第九章 第51课时 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019)2027届一轮复习

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第九章 第51课时 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019)2027届一轮复习

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第51课时 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量
[学习目标] 1.掌握多用电表的使用方法。2.会使用多用电表测电压、电流及电阻。3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
实验原理 实验操作 注意事项
(1)电阻表内部电路简化如图所示。 (2)根据闭合电路欧姆定律可知: ①当红、黑表笔短接时, Ig=。 ②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时, I=。 ③当I中=Ig时,中值电阻R中=Rg+R+r。 1.观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。 2.机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。 3.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。 4.测量小灯泡的电压和电流 (1)按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测量小灯泡两端的电压。 (2)按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。 5.测量定值电阻 (1)根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻表的“0”刻度处。 (2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数。 (3)用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果。 (4)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。 1.使用前要机械调零。 2.两表笔在使用时,要保证电流总是“红笔流入,黑笔流出”。 3.测量电阻时 (1)指针指在中值附近误差较小,指针偏转过大换小倍率,指针偏转过小换大倍率。 (2)每换一挡必须重新进行欧姆调零。 (3)读出示数要乘以倍率。 4.使用完毕,选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
测二极管的正、反向电阻 (1)认识二极管:晶体二极管由半导体材料制成,它的符号如图所示,左端为正极,右端为负极。 (2)用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表欧姆调零之后,若多用电表指针偏角很大,则黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极(如图甲);若多用电表指针偏角很小,则黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极(如图乙)。
教材原型实验
[典例1] 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)多用电表未接入电路时,指针如图1所示,需要调节部件________(选填“A”“B”或“C”),使指针停在电流挡“0”刻度线位置。
(2)调节好后,将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压,指针如图2所示,则读数为________ V。
(3)下列四幅图选择开关均已旋转到合适挡位,下列操作正确的是________。
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流
C.丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻
D.丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
__________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例2] (2025·安徽卷节选)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的电阻表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=20 mA,内阻Rg=45 Ω,定值电阻R0=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关S1、S2,此时电阻表处于“×1”挡,将红表笔与黑表笔______,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向________(选填“0”或“∞”)刻度位置。
(2)用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用电阻表的________(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为________Ω。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 拓展创新实验
[典例3] 在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,某同学连接了如图甲所示的实物图。闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的示数为零。
(1)他借助多用电表检查小灯泡,先断开开关,把多用电表的选择开关旋到电阻“×1”挡,再进行__________调零;又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱,多用电表的表盘如图乙所示,说明小灯泡正常,此时灯丝的电阻为________ Ω。
(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱,闭合开关,发现电压表的示数约等于电源的电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,为了使电流表的示数从零开始,要在________(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 本实验的创新点体现在利用多用电表“排除故障”,替代测电流和电阻及测量二极管的特性。
[典例4] 如图甲所示,电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱,盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管),每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式,小华同学用多用电表进行了如下探测:用多用电表电阻挡进行测量,把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如表。
红表笔 A C C B A B
黑表笔 C A B C B A
阻值 有阻值 阻值同AC测量值 很大 很小 很大 接近AC 间电阻
(1)在图乙虚线框中画出黑箱内的电路结构图。
(2)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值,又进行了如下实验:
①如图丙所示,将电源(电动势未知,内阻不计)、电阻箱、开关连接,将e与________(选填“A”或“B”)相连,f与________(选填“A”或“B”)相连,A、B之间再接入一个电压表,闭合开关,改变电阻箱R的阻值大小,读出多组对应的电压表示数,记录为U1。
②将e、f按照正确方式与A、C相连,闭合开关,改变电阻箱R的阻值大小,读出对应的电压表示数,记录为U2。
③分别作出-R和-R图像,发现两图线均为直线,若直线纵截距分别为a1、a2,斜率分别为k1、k2,则电源电动势为________,黑箱内定值电阻阻值为________,二极管正向电阻值为________。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 本实验的创新点体现在实验目的的创新,由利用多用电表探究“黑盒子”问题,替代测电流和电阻及测量二极管的特性。
课时数智作业(五十一) 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量
说明:本试卷共4小题,共40分。
1.(10分)(1)用如图甲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。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________,使指针对准电流的“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,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,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
(2)如图乙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;若测的是直流电流,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为________ mA;若测的是直流电压,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为________ V。
2.(10分)(2025·青海海南一模)某同学欲将内阻为2.5 Ω、量程为200 mA的电流表改装成多倍率电阻表,改装后,将电阻表选择开关转到“×1”挡时,中值电阻为15 Ω;选择开关转到“×10”挡时,中值电阻为150 Ω。可选用的器材还有:滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω),定值电阻R2(阻值大小未知),电池E1(电动势为3 V,内阻为0.5 Ω),电池E2(电动势为30 V,内阻为1.5 Ω),红、黑表笔,单刀双掷开关和导线若干。实验电路图如图甲所示。
(1)由图甲可知,A是______(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)电阻表改装好后,若将开关K掷向a端,则对应电阻表的倍率是______(选填“×1”或“×10”);欧姆调零后,接入电路的电阻R1=______ Ω。然后,将开关K掷向b端,红、黑表笔短接,发现电流表指针恰好满偏,则定值电阻R2=______ Ω。
(3)若将电流表刻度更换为“×1”挡电阻表的刻度,则图乙表盘上50 mA处的刻度应更换为________ Ω。
3.(10分)在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V 0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障:
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适。
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障(只有一处)是________。
A.A灯丝断开
B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开
D.B灯短路
(2)接着用电阻表的“×1”挡测电阻,电阻表经过“欧姆调零”。
①测试前,一定要将电路中的开关S________;
②测c、d间和e、f间电阻时,某次测量结果如图乙所示,读数为________ Ω,此时测量的是________间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为______ Ω(结果保留3位有效数字),它不等于测量值,原因是____________________________
_____________________________________________________________________。
4.(10分)(2025·陕晋青宁卷)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是15 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序;
①把选择开关旋转到“×100”位置。
②把选择开关旋转到“×1 k”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。
④调节欧姆调零旋钮使表针指向电阻0刻度。
下列选项中正确的是________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.①④③
(2)若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0~2 V的电压表,需要______(选填“串联”或“并联”)一个______Ω的电阻。
(3)如图所示,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如下表:
接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3
U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于________之间,电容器C处于________之间,电阻RA处于________之间。(均选填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
第51课时 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量
实验探究·创新突破
类型1
典例1 解析:(1)多用电表未接入电路时,指针如题图1所示,需要调节部件A(指针定位螺丝),使指针停在电流挡“0”刻度线位置。
(2)调节好后,将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压,指针如题图2所示,则读数为20.0 V。
(3)使用多用电表时电流方向是“红进黑出”,甲图中红表笔应该接小灯泡的左端,故A错误;乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,红表笔接外部电源的正极,故B正确;丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻,应该把小灯泡与电源断开,故C错误;丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻,红表笔应该接二极管的正极(左侧),故D错误。
答案:(1)A (2)20.0 (3)B
典例2 解析:(1)测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向0刻度位置。
(2)使用电阻表测电阻时,如果指针偏转过大、过小,测量误差都会比较大,为了减小测量误差,应该选择适当倍率,使测量时指针指在刻度盘的中间区域,又该电阻表刻度盘的中间刻度值为15,而待测电阻的阻值为150 Ω,所以应选用电阻表的×10挡。由题图乙与电阻表的读数规则可知,该电阻的测量值为R测16×10 Ω160 Ω。
答案:(1)短接(“直接接触”也对) 0
(2)×10 160
类型2
典例3 解析:(1)多用电表测电阻时应先进行欧姆调零;多用电表的表盘的读数为6.0 Ω。
(2)电压表的示数约等于电源电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了断路。
(3)为了使电流表的示数从零开始,滑动变阻器要采用分压式接法,要在③、④接线柱间再连接一根导线;初始时刻灯泡两端电压最小,滑片应置于最左端。
答案:(1)欧姆 6.0 (2)断路 (3)③、④ 左
典例4 解析:(1)AC与CA间电阻相同,说明AC间是定值电阻,在测量BC之间电阻时,黑表笔接C时电阻很小,接B时电阻很大,说明BC之间有二极管,而且C接二极管的正极,则电路如图所示。
(2)①因为电流从A到B才能正向流过该二极管,且f与电源正极相连,故f接A,e接B。
③e与B、f与A相连时,A、B之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压,设电源电动势为E,二极管正向电阻为RD,定值电阻阻值为R0,则由题意得U1E×

故在 R关系图像中,纵截距a1
斜率k1
故电源电动势E
同理可得U2E×

故在 R关系图像中,纵截距a2,斜率k2,故电源电动势E,定值电阻R0
在 R关系图像中,将a1,R0代入k1等式中,可得二极管正向电阻阻值RD。
答案:(1)见解析图 (2)①B A ③
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第九章 电路及其应用 电能
第51课时 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量
[学习目标] 1.掌握多用电表的使用方法。2.会使用多用电表测电压、电流及电阻。3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
实验基础 · 要点通关
实验原理
(1)电阻表内部电路简化如图所示。

实验原理
(2)根据闭合电路欧姆定律可知:
①当红、黑表笔短接时,
Ig=。
②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时,
I=。
③当I中=Ig时,中值电阻R中=Rg+R+r。
测二极管的正、反向电阻
实验操作
1.观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。
2.机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。
3.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
实验操作
4.测量小灯泡的电压和电流
(1)按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测量小灯泡两端的电压。
(2)按如图乙所示的电路图连好
电路,将选择开关置于直流电
流挡,测量通过小灯泡的电流。
实验操作
5.测量定值电阻
(1)根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻表的“0”刻度处。
(2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数。
(3)用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果。
(4)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
注意事项
1.使用前要机械调零。
2.两表笔在使用时,要保证电流总是“红笔流入,黑笔流出”。
3.测量电阻时
(1)指针指在中值附近误差较小,指针偏转过大换小倍率,指针偏转过小换大倍率。
(2)每换一挡必须重新进行欧姆调零。
(3)读出示数要乘以倍率。
4.使用完毕,选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
实验操作 注意事项
(1)认识二极管:晶体二极管由半导体材料制成,它的符号如图所示,左端为正极,右端为负极。
实验操作 注意事项
(2)用电阻挡判断二极管的正负极 将多用电表欧姆调零之后,若多用电表指针偏角很大,则黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触 二极管的负极(如图甲);若多用 电表指针偏角很小,则黑表笔接 触二极管的负极,红表笔接触二 极管的正极(如图乙)。
实验探究 · 创新突破
类型1 教材原型实验
[典例1] 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)多用电表未接入电路时,指针如图1所示,需要调节部件________(选填“A”“B”或“C”),使指针停在电流挡“0”刻度线位置。
(2)调节好后,将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压,指针如图2所示,则读数为________ V。
A
20.0
(3)下列四幅图选择开关均已旋转到合适挡位,下列操作正确的是________。
B
A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流
C.丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻
D.丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
[解析] (1)多用电表未接入电路时,指针如题图1所示,需要调节部件A(指针定位螺丝),使指针停在电流挡“0”刻度线位置。
(2)调节好后,将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压,指针如题图2所示,则读数为20.0 V。
(3)使用多用电表时电流方向是“红进黑出”,甲图中红表笔应该接小灯泡的左端,故A错误;乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流,红表笔接外部电源的正极,故B正确;丙图是用多用电表电阻挡测量小灯泡的电阻,应该把小灯泡与电源断开,故C错误;丁图是用多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻,红表笔应该接二极管的正极(左侧),故D错误。
[典例2] (2025·安徽卷节选)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的电阻表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=20 mA,内阻Rg=45 Ω,定值电阻R0=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关S1、S2,此时电阻表处于“×1”挡,将红表笔与黑表笔________________________,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向________(选填“0”或“∞”)刻度位置。
(2)用该电阻表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用电阻表的________(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为________Ω。
短接(“直接接触”也对)
0
×10
160
[解析] (1)测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向0刻度位置。
(2)使用电阻表测电阻时,如果指针偏转过大、过小,测量误差都会比较大,为了减小测量误差,应该选择适当倍率,使测量时指针指在刻度盘的中间区域,又该电阻表刻度盘的中间刻度值为15,而待测电阻的阻值为150 Ω,所以应选用电阻表的×10挡。由题图乙与电阻表的读数规则可知,该电阻的测量值为R测=16×10 Ω=160 Ω。
类型2 拓展创新实验
[典例3] 在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,某同学连接了如图甲所示的实物图。闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的示数为零。
(1)他借助多用电表检查小灯泡,先断开开关,把多用电表的选择开关旋到电阻“×1”挡,再进行__________调零;又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱,多用电表的表盘如图乙所示,说明小灯泡正常,此时灯丝的电阻为________ Ω。
欧姆
6.0
(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱,闭合开关,发现电压表的示数约等于电源的电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了________(选填“断路”或“短路”)。
断路
(3)排除故障后,为了使电流表的示数从零开始,要在________(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。
③、④

[解析] (1)多用电表测电阻时应先进行欧姆调零;多用电表的表盘的读数为6.0 Ω。
(2)电压表的示数约等于电源电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了断路。
(3)为了使电流表的示数从零开始,滑动变阻器要采用分压式接法,要在③、④接线柱间再连接一根导线;初始时刻灯泡两端电压最小,滑片应置于最左端。
创新点解读 本实验的创新点体现在利用多用电表“排除故障”,替代测电流和电阻及测量二极管的特性。
[典例4] 如图甲所示,电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱,盒内总共有两个电学元件(一只定值电阻和一只半导体二极管),每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式,小华同学用多用电表进行了如下探测:用多用电表电阻挡进行测量,把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如表。
红表笔 A C C B A B
黑表笔 C A B C B A
阻值 有阻值 阻值同AC测量值 很大 很小 很大 接近AC
间电阻
(1)在图乙虚线框中画出黑箱内的电路结构图。
(2)小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值,又进行了如下实验:
①如图丙所示,将电源(电动势未知,内阻不计)、电阻箱、开关连接,将e与________(选填“A”或“B”)相连,f 与________(选填“A”或“B”)相连,A、B之间再接入一个电压表,闭合开关,改变电阻箱R的阻值大小,读出多组对应的电压表示数,记录为U1。
见解析图
B
A
②将e、f 按照正确方式与A、C相连,闭合开关,改变电阻箱R的阻值大小,读出对应的电压表示数,记录为U2。
③分别作出-R和-R图像,发现两图线均为直线,若直线纵截距分别为a1、a2,斜率分别为k1、k2,则电源电动势为________,黑箱
内定值电阻阻值为________,二极管正向电阻值为________。

[解析] (1)AC与CA间电阻相同,说明AC间是定值电阻,在测量BC之间电阻时,黑表笔接C时电阻很小,接B时电阻很大,说明BC之间有二极管,而且C接二极管的正极,则电路如图所示。
(2)①因为电流从A到B才能正向流过该二极管,且f 与电源正极相连,故f 接A,e接B。
③e与B、f 与A相连时,A、B之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压,设电源电动势为E,二极管正向电阻为RD,定值电阻阻值为R0,则由题意得U1=E×
即=×R+
故在-R关系图像中,纵截距a1=
斜率k1=
故电源电动势E=
同理可得U2=E×
即=×R+
故在-R关系图像中,纵截距a2=,斜率k2=,故电源电动势E=,定值电阻R0=
在-R关系图像中,将a1=,R0=代入k1等式中,可得二极管正向电阻阻值RD=。
创新点解读 本实验的创新点体现在实验目的的创新,由利用多用电表探究“黑盒子”问题,替代测电流和电阻及测量二极管的特性。
课时数智作业(五十一) 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量
说明:本试卷共4小题,共40分。
1.(10分)(1)用如图甲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。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________,使指针对准电流的“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”)。
S
T
0刻线
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,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
ADC
(2)如图乙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;若测的是直流电流,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为________ mA;若测的是直流电压,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为________ V。
1 700
47
23.5
[解析] (1)多用电表使用前要进行机械调零,使指针指向左边电流的零刻度处,使用中每次换电阻挡都要进行欧姆调零,使指针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时,指针从无穷大电阻值开始偏转,偏角过小,说明需增大倍率,使指针指向电阻表中间刻度附近。
(2)若用“×100”挡测电阻,指针读数为17.0×100 Ω=1 700 Ω。若用量程100 mA测直流电流,看中排刻度线,此时最小刻度是2 mA,要估读到最小刻度的同一位,并按二分之一估读,指针靠近46 mA和48 mA的“中间线”,所以读数为47 mA。若用量程50 V测直流电压,看中排刻度线,此时最小刻度是1 V,要估读到最小刻度的下一位,读数为23.5 V。
2.(10分)(2025·青海海南一模)某同学欲将内阻为2.5 Ω、量程为200 mA的电流表改装成多倍率电阻表,改装后,将电阻表选择开关转到“×1”挡时,中值电阻为15 Ω;选择开关转到“×10”挡时,中值电阻为150 Ω。可选用的器材还有:滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω),定值电阻R2(阻值大小未知),电池E1(电动势为3 V,内阻为0.5 Ω),电池E2(电动势为30 V,内阻为1.5 Ω),红、黑表笔,单刀双掷开关和导线若干。实验电路图如图甲所示。
(1)由图甲可知,A是______(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)电阻表改装好后,若将开关K掷向a端,则对应电阻表的倍率是______(选填“×1”或“×10”);欧姆调零后,接入电路的电阻R1=______ Ω。然后,将开关K掷向b端,红、黑表笔短接,发现电流表指针恰好满偏,则定值电阻R2=______ Ω。
(3)若将电流表刻度更换为“×1”挡电阻表的刻度,则图乙表盘上
50 mA处的刻度应更换为________ Ω。

×1
12
134
45
[解析] (1)电阻表内置电源的负极与红表笔相连,由题图甲所示电路图可知,A是红表笔。
(2)若开关K掷向a端,电阻表内阻R内a== Ω=15 Ω,则对应的电阻表倍率是“×1”,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的电阻R1=R内a-Rg-r1=15 Ω-2.5 Ω-0.5 Ω=12 Ω,开关掷向b时,电阻表内阻R内b== Ω=150 Ω,电阻R2=R内b-Rg-r2-R1=150 Ω-2.5 Ω-1.5 Ω-12 Ω=134 Ω。
(3)若将电流表刻度更换为“×1”挡电阻表的刻度,由闭合电路的欧姆定律得I=,其中I=50 mA,代入数据解得Rx=45 Ω,则题图乙表盘上50 mA处的刻度应更换为45 Ω。
3.(10分)在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V 0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障:
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适。
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
B
②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f 间电压为0,则故障(只有一处)是________。
A.A灯丝断开
B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开
D.B灯短路
A
(2)接着用电阻表的“×1”挡测电阻,电阻表经过“欧姆调零”。
①测试前,一定要将电路中的开关S________;
②测c、d间和e、f 间电阻时,某次测量结果如图乙所示,读数为________ Ω,此时测量的是________间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为______ Ω(结果保留3位有效数字),它不等于测量值,原因是_____________________________________________________
____________________________________________。
断开
6.0
e、f
12.7
温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)
[解析] (1)①因为电源的电动势大约为6 V,要使电压挡选择的量程安全以及准确,则选择开关应选择10 V的量程,故B正确。
②测得c、d间电压约为5.8 V,接近电源电动势,e、f 间电压为0,可知灯泡A断路,故A正确。
(2)①用电阻表测量电阻时,开关应断开,使得待测电阻与电源不相连。
②电阻表的读数为6.0×1 Ω=6.0 Ω,因为c、d间断路,可知测量的是e、f 间的电阻。根据R=得,小灯泡正常发光时的电阻为R=
Ω≈12.7 Ω。它不等于测量值,原因是温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)。
4.(10分)(2025·陕晋青宁卷)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是15 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序;
①把选择开关旋转到“×100”位置。
②把选择开关旋转到“×1 k”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。
④调节欧姆调零旋钮使表针指向电阻0刻度。
下列选项中正确的是________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.①④③
B
(2)若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0~
2 V的电压表,需要______(选填“串联”或“并联”)一个______Ω的电阻。
串联
1 980
(3)如图所示,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如下表:
根据以上数据可判断,直流电源E处于________之间,电容器C处于________之间,电阻RA处于________之间。(均选填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3
U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66
2和3
1和4
1和2
[解析] (1)由于继续测量电阻的阻值约为上次测量电阻的1 000倍,则测量阻值约为15 kΩ的电阻时应把选择开关旋转到“×1 k”位置,A、D错误;使用多用电表电阻挡时应先红黑表笔短接,再欧姆调零,B正确,C错误。
(2)将量程较小的表头改装成电压表需串联一个电阻,由欧姆定律可知Ig(rg+R)=Ug,解得串联电阻的阻值为R=1 980 Ω。
(3)当电压表直接连在电源两端时示数最大,而题表中2和3之间电压最大,则直流电源E处于2和3之间;当电压表分别连在RA、RB两端时,无法构成回路,电压表示数为0,题表中1和2之间、3和4之间为电阻,则电容器C处于1和4之间;由于电容器相当于断路,由题表可知电压表接接线柱2和4时电压表两端电压大于接1和3时的电压,则1和2之间为大电阻,即电阻RA处于1和2之间。
谢 谢 !课时数智作业(五十一) 实验十四:用多用电表测量电学中的物理量
说明:本试卷共4小题,共40分。
1.(10分)(1)用如图甲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。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________,使指针对准电流的“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,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,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
(2)如图乙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;若测的是直流电流,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为________ mA;若测的是直流电压,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为________ V。
2.(10分)(2025·青海海南一模)某同学欲将内阻为2.5 Ω、量程为200 mA的电流表改装成多倍率电阻表,改装后,将电阻表选择开关转到“×1”挡时,中值电阻为15 Ω;选择开关转到“×10”挡时,中值电阻为150 Ω。可选用的器材还有:滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω),定值电阻R2(阻值大小未知),电池E1(电动势为3 V,内阻为0.5 Ω),电池E2(电动势为30 V,内阻为1.5 Ω),红、黑表笔,单刀双掷开关和导线若干。实验电路图如图甲所示。
(1)由图甲可知,A是______(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)电阻表改装好后,若将开关K掷向a端,则对应电阻表的倍率是______(选填“×1”或“×10”);欧姆调零后,接入电路的电阻R1=______ Ω。然后,将开关K掷向b端,红、黑表笔短接,发现电流表指针恰好满偏,则定值电阻R2=______ Ω。
(3)若将电流表刻度更换为“×1”挡电阻表的刻度,则图乙表盘上50 mA处的刻度应更换为________ Ω。
3.(10分)在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V 0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障:
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适。
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障(只有一处)是________。
A.A灯丝断开
B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开
D.B灯短路
(2)接着用电阻表的“×1”挡测电阻,电阻表经过“欧姆调零”。
①测试前,一定要将电路中的开关S________;
②测c、d间和e、f间电阻时,某次测量结果如图乙所示,读数为________ Ω,此时测量的是________间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为______ Ω(结果保留3位有效数字),它不等于测量值,原因是____________________________
_____________________________________________________________________。
4.(10分)(2025·陕晋青宁卷)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是15 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选出以下必要的操作步骤并排序;
①把选择开关旋转到“×100”位置。
②把选择开关旋转到“×1 k”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。
④调节欧姆调零旋钮使表针指向电阻0刻度。
下列选项中正确的是________。(单选,填正确答案标号)
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.①④③
(2)若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0~2 V的电压表,需要______(选填“串联”或“并联”)一个______Ω的电阻。
(3)如图所示,某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压,测得数据如下表:
接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3
U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于________之间,电容器C处于________之间,电阻RA处于________之间。(均选填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)
课时数智作业(五十一)
1.解析:(1)多用电表使用前要进行机械调零,使指针指向左边电流的零刻度处,使用中每次换电阻挡都要进行欧姆调零,使指针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时,指针从无穷大电阻值开始偏转,偏角过小,说明需增大倍率,使指针指向电阻表中间刻度附近。
(2)若用“×100”挡测电阻,指针读数为17.0×100 Ω1 700 Ω。若用量程100 mA测直流电流,看中排刻度线,此时最小刻度是2 mA,要估读到最小刻度的同一位,并按二分之一估读,指针靠近46 mA和48 mA的“中间线”,所以读数为47 mA。若用量程50 V测直流电压,看中排刻度线,此时最小刻度是1 V,要估读到最小刻度的下一位,读数为23.5 V。
答案:(1)①S ③T 0刻线 ④ADC (2)1 700 47 23.5
2.解析:(1)电阻表内置电源的负极与红表笔相连,由题图甲所示电路图可知,A是红表笔。
(2)若开关K掷向a端,电阻表内阻R内a Ω15 Ω,则对应的电阻表倍率是“×1”,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的电阻R1R内a-Rg-r115 Ω-2.5 Ω-0.5 Ω12 Ω,开关掷向b时,电阻表内阻R内b Ω150 Ω,电阻R2R内b-Rg-r2-R1150 Ω-2.5 Ω-1.5 Ω-12 Ω134 Ω。
(3)若将电流表刻度更换为“×1”挡电阻表的刻度,由闭合电路的欧姆定律得I,其中I50 mA,代入数据解得Rx45 Ω,则题图乙表盘上50 mA处的刻度应更换为45 Ω。
答案:(1)红 (2)×1 12 134 (3)45
3.解析:(1)①因为电源的电动势大约为6 V,要使电压挡选择的量程安全以及准确,则选择开关应选择10 V的量程,故B正确。
②测得c、d间电压约为5.8 V,接近电源电动势,e、f间电压为0,可知灯泡A断路,故A正确。
(2)①用电阻表测量电阻时,开关应断开,使得待测电阻与电源不相连。
②电阻表的读数为6.0×1 Ω6.0 Ω,因为c、d间断路,可知测量的是e、f间的电阻。根据R得,小灯泡正常发光时的电阻为R Ω≈12.7 Ω。它不等于测量值,原因是温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)。
答案:(1)①B ②A (2)①断开 ②6.0 e、f 12.7 温度高时灯丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻)
4.解析:(1)由于继续测量电阻的阻值约为上次测量电阻的1 000倍,则测量阻值约为15 kΩ的电阻时应把选择开关旋转到“×1 k”位置,A、D错误;使用多用电表电阻挡时应先红黑表笔短接,再欧姆调零,B正确,C错误。
(2)将量程较小的表头改装成电压表需串联一个电阻,由欧姆定律可知Ig(rg+R)Ug,解得串联电阻的阻值为R1 980 Ω。
(3)当电压表直接连在电源两端时示数最大,而题表中2和3之间电压最大,则直流电源E处于2和3之间;当电压表分别连在RA、RB两端时,无法构成回路,电压表示数为0,题表中1和2之间、3和4之间为电阻,则电容器C处于1和4之间;由于电容器相当于断路,由题表可知电压表接接线柱2和4时电压表两端电压大于接1和3时的电压,则1和2之间为大电阻,即电阻RA处于1和2之间。
答案:(1)B (2)串联 1 980 (3)2和3 1和4 1和2
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