2025年《滬科版2020上海高二物理必修第三冊》10.4多用電表（作業(yè)）（解析版）

第頁新版滬科版2020上海高二物理必修第三冊《10.4多用電表》針對考點基礎(chǔ)練考點一多用電表原理及讀數(shù)考1．（2017·全國卷Ⅲ·23）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的使用，下列說法正確的是________（填正確答案標(biāo)號）。A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．使用歐姆擋時，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．使用電流擋時，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）根據(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”相連的，則多用電表讀數(shù)為__________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為____________。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）黑（2）B（3）160880（4）1.47mA1．10kΩ2.94V【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）在使用多用電表之前，調(diào)整表頭指針定位螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置，選項A錯誤；使用歐姆擋時，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；使用電流擋時，電阻R6不在閉合電路中，調(diào)節(jié)無效，選項C錯誤。（3）根據(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)后的總電阻為120Ω，兩端電壓為0.12V，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知：R4兩端電壓為0.88V，則R4電阻為880Ω。若此時B端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表使用，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使用，量程為5V，讀數(shù)為2.94V?？键c二歐姆表的使用2．小明同學(xué)練習(xí)使用多用電表測電阻：（1）如圖甲所示，請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：①旋動________，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線．（填“S”或“T”）②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置。③將紅、黑表筆短接，旋動________（填“S”或“T”），使指針對準(zhǔn)電阻的________刻線（填“0”或“∞”）。④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大．為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量。A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表歐姆調(diào)零（2）正確操作后，讀數(shù)如圖乙所示，則阻值為________Ω.（3）若歐姆表內(nèi)用一個新電池（電動勢為1.5V，內(nèi)阻較?。?，測得該電阻讀數(shù)為R；然后更換另外品牌的新電池（電動勢為1.5V，內(nèi)阻較大），歐姆表調(diào)零后測得該電阻讀數(shù)為R′，兩次測量值R與R′相比，正確的是________。A．R′＝R B．R′>RC．R′＜R D．無法確定【答案】（1）①S③T0④BDC（2）19（3）A【解析】（1）①S為機械調(diào)零旋鈕，測量前應(yīng)旋動部件S，使指針指在“0”刻度線；③歐姆調(diào)零時，應(yīng)旋動部件T，使指針對準(zhǔn)電阻的“0刻線”；④歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明所選擋位太大，應(yīng)該換小擋位進行測量，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)K置于電阻擋“×1”的位置，然后進行歐姆調(diào)零，再測電阻，因此合理的實驗步驟是BDC；（2）由題圖乙可知，被測電阻為19Ω；（3）由歐姆表的結(jié)構(gòu)可知，電源的內(nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻的阻值的變化來抵消，兩次的測量值是相等的，B、C、D錯誤，A正確?？键c三使用多用電表測量二極管3．小明同學(xué)用多用電表探測發(fā)光二極管管腳的極性及阻值大小，他先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻“×100”擋，經(jīng)過______（填操作名稱）后將兩表筆接觸發(fā)光二極管的管腳，此時二極管阻值示數(shù)如甲圖所示，則發(fā)光二極管的阻值為_____Ω；若實驗中表筆與發(fā)光二極管的兩個管腳兩次接觸的現(xiàn)象如乙圖所示，可知發(fā)光二極管的長管腳為_____極（選填“正”或“負”）。【答案】歐姆調(diào)零1100正【解析】選擇倍率后，要進行歐姆調(diào)零．。發(fā)光二極管的阻值為11.0×100Ω＝1100Ω根據(jù)多用電表紅黑表筆的電流流向，電流由黑表筆流出多用電表，而黑表筆接觸長管腳時，二極管發(fā)光，所以長管腳為正極?？键c四用多用電表判斷電路故障4．在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A”。合上開關(guān)S后，無論怎樣移動滑片，A、B燈都不亮。（1）用多用電表的直流電壓擋檢查故障：①選擇開關(guān)置于下列量程的________擋較為合適；（用字母序號表示）A．2.5VB．10VC．50VD．250V②測得c、d間電壓約為5.8V，e、f間電壓為0，則故障是_______。A．A燈絲斷開 B．B燈絲斷開C．d、e間連線斷開 D．B燈短路（2）接著用歐姆表的“×1”擋測電阻，歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”，①測試前，一定要將電路中的開關(guān)S________；②測c、d間和e、f間電阻時，某次測量結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為________Ω，此時測量的是________間電阻，根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為________Ω，它不等于測量值，原因是_________________?！敬鸢浮浚?）①B②A（2）①斷開②6e、f12.7溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻（或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻）【解析】（1）①因為電源的電動勢大約為6V，要使電壓擋選擇的量程安全以及準(zhǔn)確，則選擇開關(guān)應(yīng)選擇10V的量程，故B正確；②測得c、d間電壓約為5.8V，接近電源電動勢，e、f間電壓為0，可知燈泡A斷路，故A正確。（2）①用歐姆表測量電阻時，開關(guān)應(yīng)斷開，使得待測電阻與電源不相連。②歐姆表的讀數(shù)為6×1Ω＝6Ω，因為c、d間斷路，知測量的是e、f間的電阻。根據(jù)R＝eq\f(U,I)得，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為R＝eq\f(3.8,0.3)Ω≈12.7Ω。它不等于測量值，原因是溫度高時燈絲電阻率大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻（或測量出的電阻是常溫下燈絲的電阻）。綜合能力練5．（2019·全國卷Ⅲ·23）某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100μA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50μA刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動變阻器R1（最大阻值1500Ω），滑動變阻器R2（最大阻值500Ω），電阻箱（0～99999.9Ω），干電池（E＝1.5V，r＝1.5Ω），紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。（1）歐姆表設(shè)計將圖（a）中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為________Ω；滑動變阻器選________（填“R1”或“R2”）。（2）刻度歐姆表表盤通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖（b）所示．表盤上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________、________。（3）校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向________kΩ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應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為________Ω。【答案】（1）如圖所示900R1（2）455（3）035000.0【解析】（1）由題知當(dāng)兩表筆間接入15kΩ的電阻時，電流表示數(shù)為50μA，由閉合電路歐姆定律有eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,Rg＋r＋Rx＋R0＋R)，代入數(shù)據(jù)解得R＝900Ω，所以滑動變阻器選擇R1。（2）歐姆表的內(nèi)阻Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15kΩ，當(dāng)電流為25μA時，有eq\f(Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx′)，可得Rx′＝45kΩ；當(dāng)電流為75μA時，有eq\f(3Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx″)，可得Rx″＝5kΩ。（3）紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向0kΩ處。題圖中電阻箱讀數(shù)為35000.0Ω。6．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”，則需要將靈敏電流計________（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．若采用“×100”倍率測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，應(yīng)換“×10”倍率，且要重新進行歐姆調(diào)零D．若采用“×10”倍率測量時，發(fā)現(xiàn)指針位于刻度“15”與“20”的正中央，測量值應(yīng)略大于175Ω【答案】（1）15070（2）并聯(lián)10（3）AC【解析】（1）設(shè)歐姆表總內(nèi)阻為R，短接時有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）所以R＝R中，所以選擇的是“×10”擋位，根據(jù)題圖丙可知該電阻的阻值為70Ω。（2）開關(guān)旋至“×1”，此時內(nèi)阻R′＝R中′＝15Ω，短接時電流Im＝eq\f(E,R′)＝100mA所以給靈敏電流計并聯(lián)一個分流電阻R0。根據(jù)歐姆定律R0＝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，故需要表筆A、B應(yīng)分別接二極管的C、D端，故A正確；實驗測量時，手不能觸碰金屬桿，否則會將自身電阻并聯(lián)進電路，測量值偏小，故B錯誤；若采用“×100”倍率測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，說明電阻對該擋位來說太小，所以應(yīng)該換小擋位，即“×10”倍率，且要重新進行歐姆調(diào)零，，故D錯誤。7．（2021·江蘇省1月適應(yīng)性考試·13）電流表改裝成歐姆表的電路如圖所示，兩表筆直接相連時，指針指在表盤刻度“5”上。兩表筆之間接有600Ω的電阻時，指針指在刻度“1”上，求刻度“3”應(yīng)標(biāo)注的電阻值R?！敬鸢浮?00Ω【解析】指針指在刻度“5”時，電流表滿偏，設(shè)為Ig，則指針指在刻度“3”和刻度“1”時的電流分別為eq\f(3,5)Ig和eq\f(1,5)Ig，指針指在刻度“5”，由閉合電路歐姆定律得Ig＝eq\f(E,R內(nèi))指針指在刻度“1”，由閉合電路歐姆定律得eq\f(1,5)Ig＝eq\f(E,R內(nèi)＋600Ω)解得R內(nèi)＝150Ω指針指在刻度“3”，由閉合電路歐姆定律得：eq\f(3,5)Ig＝eq\f(E,R內(nèi)＋R)解得R＝100Ω。8．指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。（1）如圖甲所示為某同學(xué)設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通，從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是________。（選填選項前面的字母）A．當(dāng)S接觸點1時，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆B．當(dāng)S接觸點2時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆C．當(dāng)S接觸點2時，多用電表處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆D．當(dāng)S接觸點3時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆（2）用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖乙所示。a．若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為________mA。b．若所選擋位為電阻“×10”擋，則示數(shù)為________Ω。c．若所選擋位為電阻“×10”擋，則歐姆表表頭內(nèi)阻為________Ω。（3）用表盤為圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請選擇以下必需的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：________。A．將紅表筆和黑表筆接觸B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點（4）某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻線不均勻，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關(guān)系，他們分別畫出了如圖所示的幾種圖像，其中可能正確的是________。（5）圖丙為上題（圖乙表盤的）多用電表電阻擋中某一擋位的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，電池的電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，則此時歐姆表為電阻______擋。【答案】（1）AC（2）22.0190150（3）BAD（4）AC（5）×1k【解析】（1）當(dāng)S接觸點2時，內(nèi)部接電源，則多用電表處于測量電阻的擋位，因黑表筆接內(nèi)部電源的正極，則接線柱B接的是黑表筆，選項B錯誤，C正確；當(dāng)S接觸點1時，電阻與表頭并聯(lián)，則多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，選項A正確；當(dāng)S接觸點3時，表頭與電阻串聯(lián)，則多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，選項D錯誤；（2）a．若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為22.0mA；b．若所選擋位為電阻×10Ω擋，則示數(shù)為19×10Ω＝190Ω；c．若所選擋位為電阻×10Ω擋，則歐姆表表頭內(nèi)阻等于中值電阻，即為15×10Ω＝150Ω。（3）用表盤為題圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻，則必須要換成“×100”擋，然后兩表筆短接調(diào)零，其正確步驟是BAD。（4）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I＝eq\f(E,Rx＋R內(nèi))則eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)Rx＋eq\f(R內(nèi),E)，故A、C正確。（5）由閉合電路的歐姆定律Ig＝eq\f(E,R內(nèi))，即100×10－6A＝eq\f(1.5V,R內(nèi))，解得R內(nèi)＝15kΩ則此時歐姆表為電阻“×1k”擋。9．（1）如圖甲所示，是歐姆表測未知電阻Rx阻值的原理圖，電路中電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，則電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系式為：I＝________；（調(diào)零電阻接入電路的部分阻值用R0表示）（2）I－Rx的關(guān)系圖像如圖乙所示，由圖像判斷下列說法正確的是________；A．指針偏角越小，測量的誤差越小B．歐姆調(diào)零是當(dāng)Rx＝0時，調(diào)節(jié)R0使電路中的電流I＝IgC．Rx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D．測量中，當(dāng)Rx的阻值為圖乙中的R2時，指針位于表盤中央位置的右側(cè)（3）用歐姆擋粗測電阻，選用“×1k”倍率擋測量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，因此需選擇________（選填“×10k”或“×100”）倍率的擋位，換擋后應(yīng)重新進行________（選填“歐姆”或“機械”）調(diào)零，測量時多用電表的示數(shù)如圖丙所示，測量結(jié)果為Rx＝________Ω。（4）為了精確地測量待測電阻Rx的阻值，實驗室提供