2020-2021学年鲁科版物理选修3-1对点练习：4.3-多用电表测量原理.docx

多用电表测量原理

图4－3－6
1．如图4－3－6所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E＝1.5 V，改装后，原来电流表3 mA刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA刻度处应标为________，1 mA刻度处应标为________．
答案　250 Ω　1 000 Ω
解析　由于R内＝＝＝500 Ω，I1＝，2 mA＝，所以Rx1＝250 Ω.由于I2＝，1 mA＝，
所以Rx2＝1 000 Ω.
多用电表的使用和读数
2．某同学利用多用电表做了以下试验：
(1)使用多用电表测电阻，他的主要试验步骤如下：
①把选择开关扳到“×100的欧姆挡上；
②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度线上；
③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发觉这时指针偏转较小；
④换用“×10”的欧姆挡，随即登记欧姆数值；
⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，试验完毕．
这个同学在测量时已留意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么该同学在试验中有哪些操作是错误的？(三个错误)
错误一：________________________________________________________________________；
错误二：
错误三：________________________________________________________________________.
(2)如图4－3－7所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为________V.

图4－3－7
答案　(1)错误一：换用“×10”的欧姆挡，应当换用“×1 k”的欧姆挡．错误二：换挡后没有进行欧姆调零．错误三：使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或沟通电压最高挡．
(2)1 700　47　23.5
解析　(1)错误一：在用“×100”挡位置测量时，指针偏转较小，说明所测电阻阻值较大，为了减小读数误差，应使指针向右摇摆，所以应当换用“×1 k”的欧姆挡位；
错误二：换挡后，还要重新进行欧姆调零；
错误三：使用多用电表结束后，还要将选择开关转到“OFF”挡或沟通电压最高挡．
(2)若用“×100”挡测电阻时，指针读数为：
17．0×100 Ω＝1 700 Ω
若用量程100 mA测直流电流时，读数为：
4．7×10 mA＝47 mA
若用量程50 V测直流电压时，读数为23.5 V
题组一　多用电表的测量原理
1．一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间．如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为(　　)

A．1 000 Ω B．5 000 Ω C．1 500 Ω D．2 000 Ω
答案　A
解析　本题主要考查对欧姆表的原理的理解．设欧姆表的内阻为R内，由欧姆定律知：3×10－3 A＝，15×10－3 A＝，所以R内＝500 Ω，E＝1.5 V，又1×10－3 A＝，所以Rx＝1 000 Ω.

图4－3－8
2．如图4－3－8是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处．现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为(　　)
A．4R B．5R C．10R D．16R
答案　D
解析　当进行欧姆调零时，依据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig＝，当测量阻值为R的电阻时，有＝，设待测电阻阻值为R′，则有＝，联立各式即可得到结论．

图4－3－9
3．如图4－3－9所示为一简洁欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中心，则Rx＝________ kΩ，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．
答案　红　5　变大
解析　由I＝及Ig＝，且指针指中心，I＝Ig＝150 μA，联立解得Rx＝5 kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大．
题组二　多用电表的使用
4．甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发觉指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零．则以下说法正确的是(　　)
A．甲选挡错误，而操作正确
B．乙选挡正确，而操作错误
C．甲选挡错误，操作也错误
D．乙选挡错误，而操作正确
答案　D
解析　在使用多用电表的欧姆挡时肯定要先进行欧姆调零，再测量；同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度四周，即要合理地选择倍率挡位．
5．用多用电表的欧姆挡(×1 kΩ)检验性能良好的晶体二极管，发觉多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明(　　)
A．二极管加有正向电压，故测得电阻很小
B．二极管加有反向电压，故测得电阻很大
C．此时红表笔接的是二极管的正极
D．此时红表笔接的是二极管的负极
答案　BC
题组三　多用电表的测量和读数
6．为了测量某一个电阻Rx的阻值：
某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×100”挡位的多用电表测量，发觉指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡“________”挡位(填“×1 000”或“×10”)，然后_____________再次测量电阻Rx的阻值，其表盘及指针所指位置如图4－3－10所示，则此段电阻Rx的电阻值为________ Ω.测量完毕，断开红、黑表笔，将选择开关指向________．
图4－3－10

答案　×10　把红、黑表笔对接进行欧姆调零　110　“OFF”挡或沟通电压最高挡
7．用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时，测量时指针停在刻度盘0 Ω四周处，为了提高测量的精确度，有下列可供选择的步骤：
A．将两根表笔短接
B．将选择开关拨至“×1 kΩ”挡
C．将选择开关拨至“×10 Ω”挡
D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，登记读数
E．调整调零电阻，使指针停在0 Ω刻度线上
F．将选择开关拨至沟通电压最高挡上
将上述步骤中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理挨次是________(填写步骤的代号)；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转状况如图4－3－11所示，则此未知电阻的阻值是Rx＝________．

图4－3－11
答案　CAEDF　160 Ω
8．在练习使用多用电表的试验中
(1)某同学连接的电路如图4－3－12所示
图4－3－12

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；
②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是__________的电阻；
③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是__________两端的电压．
(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若(　　)
A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B．测量时发觉指针偏离中心刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量
C．选择“×10”倍率测量时发觉指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω
D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大
答案　(1)①R1　②R1和R2串联　③R2(或电源)
(2)D
解析　(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与R1串联，此时电流表测得的是通过R1的电流．
②切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串联总电阻．
③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，且滑动变阻器的滑片移至最左端时，电阻R1被短路，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压．
(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中心刻度过大，应增大倍率，B错误；选择开关对应“×10”倍率时，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250 Ω，C错误；电池用时间太久，电动势减小，虽然完成调零，但中值电阻偏小，测量时读数将比真实值偏大，D正确．

图4－3－13
9．(2011·北京高考)用如图4－3－13所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请依据下列步骤完成电阻测量：
(1)旋动部件________，使指针对准电表的“0”刻线．
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置．
(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件______．使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)．
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发觉指针偏转角度过小．为了得到比较精确     的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的挨次进行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
答案　(1)S　(3)T　0刻线　(4)ADC
解析　用多用电表测量电阻时，在测量之前就要观看指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀当心旋动指针定位螺丝S，使指针对准电流的“0刻线”．然后旋动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的“0刻线”)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值．若在测量过程中，发觉指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“×100”挡位更换到“×1 k”挡位.
题组四　用多用电表检查电路故障

图4－3－14
10．如图4－3－14所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观看多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是(　　)
A．直流10 V挡 B．直流0.5 A挡
C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡
答案　A
解析　由于被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡肯定不行．由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也担忧全．估测电路中电流的最大值可能为Im＝＝ A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只能选用直流10 V挡．故正确答案为A.

图4－3－15
11．如图4－3－15为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的沟通电源连接，ab间，bc间、cd间分别连接一个电阻．现发觉电路中没有电流，为检查电路故障，用一沟通电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知(　　)
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通
D．bc间电路不通，cd间电路通
答案　C
解析　测量ac时电压为220 V，说明abc这一段电路某点断路，测bd时电压为220 V，说明bcd间某点断路，明显，这两种状况综合的结果便是bc断路．故选C.
12．如图4－3－16所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发觉小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．

图4－3－16
(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的状况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的状况下，应当选用多用电表的_挡．
(2)在开关闭合状况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明__________________可能有故障．
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．
答案　(1)电压　欧姆
(2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆挡；
②将红黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；
③测量小灯泡的电阻．假如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．
解析　(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用电压挡来检测电路．当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源供应电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否特别，故接受欧姆挡．
(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路与电源两极是连通的．当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间．