(考點(diǎn)分析)-第六節(jié)-實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表用

PAGE6PAGE【考點(diǎn)分析】第六節(jié)實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表【考點(diǎn)一】歐姆表的原理和使用【典型例題1】(2022?天津市南開(kāi)區(qū)高三(上)期末)在“多用電表的使用”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖1所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤，如果用電阻擋“×100”測(cè)量，則讀數(shù)為_(kāi)_______;如果用“直流5V”擋測(cè)量，則讀數(shù)為_(kāi)_______V。(2)甲同學(xué)利用多用電表測(cè)量電阻，他用電阻擋“×100”測(cè)量時(shí)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，操作順序?yàn)開(kāi)________(填寫選項(xiàng)前的字母)。A.將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B.將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接完成測(cè)量D.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向“0”(3)乙同學(xué)利用多用電表測(cè)量圖示電路中小燈泡正常工作時(shí)的有關(guān)物理量，以下操作正確的是________。A.將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電壓擋，閉合開(kāi)關(guān)，利用圖2的電路測(cè)量小燈泡兩端的電壓B.將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電阻擋，閉合開(kāi)關(guān)，利用圖2的電路測(cè)量小燈泡的電阻C.將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，閉合開(kāi)關(guān)，利用圖3的電路測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流D.將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，把圖3中紅、黑表筆接入電路的位置互換，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流【解析】(1)[1][2]多用電表測(cè)電阻選取最上端的歐姆表刻度，根據(jù)擋位可知阻值為6×102;測(cè)電壓時(shí)，由于精度為0.1V，需要估讀一位，根據(jù)量程“50”的刻度可知電壓為3.60V。(2)[3]歐姆擋測(cè)電阻時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小是由于擋位過(guò)小，需選取大擋位，進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測(cè)阻值，故順序?yàn)?A、D、C。(3)[4]多用電表一定是紅表筆電流流入、黑表筆電流流出，圖2是測(cè)電壓，圖3是測(cè)電流，表筆位置正確，故選項(xiàng)AC正確，BD錯(cuò)誤?！敬鸢浮竣?×102②3.60③A、D、C(不可以改變順序)④A、C(可以改變順序)【考點(diǎn)二】多用電表的原理和使用【典型例題2】圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)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(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(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(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”相連的，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)_________；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_(kāi)_______；若此時(shí)B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_(kāi)___________．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)【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)整表頭指針定位螺絲使電表指針指在表盤左端電流“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右端電阻“0”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(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1V的若此時(shí)B端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表使用，讀數(shù)為11×100Ω＝1.10kΩ.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5V，讀數(shù)為2.94V.【答案】(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1．10kΩ2.94V【考點(diǎn)三】使用多用電表測(cè)量二極管【典型例題3】錢華同學(xué)的爸爸是個(gè)電氣工程師，錢華經(jīng)?？吹桨职钟枚嘤秒姳磉M(jìn)行一些測(cè)量．在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后，爸爸給他出了一道題目，讓他通過(guò)測(cè)量找到發(fā)光二極管的負(fù)極．(1)錢華同學(xué)做了如下兩步具體的操作：第一，將多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的“×1”擋，經(jīng)過(guò)________之后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長(zhǎng)管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光；然后他將兩表筆的位置互換以后，發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光．這說(shuō)明二極管的負(fù)極是________(選填“長(zhǎng)管腳”或“短管腳”)所連接的一極．(2)錢華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來(lái)了，他琢磨了一下，然后又依次用電阻擋的“×1擋”、“×10擋”、“×100擋”、“×1k擋”分別進(jìn)行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測(cè)量，他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來(lái)越________(選填“大”或“小”)，請(qǐng)幫助他分析一下具體的原因：____________________________________【解析】(1)在測(cè)量電阻時(shí)，選擇擋位后首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零；二極管發(fā)光時(shí)處于正向?qū)顟B(tài)，因?yàn)楹诒砉P所接的長(zhǎng)管腳為二極管的正極，故短管腳為負(fù)極．(2)從×1擋、×10擋、×100擋到×1k擋，多用電表的內(nèi)阻越來(lái)越大，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋RΩ)可知，通過(guò)二極管的電流越來(lái)越小，根據(jù)P＝I2R可知二極管的亮度越來(lái)越小．【答案】(1)歐姆調(diào)零短管腳(2)小原因見(jiàn)解析【考點(diǎn)四】歐姆表檢測(cè)電路故障【典型例題4】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12V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)好的多用表直流50V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______正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈)．甲乙(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，多用表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是________(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈)．【解析】(1)因用直流50V擋檢測(cè)，故滿偏時(shí)電壓為50V，刻度均勻，在題圖乙所示位置時(shí)，讀數(shù)為11.5(11.2～11.8之間的值均可)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．【答案】(1)11.5(11.2～11.8之間的值均可)蓄電池(2)小燈【考點(diǎn)五】組裝歐姆表【典型例題5】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(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤的50μA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14kΩ)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑動(dòng)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(jì)將圖中的實(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)_______Ω；滑動(dòng)變阻器選________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度歐姆表表盤通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖所示．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_(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________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(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所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi)_______Ω.【解析】(1)由題知當(dāng)兩表筆間接入15kΩ的電阻時(shí)，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(dòng)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(shí)，有eq\f(Ig,4)＝eq\f(E,Rg′＋Rx′)，可得Rx′＝45kΩ；當(dāng)電流為75μA時(shí)，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(dòng)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.【答案】(1)如圖所示900R1(2)455(3)035000.0【考點(diǎn)六】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【典型例題6】(2022?廣東佛山市高三(下)二模)小明同學(xué)想探究多用電表歐姆調(diào)零電阻阻值的最大調(diào)節(jié)范圍，他進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作：(1)小明首先調(diào)節(jié)旋鈕_______(選填“A”、“B”或“C”)使指針指到圖乙中a位置；(2)將電阻箱的阻值調(diào)到最大，并按圖甲連接好電路，此時(shí)電阻箱接線柱P的電勢(shì)比Q_______(填“高”或“低”)；(3)將旋鈕C撥到R×1擋，并將旋鈕B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底(此時(shí)歐姆調(diào)零電阻的阻值最小)，然后調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直至表盤指針指到電流滿偏刻度值處，讀出此時(shí)電阻箱的阻值為R1；繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直至表盤指針指到圖乙中的b處，讀出此時(shí)電阻箱的阻值為R2；則此時(shí)該多用電表R×1擋的總內(nèi)阻為_(kāi)______(用R1和R2表示)；(4)最后將旋鈕B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底(此時(shí)歐姆調(diào)零電阻的阻值最大)，并將電阻箱的阻值調(diào)到0，此時(shí)電表指針指到圖乙中的c處，則此時(shí)流過(guò)表頭的電流與滿偏電流的比值為_(kāi)______；(5)該多用電表歐姆調(diào)零電阻阻值最大值和最小值的差為_(kāi)______(用R1和R2表示)?！窘馕觥?1)[1]要讓多用電表指針未指在表盤最左側(cè)零刻度位置，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，故選A。(2)[2]由于選擇的是多用電表的電阻檔，則黑表筆接的是多用電表內(nèi)部電源的正極，則Q端電勢(shì)高，即接線柱P的電勢(shì)比Q低。(3)[3]根據(jù)歐姆表的測(cè)電阻原理有E=I(R0+Rx)，其中R0為歐姆表在該檔位時(shí)的內(nèi)部總電阻，Rx為待測(cè)電阻。由上式可知接入不同的Rx變有不同的I值，則根據(jù)I和Rx的對(duì)應(yīng)關(guān)系可在表頭上把不同的電流對(duì)應(yīng)的電阻值標(biāo)出來(lái)，即制作出歐姆表表盤，根據(jù)以上分析當(dāng)表盤指針指到電流滿偏刻度值處，讀出此時(shí)電阻箱的阻值