷開時，I＝0，指針指在最左端，對應(yīng)Rx＝∞。(3)當(dāng)紅、黑表筆之間接有未知電阻Rx時，有I＝eq\x(\s\up1(02))eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)，故每一個未知電阻都對應(yīng)一個電流值I。由于I與Rx是非線性關(guān)系，表盤上的電流刻度是勻稱的，所以其對應(yīng)的電阻刻度卻是eq\x(\s\up1(03))不勻稱的。電阻的零刻度在電流滿偏處，即表盤刻度的最eq\x(\s\up1(04))右端。當(dāng)Rx＝eq\x(\s\up1(05))Rg＋R＋r時，I＝eq\f(Ig,2)，指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻。二、多用電表原理1．多用電表內(nèi)部電路簡化如圖。2．多用電表原理及擋位區(qū)分(1)當(dāng)S接1時，表頭與一電阻串聯(lián)后再與另一電阻并聯(lián)；當(dāng)S接2時，表頭與兩串聯(lián)后的電阻并聯(lián)，1和2為電流擋，量程不同，eq\x(\s\up1(06))1的量程較大。(2)當(dāng)S接通3或4時，接通內(nèi)部電源，此時為歐姆擋，eq\x(\s\up1(07))4的倍率比eq\x(\s\up1(08))3的倍率高。(3)當(dāng)S接通5或6時，表頭與電阻串聯(lián)，此時為電壓擋，由于串聯(lián)的阻值不同，eq\x(\s\up1(09))6的量程比eq\x(\s\up1(10))5的量程大。1．[教材母題](人教版選修3－1P66·T3)某人把電流表、干電池和一個定值電阻串聯(lián)后，兩端連接兩支測量表筆，做成了一個測量電阻的裝置。兩支表筆干脆接觸時，電流表讀數(shù)為5.0mA，兩支表筆與200Ω的電阻連接時，電流表讀數(shù)為3.0mA?，F(xiàn)在把表筆與一個未知電阻連接，電流表讀數(shù)為2.5mA，這個未知電阻是多大？[變式子題]如圖是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的eq\f(4,5)處?，F(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的eq\f(1,5)處，則該電阻的阻值為()A．4R B．5RC．10R D．16R答案D解析當(dāng)進行電阻調(diào)零時，依據(jù)閉合電路的歐姆定律，此時歐姆表滿偏，即Ig＝eq\f(E,R內(nèi))。當(dāng)測量電阻值為R的電阻時，有eq\f(4Ig,5)＝eq\f(E,R內(nèi)＋R)。設(shè)待測電阻的阻值為Rx，則有eq\f(Ig,5)＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx)。聯(lián)立以上各式解得Rx＝16R，故D正確。2．若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA，內(nèi)裝一節(jié)干電池，電動勢為1.5V，那么該歐姆表的內(nèi)阻為________Ω。待測電阻接入紅、黑兩表筆之間時，指針指在刻度盤的中心，則待測電阻的阻值為________Ω。若指針指在滿刻度的eq\f(3,4)處，則待測電阻的阻值為________Ω。答案300300100解析將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的阻值，當(dāng)電流表指針滿偏時Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R0)，歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)＝Rg＋r＋R0＝eq\f(E,Ig)＝eq\f(1.5,5×10－3)Ω＝300Ω。當(dāng)電流為eq\f(1,2)Ig時，有eq\f(1,2)Ig＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx1)，即R內(nèi)＋Rx1＝eq\f(2E,Ig)＝600Ω，故Rx1＝300Ω。當(dāng)電流為eq\f(3,4)Ig時，有eq\f(3,4)Ig＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx2)，即R內(nèi)＋Rx2＝eq\f(4E,3Ig)＝400Ω，故Rx2＝100Ω。3．若一多用電表的內(nèi)部電路如圖所示，已知表頭G的內(nèi)阻為400Ω，滿偏電流為2mA；兩個電池的電動勢分別為E＝1.5V，E′＝9V。(1)若R1＝1.0Ω，R2＝99Ω，當(dāng)選擇開關(guān)置于“1”時，多用電表測量的是________(選填“電流”“電壓”或“電阻”)，其測量的最大值(量程)為________。(2)在(1)的條件下，若R5＝0.92×103Ω，R6＝9.0×103Ω，當(dāng)選擇開關(guān)置于“6”時，多用電表測量的是________(選填“電流”“電壓”或“電阻”)，其測量的最大值(量程)為________。(3)當(dāng)選擇開關(guān)置于“3”時，多用電表測量的是________(選填“電流”“電壓”或“電阻”)；若要測量的是阻值為幾千歐姆的電阻，應(yīng)當(dāng)把選擇開關(guān)置于“________”。答案(1)電流1.0A(2)電壓100V(3)電阻4解析(1)當(dāng)選擇開關(guān)置于“1”時，表頭與R2串聯(lián)后與R1并聯(lián)，多用電表測量的是電流，設(shè)測量的最大值(量程)為I，則有(400Ω＋99Ω)×2×10－3A＝(I－2×10－3A)×1.0Ω，解得I＝(2)表頭兩端電壓U0＝400×2×10－3V＝0.8V，當(dāng)選擇開關(guān)置于“6”時，表頭與R1和R2并聯(lián)，然后與R5和R6串聯(lián)，多用電表測量的是電壓，流過R5和R6的最大電流為I′＝2×10－3A＋eq\f(0.8V,1Ω＋99Ω)＝0.01A，測量的最大值(量程)為U＝I′(R5＋R6)＋U0＝100V。(3)當(dāng)選擇開關(guān)置于“3”時，多用電表測量的是電阻；當(dāng)開關(guān)置于“3”時，中值電阻R中＝eq\f(E,I′)＝150Ω，當(dāng)開關(guān)置于“4”時，中值電阻R中′＝eq\f(E′,I′)＝900Ω，若要測量的是阻值為幾千歐姆的大電阻，多用電表中值電阻應(yīng)當(dāng)為幾千歐姆，所以應(yīng)當(dāng)把選擇開關(guān)置于4?；A(chǔ)命題點二多用電表的運用1．多用電表簡介(1)多用電表可以用來測eq\x(\s\up1(01))電壓、eq\x(\s\up1(02))電流、eq\x(\s\up1(03))電阻等，并且測電壓和電流時有多個量程可選擇，測電阻時有多個倍率擋可選擇。(2)外形如圖所示，上半部分為表盤，表盤上有電壓、電流、電阻等多種刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的四周有各種測量項目及對應(yīng)的量程或倍率擋。(3)指針定位螺絲的作用：當(dāng)通過多用電表中的電流為零時，指針應(yīng)當(dāng)指在eq\x(\s\up1(04))電流為零的位置，若不指在該位置，則調(diào)整指針定位螺絲，使其指在該位置。歐姆調(diào)零旋鈕的作用：測電阻時，兩表筆短接(即待測電阻為eq\x(\s\up1(05))零)時，指針應(yīng)當(dāng)指在eq\x(\s\up1(06))電阻為零或電流滿偏的位置，若不指在該位置，可調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使其指在該位置。(4)紅黑表筆：運用時紅表筆總插入“eq\x(\s\up1(07))＋”插孔；黑表筆總插入“eq\x(\s\up1(08))－”插孔。不論測什么，都要使電流自eq\x(\s\up1(09))紅表筆流入，自eq\x(\s\up1(10))黑表筆流出。2．利用多用電表測電壓、電流和電阻(1)視察：視察多用電表的外形，相識選擇開關(guān)的測量項目及量程。(2)機械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度eq\x(\s\up1(11))左端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零。(3)將兩支表筆分別插入“＋”“－”插孔。(4)測量小燈泡的電壓和電流。①按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于eq\x(\s\up1(12))直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。②按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于eq\x(\s\up1(13))直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。(5)測量定值電阻①依據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，視察指針是否指在歐姆表的“0”刻度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處。②將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)。③讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的eq\x(\s\up1(14))倍率，即得測量結(jié)果。④測量完畢，將選擇開關(guān)置于eq\x(\s\up1(15))溝通電壓最高擋或“eq\x(\s\up1(16))OFF”擋。3．誤差分析(1)偶然誤差①歐姆表的表盤刻度不勻稱，估讀時易帶來誤差。②由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)倍率擋位，使指針指在中值旁邊。③讀數(shù)時的視察易造成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù)。(2)系統(tǒng)誤差①電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻會變大，致使電阻測量值偏大，要剛好換電池。②測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實值。4．留意事項(1)運用前要機械調(diào)零。(2)兩表筆在運用時，電流總是“紅進”“黑出”。(3)選擇開關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流、電阻，還要分清是溝通還是直流。(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、溝通共用，下為電壓溝通2.5V專用。(6)測電阻時①待測電阻與電路、電源肯定要斷開。②兩手肯定不要同時接觸兩表筆金屬桿。③指針指中值旁邊較準，不能指在中值旁邊時換擋。④每換一擋必需重新歐姆調(diào)零。⑤讀出示數(shù)要乘以倍率才為電阻阻值。(7)測電學(xué)黑箱時，肯定要先用大量程電壓擋推斷其內(nèi)部有無電源，無電源方可用歐姆擋。(8)運用完畢，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或溝通電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。1．[教材母題](人教版選修3－1P69·T2)用表盤為圖2.9－7所示的多用電表正確測量了一個13Ω的電阻后，須要接著測量一個阻值也許是2kΩ左右的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，以下哪些操作步驟是必需的？請選擇其中有用的，按操作依次寫出：________。A．用螺絲刀調(diào)整表盤下中間部位的指針定位螺絲，使表針指0B．把紅表筆和黑表筆接觸C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置D．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置E．調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點[變式子題]用多用電表的歐姆擋測量一未知電阻的阻值。若將選擇倍率的旋鈕撥至“×100”擋時，測量時指針停在刻度盤0Ω旁邊處，為了提高測量的精確性，有下列可供選擇的步驟：A．將兩根表筆短接B．將選擇開關(guān)撥至“×1k”擋C．將選擇開關(guān)撥至“×10”擋D．將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端，登記讀數(shù)E．調(diào)整調(diào)零電阻，使指針停在0Ω刻線處F．將選擇開關(guān)撥至溝通電壓最高擋將上述必要的步驟選出來，這些必要步驟的合理依次是____________(填寫步驟前的代號)；若操作正確，上述D步驟中，指針偏轉(zhuǎn)狀況如圖所示，則此未知電阻的阻值Rx＝________。答案CAEDF150Ω解析用多用電表的歐姆擋測未知電阻時，指針停在中值(中間位置)旁邊時測量誤差較小，當(dāng)用“×100”擋測量時，指針停在刻度盤的0Ω旁邊，說明該待測電阻的阻值相對該擋比較小，為了提高測量精度，應(yīng)降低倍率，用“×10”擋來測量。換擋之后，必需重新歐姆調(diào)零，之后再接入未知電阻進行測量和讀取數(shù)據(jù)，測后暫不運用此多用電表，應(yīng)將選擇開關(guān)置于溝通電壓最高擋，這是為了保證電表不受意外損壞。如下次再運用這個電表測電流、電壓等其他量時，一旦忘了選擋，用溝通電壓最高擋雖然測不出正確結(jié)果，但不會把電表燒壞。2．為確定某電子元件的電氣特性，做如下測量。(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測量，發(fā)覺多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇________(填“×10”或“×1k”)倍率的電阻擋，并______________再進行測量，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，測量結(jié)果為________Ω。(2)將待測元件(額定電壓9V)、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用電表、開關(guān)及若干導(dǎo)線連接成電路，如圖乙所示。添加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性。本試驗中運用多用電表測電壓，多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到______________(填“直流電壓10V”或“直流電壓50V”)擋。答案(1)×10'重新歐姆調(diào)零'70(2)如圖所示'直流電壓10V解析(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測量，發(fā)覺多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻較小，因此需選擇“×10”倍率的電阻擋，并重新歐姆調(diào)零后再進行測量，測量結(jié)果為70Ω。(2)要測量該元件完整的伏安特性曲線，滑動變阻器必需連接成分壓式電路。本試驗中運用多用電表測電壓，待測元件額定電壓為9V，多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到直流電壓10V擋。3．(2024·遼寧大連二模)如圖甲所示是多用電表歐姆擋內(nèi)部的部分原理圖，已知電源電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1Ω，靈敏電流計滿偏電流Ig＝10mA，內(nèi)阻rg＝90Ω，表盤如圖丙所示，歐姆表表盤中值刻度為“15”。(1)多用電表的選擇開關(guān)旋至“Ω”區(qū)域的某擋位時，其內(nèi)部電路為圖甲所示。將多用電表的紅、黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零，調(diào)零后多用電表的總內(nèi)阻為________Ω。某電阻接入紅、黑表筆間，表盤如圖丙所示，則該電阻的阻值為________Ω。(2)若將選擇開關(guān)旋至“×1”，則須要將靈敏電流計________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一阻值為________Ω的電阻，再進行歐姆調(diào)零。(3)某同學(xué)利用多用電表對二極管正接時的電阻進行粗略測量，如圖乙所示，下列說法中正確的是________(填選項前的字母)。A．歐姆表的表筆A、B應(yīng)分別接二極管的C、D端B．雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大C．若采納“×100”倍率測量時，發(fā)覺指針偏角過大，應(yīng)換“×10”倍率，且要重新進行歐姆調(diào)零D．若采納“×10”倍率測量時，發(fā)覺指針位于刻度“15”與“20”的正中心，測量值應(yīng)略大于175Ω答案(1)15060(2)并聯(lián)10(3)AC解析(1)設(shè)歐姆表總內(nèi)阻為R，短接有：E＝IgR，代入數(shù)據(jù)計算得：R＝150Ω；當(dāng)半偏時有：E＝eq\f(1,2)Ig(R＋R中)，則R＝R中，所以選擇的是“×10”擋位，依據(jù)圖丙可知讀數(shù)為60Ω。(2)開關(guān)旋至“×1”，此時內(nèi)阻R′＝R中＝15Ω，短接電流Im＝eq\f(E,R′)＝100mA，所以給表頭并聯(lián)一個分流電阻R1，依據(jù)歐姆定律：R1＝eq\f(IgRg,Im－Ig)＝10Ω。(3)二極管具有單向?qū)щ娦?，由于表筆A與歐姆表內(nèi)部電源正極相連，故須要表筆A、B應(yīng)分別接二極管的C、D端，A正確；試驗測量時，手不能觸碰金屬桿，否則就將自身電阻并聯(lián)進電路，測量值偏小，B錯誤；若采納“×100”倍率測量時，發(fā)覺指針偏角過大，說明“×100”倍率太大，所以應(yīng)當(dāng)換小擋位，即“×10”倍率，且要重新進行歐姆調(diào)零，C正確；依據(jù)歐姆表的改裝原理可知，表盤刻度“左密右稀”，且越往左阻值越大，若刻度勻稱時待測電阻應(yīng)是175Ω，所以待測電阻的阻值應(yīng)小于175Ω，D錯誤?；A(chǔ)命題點三電路故障檢測與黑箱問題1．多用電表對電路故障的檢測(1)斷路故障的檢測方法①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，說明電源eq\x(\s\up1(01))較新，若電壓表示數(shù)為零，說明電源eq\x(\s\up1(02))老舊。b．在電源完好時，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)等于電源電動勢，則說明該部分電路中有eq\x(\s\up1(03))斷路。②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，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路eq\x(\s\up1(04))斷路。③用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說明元件完好，若電阻無窮大(或無電流)說明此元件eq\x(\s\up1(05))斷路。(2)短路故障的檢測方法①將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被eq\x(\s\up1(06))短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路不被短路或不完全被短路。②用歐姆擋檢測將所檢測部分與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若所測阻值為零，則說明該部分電路短路。2．探究黑箱內(nèi)的電學(xué)元件推斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明eq\x(\s\up1(07))無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)eq\x(\s\up1(08))相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)eq\x(\s\up1(09))很小，反接時示數(shù)eq\x(\s\up1(10))很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后漸漸增大到“∞”，且指針搖擺越來越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“∞”漸漸減小到某一較小固定示數(shù)1．(2024·安徽皖江名校聯(lián)盟高三下學(xué)期開學(xué)摸底聯(lián)考)某試驗小組在練習(xí)運用多用電表，他們正確連接好電路，如圖甲所示。閉合開關(guān)S后，發(fā)覺無論如何調(diào)整電阻箱R0，燈泡都不亮，電流表無讀數(shù)，他們推斷電路可能出現(xiàn)故障。經(jīng)小組探討后，他們嘗試用多用電表的歐姆擋來檢測電路。已知愛護電阻R＝15Ω，電流表量程為50mA。操作步驟如下：①將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零。②斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在a、c上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)。③將多用電表兩表筆分別接在b、c上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示。④將多用電表兩表筆分別接在c、e上，調(diào)整R0＝20Ω時，多用電表示數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)如圖丁所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖丙中的多用表讀數(shù)為________Ω，圖丁中的電流表讀數(shù)為________mA。(2)操作步驟④中，多用電表紅表筆應(yīng)接________點(填“c”或“e”)。(3)電路的故障可能是________。A．燈泡短路 B．燈泡斷路C．愛護電阻R短路 D．愛護電阻R斷路(4)依據(jù)以上試驗得出的數(shù)據(jù)，同學(xué)們還計算出多用電表內(nèi)部電源的電動勢E＝________V。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48解析(1)倍率采納“×1”，故讀數(shù)為24×1Ω＝24Ω，電流表量程為50mA，所以分度值為1mA，讀數(shù)為38.0mA。(2)因為用多用電表測電阻時，電流方向為紅進黑出，即紅表筆是流進歐姆表的，而電路中電流表在e端為負極，即電流經(jīng)過電流表的方向為d→e，所以紅表筆接e端。(3)多用電表歐姆擋的指針不偏轉(zhuǎn)，說明指在電阻值無窮大的刻度處，所以a、c間斷路，而b、c間正常，所以只有燈泡斷路，B正確。(4)依據(jù)操作③可知電表指針正好指在中間刻度，即依據(jù)中值電阻規(guī)律可知歐姆擋電路內(nèi)阻為r＝15Ω，依據(jù)操作④可知E＝(24＋15)×0.038V≈1.48V。2．[教材母題](人教版選修3－1P69·T4)圖2.9－8中的A、B、C為黑箱(即看不見內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的盒子)上的三個接點，箱內(nèi)有兩個電學(xué)元件與它們相連。為探明內(nèi)部結(jié)構(gòu)，某同學(xué)用多用電表進行了四步測量：(1)用直流電壓擋測量：A、B、C三點間均無電壓；(2)用歐姆擋測量：A、C間正反向電阻完全相同；(3)用歐姆擋測量：黑表筆接A點、紅表筆接B點，有電阻；反接后阻值很大；(4)用歐姆擋測量：黑表筆接C點、紅表筆接B點，有電阻，阻值比第(2)步測得的大；反接后阻值最大。請推斷，黑箱內(nèi)部有什么元件？它們是怎樣連接的？[變式子題]如圖所示，已知黑箱外有A、B、C三只接線柱，黑箱內(nèi)有一只定值電阻和一個二極管，它們的兩端都干脆接在接線柱上。用多用電表依次測三只接線柱間的阻值，結(jié)果如下表所示。請判定黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)。紅表筆AABCCB黑表筆BCCBAA阻值/Ω1001505020002100100答案見解析解析先由二極管的反向截止的性質(zhì)分析，由表可知，接BC和CB時測量結(jié)果不同，故在BC間肯定有二極管存在；同理可知在AC間也有二極管存在，并且AC間的正向電阻大于BC之間，說明AC間包含電阻；而接AB和BA時電阻不變；故說明AB間只有電阻，BC間接二極管。所以黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)為：課時作業(yè)1．(2024·全國卷Ⅲ)圖a為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。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250μA，內(nèi)阻為480Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋。(1)圖a中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于R6的運用，下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號)。A．在運用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．運用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．運用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)依據(jù)題給條件可得R1＋R2＝__________Ω，R4＝__________Ω。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖b所示。若此時B端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時B端是與“3”連接的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”連接的，則讀數(shù)為________。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.10kΩ2.95V解析(1)當(dāng)B端與“3”連接時，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)在運用多用電表之前，調(diào)整表頭螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置，選項A錯誤；運用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項B正確；運用電流擋時，電阻R6不在閉合電路中，調(diào)整無效，選項C錯誤。(3)依據(jù)題給條件可知：當(dāng)B端與“2”連接時，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)，此時為量程1mA的電流擋，由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知，eq\f(Rg,R1＋R2)＝eq\f(1－0.25,0.25)＝eq\f(3,1)，解得R1＋R2＝160Ω。當(dāng)B端與“4”連接時，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與R4串聯(lián)，此時為量程1V的電壓擋，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)總電阻為120Ω，兩端電壓為IgRg＝0.12V，則R4兩端電壓為0.88V，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知：R4電阻為880Ω。(4)若此時B端是與“1”連接的，多用電表作為直流電流表運用，量程2.5mA，讀數(shù)為1.47mA。若此時B端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表運用，讀數(shù)為11×100Ω＝1.10kΩ。若此時B端是與“5”連接的，多用電表作為直流電壓表運用，量程為5V，讀數(shù)為2.95V。2．(2024·廣東珠海一模)某同學(xué)在練習(xí)運用多用電表時連接的電路如甲圖所示。(1)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準直流電流擋，此時測得的是通過________(選填“R1”或“R2(2)若斷開電路中的開關(guān)，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準歐姆擋，則測得的是________。A．R1的電阻 B．R2的電阻C．R1和R2的串聯(lián)電阻 D．R1和R2的并聯(lián)電阻(3)將選擇倍率的旋鈕撥至“×10Ω”擋時，測量時指針偏轉(zhuǎn)角很大，為了提高測量的精確度，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至________擋(選填“×100Ω”或“×1Ω”)，將兩根表筆短接調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針停在0Ω刻度線上，然后將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端，若此時指針偏轉(zhuǎn)狀況如圖甲所示，則所測電阻大小為________Ω。(4)乙圖是該多用表歐姆擋“×100Ω”內(nèi)部電路示意圖，電流表滿偏電流為1.0mA、內(nèi)阻為10Ω，則該歐姆擋選用的電池電動勢應(yīng)當(dāng)為________V。答案(1)R1(2)C(3)×1Ω16(4)1.5解析(1)由電路圖可知多用電表與R1串聯(lián)，所以多用電表當(dāng)做電流表時，測量的是R1的電流。(2)斷開電路的開關(guān)，R1和R2串聯(lián)，多用電表接在其兩端，故測的是R1和R2串聯(lián)的總電阻。(3)將選擇倍率的旋鈕撥至“×10Ω”擋時，指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明所選的擋位太大，為精確測量電阻，應(yīng)當(dāng)換小擋位的，應(yīng)選“×1Ω”擋。擋位選“×1Ω”，表盤的讀數(shù)就是電阻的阻值，即為16Ω。(4)將選擇倍率的旋鈕撥至“×100Ω”擋時，歐姆表的中值電阻為R中＝15×100Ω＝1500Ω，則此時歐姆表的內(nèi)阻r＝R中＝1500Ω，所以電源的電動勢為E＝Igr＝1.0×10－3×1500V＝1.5V。3．(2024·江西高三九校3月聯(lián)考)某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表——歐姆表。(1)先用如圖甲所示電路測量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽視不計，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到3kΩ時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12kΩ時，電壓表指針指在如圖乙所示位置，則電壓表的讀數(shù)為________V。由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RV＝________kΩ。(2)將圖甲的電路稍作變更，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖丙所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進行了如下操作：閉合開關(guān)，將兩表筆斷開，調(diào)整電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為________(選填“0”或“∞”)；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻，找出對應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對應(yīng)的電阻刻度為________kΩ。(3)若該歐姆表運用一段時間后，電池內(nèi)阻不能忽視且變大，電動勢不變，但將兩表筆斷開時調(diào)整電阻箱，指針仍能滿偏，按正確運用方法再進行測量，其測量結(jié)果將________。A．偏大 B．偏小C．不變 D．無法確定答案(1)1.506(2)∞1(3)C解析(1)由圖乙所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為1.50V；電源內(nèi)阻不計，由圖甲所示電路圖可知，電源電動勢：E＝U＋IR＝U＋eq\f(U,RV)R，由題意可知：E＝3＋eq\f(3,RV)×3000，E＝1.5＋eq\f(1.5,RV)×12000，解得RV＝6000Ω＝6kΩ。(2)電壓表的示數(shù)為3V，達到滿偏，RV＝6kΩ，電阻箱電阻為3kΩ，可知電源電動勢E＝4.5V，則與之并聯(lián)部分相當(dāng)于斷路，刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞。若電壓表示數(shù)為1V，其與外接電阻構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，并聯(lián)總電阻設(shè)為R，因其電壓為1V，且變阻箱電阻為3kΩ，分壓3.5V，則可知R＝eq\f(3,3.5)kΩ，由R＝eq\f(RVRx,RV＋Rx)，解得Rx＝1kΩ。(3)因電動勢不變，僅內(nèi)阻變更，可變更電阻箱的阻值使總的電阻不變，則不影響測量結(jié)果，C正確。4．(2024·湖北鄂州、黃岡高三上學(xué)期元月調(diào)考)如圖所示為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。(1)圖中的B端與________(填“紅表筆”或“黑表筆”)相連接；(2)某小組同學(xué)們發(fā)覺歐姆表的表盤刻度線不勻稱，分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx的關(guān)系，他們分別畫出了如圖所示的幾種圖象，其中可能正確的是________(填選項下面的字母)。(3)現(xiàn)有部分電路裝在一個小盒子里，它與盒外的接線柱A、B、C、D相連。若該部分電路僅由兩個組值均為R的電阻連接而成，且兩個接線柱之間最多只能接一個元件。現(xiàn)將多用電表選擇開關(guān)旋至歐姆擋，測得A、B間電阻為R，B、C間的電阻為2R；用導(dǎo)線將C、D連接后，測得A、B間的電阻為0.5R。請在方框中畫出盒子內(nèi)這兩個電阻的連接圖。(4)若該歐姆表運用一段時間后，內(nèi)部電源電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確運用方法測量某電阻阻值，則測得的阻值應(yīng)________(填“大于”“小于”或“等于”)電阻的真實值。答案(1)黑表筆(2)AC(3)圖見解析(4)大于解析(1)由圖示可知，圖中B端與歐姆表內(nèi)置電