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實驗9　練習使用多用電表 1.在“練習使用多用電表”實驗中: (1)某同學欲測一節(jié)標識為9 V的干電池的電壓如圖甲,下述操作正確的是　　　　。 A.歐姆調零、選擇擋位、表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)、讀數 B.機械調零、選擇擋位、表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)、讀數 C.選擇擋位、機械調零、表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)、讀數 D.選擇擋位、歐姆調零、表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)、讀數 (2)該同學欲測量如圖甲所示插座的電壓,則應把多用電表的選擇開關打到如圖乙所示的　　　　位置(選填“A”、“B”、“C”、…、“Q”)。 (3)經過正確操作后,電表指針如圖所示,則該電池的電壓為　　　　 V。 答案　(1)B　(2)M　(3)8.0 解析　(1)使用多用電表測電壓時,應該先機械調零,然后選擇適當的檔位,表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極),待示數穩(wěn)定后讀數即可,故B正確,A、C、D錯誤。 (2)圖甲所示干電池為直流電源,標識為9 V,所以應把多用電表的選擇開關打到如圖乙所示的M位置。 (3)根據電表指針可知,電源的電壓為8.0 V。 2.如圖1所示,是一個多量程多用電表的簡化電路圖。測電流和測電壓時各有兩個量程,還有兩個擋位用來測電阻。某實驗小組利用圖1所示電路,測量電壓表內阻,則開關S應該連接　　　　(選填“1或2”、“3或4”或“5或6”)擋,表筆B是　　　　(選填“紅”或“黑”)表筆,B應該與圖2中　　　　(選填“C”或“D”)接線柱相連接,測量時發(fā)現多用電表偏角過小,則要調　　　　(選填“高”或“低”)倍率。若用“100”倍率的歐姆擋,多用電表讀數如圖3所示,讀數為　　　　kΩ。 答案　3或4　黑　D　高　1.6 解析　測量電阻應該用歐姆擋,所以開關S接3或4,對于歐姆擋,黑表筆接內部電源的正極,表筆B為黑表筆;對于電壓表,電流應從正極流入,所以B應該與電壓表的D接線柱相連;若測量時發(fā)現多用電表偏角過小,即電阻讀數過大,應調高倍率。從題圖3中可以看出電阻為1.6 kΩ。 3.實驗桌上放著晶體二極管、電容器、電阻各一只,性能均正常,外表十分相似。現用多用電表的某個擋,分別測它們的正反電阻(以R1和R2表示)加以鑒別。測甲元件時,R1=R2;測乙元件時,R1?R2;丙元件,正測時,開始指針向右偏轉,接著指針向左返回,最后停在電阻無窮大處,反測時,依然開始指針向右偏轉,接著指針向左返回,最后停在電阻無窮大處。則甲、乙、丙三個元件分別為:甲　　　　,乙　　　　,丙　　　　。 答案　電阻　二極管　電容 解析　分別測它們的正反電阻加以鑒別;測甲元件時,正反電阻一樣,說明甲元件是電阻;測乙元件時,正向接時阻值較小,反向接時阻值較大,說明乙元件是二極管;測丙元件時,正測時,開始指針向右偏轉,接著指針向左返回,最后停在電阻無窮大處,反測時,依然開始指針向右偏轉,接著指針向左返回,最后停在電阻無窮大處,說明丙元件是電容器,剛開始時正在給電容器充電,阻值較小,當穩(wěn)定后阻值無窮大。 4.A、B兩組同學用多用電表測量某型號白熾燈的燈絲電阻。 (1)A組按照規(guī)范的操作步驟測量,歐姆擋及指針位置如圖甲、乙所示,則燈泡電阻值為　　　　 Ω,標稱字樣是　　　　(填序號)。 ①220 V、25 W ②220 V、300 W ③220 V、500 W (2)B組的多用電表歐姆擋刻度不清,但仍要用該表測量燈泡電阻,規(guī)范操作后發(fā)現指針如圖丙所示;同一倍率下外接阻值為R時,指針恰好指在刻度盤的正中央,則燈泡電阻為　　　　(結果用R表示)。 答案　(1)160?、佟?2)1.5R 解析　(1)燈泡在額定功率下工作時的電阻大于常溫下的電阻,故根據排除法可知選①; (2)此時電阻的具體值無法讀出,但可以讀取電流的相對值,事實上只需知道兩次讀數之比即可。另外,指針指在刻度盤的正中央,說明此時外電阻R等于多用電表內阻R內,再結合閉合電路歐姆定律解出Rx=1.5R。 5.(1)(多選)用如圖1所示的電路,做測定電池的電動勢和內阻實驗并用圖像法處理數據過程中,下列說法正確的是　　　　。 A.用舊電池比新電池效果好 B.實驗中滑動變阻器不能短路,若當滑動變阻器短路時,通過電源的短路電流無窮大,導致電源損壞 C.用圖像法處理數據時選擇坐標軸的標度,應使表示實驗數據的點盡可能地集中 D.選擇坐標軸的標度時,應使表示實驗數據的點盡可能地布滿整個圖紙 (2)用多用電表測某一元件的物理量,指針偏轉如圖2所示,其示數為　　　　。 (3)在某次測量時電表歐姆擋示數如圖3示,為了更準確地測量阻值,應完成以下步驟: ①將選擇開關旋轉到“2”擋的　　　　(填“1”、“10”、“100”或“1 k”)位置。 ②將兩表筆短接并調零,應使電表指針對準　　　　(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線。 圖2　　　　　　　　　　　圖3 答案　(1)AD　(2)2.00 V　(3)①1?、陔娮? 解析　(1)舊電池的內阻較大,由ΔU=ΔIr,知電流變化相同時,電壓表示數變化明顯,實驗效果好,所以用舊電池比新電池效果好,A正確;因為電源的內阻較大,電流表也有內阻,所以電流不會無窮大,B錯誤;利用圖像分析數據時,應使表示測量數據的點盡可能地布滿整個圖紙,C錯誤,D正確; (2)從圖2中可知電表為直流電壓2.5 V擋,所以讀數為2.00 V; (3)從圖3中可知指針偏轉角度過大,被測電阻較小,所以應使用歐姆“1”擋;將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔,并將兩表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使電表指針對準電阻的“0”刻線。 6.某同學為了研究某小燈泡在未發(fā)光時的電阻,分別在甲、乙兩種電路中利用多用電表直流電流100 mA擋、電壓表(最程為0~3 V)測量其電阻。他先按甲電路圖連接電路,調節(jié)滑動變阻器,使得多用電表指針偏轉如圖丙所示,而電壓表示數如圖丁所示。接著他僅改變電壓表的接法,閉合開關,發(fā)現多用電表指針偏轉幾乎仍和圖丙一樣,而電壓表示數如圖戊所示。已知該同學操作過程均正確無誤。 (1)在按甲電路圖連接電路時,應將電源的正極與多用電表的　　　　(填“紅”或“黑”)表筆相連。 (2)圖丙中多用電表的讀數是　　　　 mA,圖戊中電壓表的讀數是　　　　 V; (3)若考慮電表內阻對測量的影響,當小燈泡通過圖丙所示的電流時,其電阻為　　　　 Ω(保留1位小數)。 答案　(1)紅　(2)80　0.76　(3)8.1(7.8~8.4) 解析　(1)根據多用電表的特點,電流從多用電表的紅表筆進入,從黑表筆流出,在按甲電路圖連接電路時,應將電源的正極與多用電表的紅表筆相連; (2)直流電流100 mA擋,所以圖丙中多用電表的讀數是80 mA;圖戊中電壓表的讀數是0.76 V; (3)圖丁所示電壓為0.65 V,由于甲、乙兩種接法中多用電表的電流幾乎不變,燈泡兩端電壓不變,所以電阻R=0.658010-3 Ω≈8.1 Ω。 7.某位同學用如圖甲所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。請根據下列步驟完成電阻測量: (1)在使用前,發(fā)現多用電表指針如圖乙所示,則他應調節(jié)　　　　(選填“K”或“S”或“T”)。 (2)正確處理完上述步驟后,他把選擇開關打在歐姆“10”擋,把紅黑表筆短接,發(fā)現指針如圖丙所示,則他應調節(jié)　　　　(選填“K”或“S”或“T”)。 (3)正確處理完上述步驟后,他把紅黑表筆接在某定值電阻兩端,發(fā)現指針如圖丁所示,則他應采取的措施是①　　　　;②　　　　。 (4)正確處理完上述步驟后,他把紅黑表筆接在定值電阻兩端,發(fā)現指針如圖戊所示,則該定值電阻的阻值R=　　　　 Ω。 答案　(1)S　(2)T　(3)①將K打到歐姆“1”擋?、趯杀砉P短接,重新調節(jié)T,使指針指在右側零刻度線處　(4)18 解析　(1)在使用前,發(fā)現多用電表指針如圖乙所示,則應機械調零,即他應調節(jié)S使指針調到電流的零刻度線處。 (2)把選擇開關打在歐姆“10”擋,把紅黑表筆短接,要調節(jié)歐姆調零旋鈕,即T,進行歐姆調零。 (3)他把紅黑表筆接在某定值電阻兩端,發(fā)現指針如圖丁所示,說明待測電阻較小,應該換小倍率,即換歐姆“1”擋,換擋必調零,所以要重新調零即將兩表筆短接,重新調節(jié)T,使指針指在歐姆零刻度線處。 (4)根據歐姆表讀數原則可知歐姆表的讀數為18 Ω。 8.在“練習使用多用電表”的實驗中: (1)某同學用多用電表測量電阻,電路如圖甲所示,若選擇開關置于“100”擋,按正確使用方法測量電阻Rx的阻值,指針位于圖乙所示位置,則Rx= 　　　　Ω。 (2)若該歐姆表使用一段時間后,電池電動勢變小,內阻變大,但此表仍能調零,按正確使用方法再測上述Rx,其測量結果與原結果相比將　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。 (3)某同學利用圖甲中的器材設計了一個歐姆表,其電路如圖丙所示。 ①(多選)關于該歐姆表,下列說法正確的是(　　) A.電阻刻度的零位在表盤的右端 B.表盤上的電阻刻度是均勻的 C.測量前,不需要紅、黑表筆短接調零 D.測量后,應將開關S斷開 ②某同學進行如下操作:當Rx未接入時,閉合開關S,將紅、黑表筆分開時,調節(jié)可變電阻,使電流表滿偏。當Rx接入A、B表筆之間時,若電流表的指針指在表盤的正中央,則待測電阻Rx的阻值為　　　　(已知電流表的內阻為Rg,電池的內阻為r,可變電阻接入電路的阻值為R)。 答案　(1)700　(2)變大　(3)①CD　②(R+r)RgR+r+Rg 解析　(1)歐姆表的示數乘以相應擋位的倍率,即待測電阻的阻值,則Rx=7100 Ω=700 Ω。 (2)若電池電動勢變小、內阻變大,歐姆表需要重新調零,由于滿偏電流Ig不變,由公式Ig=ER內可知,歐姆表內阻R內應調小,待測電阻的測量值是通過電流表的示數體現出來的,由I=ER內+Rx=IgR內R內+Rx=Ig1+RxR內可知,當R內變小時,I變小,指針跟原來的位置相比偏左了,測量結果與原結果相比變大了。 (3)①由圖丙可知,該歐姆表利用并聯電路特點與閉合電路歐姆定律測電阻Rx阻值,電阻刻度的零位置在表盤的左端,由閉合電路歐姆定律可知,表盤上的電阻刻度是不均勻的,測量前,不需要紅、黑表筆短接調零,測量后,應將開關S斷開,故選項A、B錯誤,C、D正確。 ②當Rx未接入時,閉合開關S,將紅、黑表筆分開,調節(jié)可變電阻使電流表滿偏,由閉合電路歐姆定律得:Ig=Er+Rg+R,當Rx接入A、B表筆之間時,若電流表的指針指在表盤的正中央,由閉合電路歐姆定律得12Ig=Er+R+RgRxRg+RxRxRg+Rx,聯立解得Rx=(R+r)RgR+r+Rg。