高考物理一轮复习 多用电表的使用



解答题 (共 5 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
.某实验小组在练习使用多用电表时,他们正确连接好电路如图甲所示.闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无示数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已知保护电阻R=15 Ω,电流表量程为0~50 mA.操作步骤如下:

①将多用电表挡位调到欧姆×1挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转;
③将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;
④将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20 Ω时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示.
回答下列问题:
(1)图丙中的多用电表示数为 Ω;图丁中的电流表示数为 mA.
(2)操作步骤④中,多用电表红表笔应接 (选填“c”或“e”)点.

(3)电路的故障可能是
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.保护电阻R短路
D.保护电阻R断路
(4)根据以上实验得出的数据,还可以计算出多用电表内部电源的电动势E′= V(结果保留三位有效数字).

多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多量程多用电表示意图. 通过一个单刀多掷开关S,接线柱B
可以分别与触点1、2、3、4、5接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能.图中的E是电池的电动势,R3是电池内阻,R6是欧姆调零电阻,A、B分别与黑、红表笔相接.R1、R2、R4、R5都是定值电阻,表头G的满偏电流为20 mA,内阻为Rg.已知R1+R2=4Rg,R4=360 Ω,R5=1 600 Ω.


(1)关于此多用电表,下列说法正确的是
A.图中B是红表笔
B.当S接触点1或2时,多用电表处于测量电流的挡位,且接1时的量程比接2时大
C.当S接触点3时,多用电表处于测量电阻的挡位,倍率越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大
D.当S接触点4、5时,多用电表处于测量电压的挡位,且接4比接5时量程大

(2)该学习小组将“B”端与“3”相接,将A、B表笔短接,调节R6.进行欧姆调零后测量未知电阻.得到通过表头G的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示,由此可知多用电表中电池的电动势E= V(计算结果保留三位有效数字).通过分析可知该小组使用多用电表的 (填“×1” “×10”或“×1k”)倍率的欧姆挡进行测量未知电阻.

(3)实验小组用多用电表测量电源的电动势和内阻.器材有:待测电源(电动势约为8 V), 定值电阻R0=8.0 Ω,多用电表一只,电阻箱一只,连接实物如图丙所示,测得并记录多组数据后,得到对应的1/U-1/R图,如图丁所示,则内阻r= Ω(结果保留三位有效数字).


小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率.


(1)闭合开关S1、S2,调节电阻箱,当电压表读数为2.00 V时,电流表示数如图乙所示,I= A,电阻丝电阻的测量值为 Ω(保留三位有效数字),此测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).

(2)断开S2,通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度,并通过改变电阻箱的阻值,使电流表示数保持不变.记录接入电
路中电阻丝的长度L和对应电阻箱的阻值R,作出“R-L”图线,如图丙所示.电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d,图线斜率的绝对值为k,则电阻率的表达式ρ=



(3)小亮同学测出金属丝的直径d=0.35 mm,由此可求得金属丝的电阻率为 Ω·m(计算结果保留两位有效数字).

为了测量一电阻的阻值 $R_x$ ,现有以下器材:蓄电池 $E$ ,电流表 A ,电压表 V ,滑动变阻器 $R$ ,电阻箱 $R_P$ ,开关 $S _1 、 S_2$ ,导线若干.某活动小组设计了如图甲所示的电路。实验的主要步骤如下:
A.闭合 $S _1$ ,断开 $S _2$ ,调节 $R$ 和 $R_P$ ,使电流表和电压表示数合适,记下两表示数分别为 $I_1 、 U_1$ ;
B.闭合 $S _2$ ,保持 $R_P$ 阻值不变,记下电流表和电压表示数分别为 $I_2 、 U_2$ .


(1)按电路图在实物图乙上连线.
(2)写出被测电阻的表达式Rx= (用两电表的读数表示).
(3)由于电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻的测量值 _(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.


某小组用惠斯通电桥测量电阻Rx的阻值:
方案一:如图(a)所示,先闭合开关S,然后调整电阻箱R2的阻值,使开关S0闭合时,电流表G的示数为零.已知定值电阻R1、R3的阻值,即可求得电阻Rx的阻值.
(1)实验中对电流表G的选择,下列说法正确的是
A.电流表的零刻度在表盘左侧
B.电流表的零刻度在表盘中央
C.电流表的灵敏度高,无需准确读出电流的大小
D.电流表的灵敏度高,且能准确读出电流的大小

(2) (2)若实验中未接入电流表G,而其他电路均已连接完好,调节电阻箱 $R_2$ ,当 $\frac{R_2}{R_x}>\frac{R_1}{R_3}$ ,则 $B 、 D$ 两点的电势的关系满足 $\varphi_B$ $\qquad$ $ $ (选填">""<"或 $"=") \varphi_D$.


方案二:在方案一的基础上,用一段粗细均匀的电阻丝替代R1、R3,将电阻箱R2换成定值电阻R,如图(b)所示.
(3)闭合开关S,调整触头D的位置,使按下触头D时,电流表G的示数为零.已知定值电阻R的阻值,
用刻度尺测量出l1、l2,则电阻Rx= .(用已知量和测得量表示)

(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差,将图(b)中的定值电阻R换成电阻箱,并且按照(3)中操作时,电阻箱的读数记为R4;然后将电阻

箱与Rx交换位置,保持触头D的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表G的示数为零,此时电阻箱的读数记为R5,则电阻Rx= .(用电阻箱的读数表示)

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