2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 實(shí)驗(yàn)十一 練習(xí)使用多用電表學(xué)案（含解析）.doc

實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表主干梳理 對點(diǎn)激活1了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。2會(huì)使用多用電表測電壓、電流及電阻。3會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。1歐姆表的原理(1)構(gòu)造：歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。(2)工作原理：由閉合電路的歐姆定律I，可知Rx與電流I相對應(yīng)。(3)刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接(被測電阻Rx0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使IIg，電流表的指針達(dá)到滿偏。當(dāng)IIg時(shí)，Rx0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”(圖甲)。當(dāng)I0時(shí)，Rx，在I0處標(biāo)為“”(圖乙)。當(dāng)I時(shí)，RxRgRr，此電阻等于歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻(圖丙)。(4)電源極性：紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極。2多用電表(1)外部構(gòu)造多用電表可以用來測電流、電壓和電阻，又稱萬用電表，其表面結(jié)構(gòu)如圖所示。其表面分為上、下兩部分，上半部分為表盤，共有三行刻度線，最上面的刻度線的左端標(biāo)有“”，右端標(biāo)有“0”，是用于測電阻的，其刻度是不均勻的，從右向左越來越密；中間的刻度線是用于測直流、交流的電流和直流電壓，其刻度是分布均勻的；最下面一條刻度線左側(cè)標(biāo)有“ ”，是交流2.5 V專用，其刻度是不均勻的。多用電表表面的下半部分為選擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域和量程。將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表就測量電流；當(dāng)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到其他功能區(qū)域時(shí)，就可測量電壓或電阻。 多用電表表面還有一對正、負(fù)插孔。紅表筆插“”插孔，黑表筆插“”插孔，插孔上面的旋鈕叫歐姆調(diào)零旋鈕，用它可進(jìn)行歐姆調(diào)零。另外，在表盤和選擇開關(guān)之間還有一個(gè)指針定位螺絲，即機(jī)械調(diào)零旋鈕，用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲，可使指針(在不接入電路中時(shí))指在左端“0”刻線。(2)內(nèi)部構(gòu)造多用電表是由一個(gè)小量程的電流表與若干元件組成的，如圖所示，每進(jìn)行一種測量時(shí)，只使用其中一部分電路，其他部分不起作用。如圖中1、2為電流測量端，其中接1為大量程；5、6為電壓測量端，其中接6為大量程；3、4為電阻測量端，其中接4為大倍率。測量時(shí)，黑表筆插入“”插孔，紅表筆插入“”插孔，并通過選擇開關(guān)接入與待測量相對應(yīng)的測量端。(3)多用電表測電流、電壓和電阻的原理直流電流擋：直流電流擋的幾個(gè)擋位實(shí)際是由同一表頭并聯(lián)或混聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個(gè)量程不同的電流表。直流電壓擋：直流電壓擋的幾個(gè)擋位實(shí)際是由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個(gè)量程不同的電壓表。歐姆擋：歐姆擋的幾個(gè)倍率擋，實(shí)際是由同一表頭連接在不同電源和電阻的電路中而成的幾個(gè)倍率不同的歐姆表。其中單表頭多量程測電流、電壓的原理參見第八章第2講電流表和電壓表的改裝。3二極管的單向?qū)щ娦?1)晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個(gè)極，即正極和負(fù)極，它的符號如圖甲所示。(2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當(dāng)電流從正極流入時(shí)，它的電阻比較小，如圖乙所示；當(dāng)電流從正極流出時(shí)，它的電阻比較大，如圖丙所示。(3)將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接“正”極，紅表筆接“負(fù)”極時(shí)，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負(fù)極。多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)。1觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)對應(yīng)的測量項(xiàng)目及量程。2檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零刻度位置。若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。3將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔。4測小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。5用多用電表測電阻的步驟 (1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度。 (2)選擇開關(guān)置于“”擋的“1”，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向電阻的零刻度，然后斷開表筆，再使指針指向刻度處。 (3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(4)選擇開關(guān)改置“100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較。 (6)測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。6探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件7多用電表對電路故障的檢測(1)若電路中只有斷路故障，且只有一處，斷路故障的檢測方法用直流電壓擋a將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源通路，若電壓表示數(shù)為零，說明電源斷路。b在電源完好時(shí)，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián)。若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢，則說明該部分電路中有斷路。用直流電流擋將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。用歐姆擋檢測將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說明元件完好，若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路。(2)若電路中只有短路故障，且只有一處，短路故障的檢測方法將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路未被短路或未完全被短路。然后將電壓表逐一接到各元件兩端，根據(jù)電壓表示數(shù)是否為零，判斷各元件是否短路。1測電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。2測電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為2、0.2、0.02、0.002等，或5、0.5、0.05、0.005等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可，并按二分之一或五分之一估讀，即把最小刻度分成二等份或五等份，觀察判斷指針靠近哪一個(gè)等分線，進(jìn)而估讀到該等分線對應(yīng)的數(shù)值。1偶然誤差(1)歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來誤差。(2)由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)倍率擋位，使指針指在中值附近。 (3)讀數(shù)時(shí)的觀察易造成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù)。2系統(tǒng)誤差 (1)電池用舊后，電動(dòng)勢會(huì)減小，內(nèi)阻會(huì)變大，致使電阻測量值偏大，要及時(shí)換電池。 (2)測電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。1歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤(1)左右0：電阻無限大與電流、電壓零刻度重合，電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合。(2)刻度不均勻：左密右疏。(3)歐姆擋是倍率擋，即測量結(jié)果等于讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。在不知道待測電阻的估計(jì)值時(shí)，應(yīng)先從中等倍率開始試測，指針偏角太小，換大倍率擋；指針偏角太大，換小倍率擋。(4)歐姆表的讀數(shù)：待測電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘以倍率。為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)使指針指在表盤到的部分，即中央刻度附近。2多用電表使用的“八大注意”(1)使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)兩表筆在使用時(shí)，電流總是“紅進(jìn)”“黑出”。(3)選擇開關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流、電阻，還要分清是交流還是直流。(4)電壓、電流擋為量程范圍擋，歐姆擋為倍率擋。(5)刻度線有三行：上為電阻專用，中間為電流、電壓直流、交流共用，下為電壓交流2.5 V專用。(6)測電阻時(shí)待測電阻與電路、電源一定要斷開。兩手一定不要同時(shí)接觸兩表筆金屬桿。指針指中值附近較準(zhǔn)，不能指在中值附近時(shí)換擋。每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。讀出示數(shù)要乘以倍率才為電阻阻值。(7)測電學(xué)黑箱時(shí)，一定要先用大量程電壓擋判斷其內(nèi)部有無電源，無電源方可用歐姆擋。(8)使用完畢，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。考點(diǎn)細(xì)研 悟法培優(yōu)考點(diǎn)1多用電表的使用及讀數(shù)例1在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中。(1)某同學(xué)連接的電路如圖所示：若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測得的是通過_的電流；(填元件代號，下同)若斷開電路中的開關(guān)，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測得的是_的電阻；若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合開關(guān)，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測得的是_兩端的電壓。(2)在使用多用電表的歐姆擋測量電阻時(shí)，下列說法正確的是()A雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏小B測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量C選擇“100”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值等于2500 D歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大嘗試解答(1)R1_R1和R2_R2_(2)AD。(1)多用電表調(diào)至直流電流擋，與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，測的是通過滑動(dòng)變阻器R1的電流；斷開電路中的開關(guān)，多用電表調(diào)至歐姆擋，接在R1與R2串聯(lián)電路的兩端，測的是串聯(lián)部分的總電阻；多用電表調(diào)至電壓擋，滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線；多用電表與電阻R2并聯(lián)，測的是R2兩端的電壓。(2)雙手捏住兩表筆金屬桿，人體與電阻并聯(lián)，總電阻減小，測量值偏小，故A正確；測量時(shí)若發(fā)現(xiàn)指針向右偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，若向左偏離中央刻度過大，則必須增大倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量，故B錯(cuò)誤；歐姆表刻度是左密右疏，選擇“100”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值小于2500 ，大于2000 ，故C錯(cuò)誤；歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，電動(dòng)勢減小，內(nèi)電阻增大，電池電動(dòng)勢變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆調(diào)零時(shí)，由于滿偏電流Ig不變，由公式Ig，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由I，可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí)，I變小，指針跟原來的位置相比偏左，歐姆表的示數(shù)偏大，故D正確。變式1(1)用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：旋動(dòng)部件_，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置。將插入“”“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件_。使指針對準(zhǔn)電阻的_(填“0刻線”或“刻線”)。將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟。并按_的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量。A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”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(dòng)合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)(2)如圖所示，為多用電表的表盤，測電阻時(shí)，若用的是“100”擋，這時(shí)指針?biāo)颈粶y電阻的阻值應(yīng)為_ ；若測的是直流電流，用的是100 mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開 mA；若測的是直流電壓，用的是50 V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開 V。答案(1)ST0刻線ADC(2)17004723.5解析(1)使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針指向左邊電流的零刻度處，使用中每次換歐姆擋都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指向右邊電阻的零刻度處。由于測量時(shí)，指針從無窮大電阻值開始偏轉(zhuǎn)，偏角過小，說明須增大倍率，使指針指向歐姆表中間刻度附近。(2)若用“100”擋測電阻，指針讀數(shù)為：17.0100 1700 若用量程100 mA測直流電流，看中排刻度線，此時(shí)最小刻度是2 mA，要估讀到最小刻度的同一位，并按二分之一估讀，指針靠近46 mA和48 mA的“中間線”，所以讀數(shù)為47 mA。若用量程50 V測直流電壓，看中排刻度線，此時(shí)最小刻度是1 V，要估讀到最小刻度的下一位，讀數(shù)為23.5 V?？键c(diǎn)2歐姆表的原理例2某興趣小組自制了一個(gè)多量程的歐姆表，其電路圖如圖甲所示。其中電池的電動(dòng)勢E1.5 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；表頭G量程Ig60 A，內(nèi)阻Rg2 k，表頭的表盤如圖乙所示。(1)開關(guān)S1撥至“1 k”擋，將滑動(dòng)變阻器R0滑片調(diào)到最左端。將紅、黑表筆短接，此時(shí)表頭的讀數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為_ A。由此可知，滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為_ k(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0的滑片位置，使電流表指針滿偏。將被測電阻Rx接在紅、黑表筆之間，此時(shí)電表指針指向20 A處，則該被測電阻的阻值為_ k(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。根據(jù)上述原理，將表頭的電流刻度改成與之相對的電阻值刻度，即做成一個(gè)歐姆表。(2)圖中R3的阻值為_ k(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)電池使用一段時(shí)間后電動(dòng)勢E減小為1.44 V，改裝后的歐姆表仍可以調(diào)零。若某次測量結(jié)果的讀數(shù)為50 k，則該被測電阻的真實(shí)阻值是_ k；若測量結(jié)果的讀數(shù)為25 ，則該被測電阻的真實(shí)阻值是_ 。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)嘗試解答(1)48_29_50_(2)2.78_(3)48_24。(1)將紅、黑表筆短接，此時(shí)表頭的讀數(shù)為48 A。由此可知，滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為R0Rg 2 k29 k；當(dāng)電流表指針滿偏時(shí)：Ig；當(dāng)電表指針指向20 A 處時(shí)：Ig，解得Rx50 k。(2)由以上計(jì)算可知，當(dāng)電表指針指向20 A處時(shí)，此時(shí)歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)兩端電壓為UGE0.5 V，當(dāng)在“1 k”位置時(shí)，對應(yīng)的待測電阻為50 k，可知當(dāng)在“100”位置時(shí)，對應(yīng)的待測電阻為Rx50100 5 k，此時(shí)Rx兩端電壓為UEUG1 V；則電流為I0.2 mA，此時(shí)通過R3的電流為I3IIG200 A20 A180 A，則R3 2.78 k。(3)若電池電動(dòng)勢為E1.5 V時(shí)，調(diào)零后：Ig；若電池電動(dòng)勢為E1.44 V時(shí)，調(diào)零后：Ig；當(dāng)測量某電阻Rx時(shí)，則I；聯(lián)立可得，當(dāng)Rx測50 k時(shí)，代入解得Rx真48 k；當(dāng)Rx測25 時(shí)，代入解得Rx真24 。變式2(2018衡水5月沖刺)某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖a所示的歐姆表電路，通過控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“1”和“10”兩種倍率，所用器材如下：A干電池：電動(dòng)勢E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ；B電流表G：滿偏電流Ig1 mA，內(nèi)阻Rg150 ；C定值電阻R11200 ；D電阻箱R2和R3：最大阻值999.99 ；E電阻箱R4：最大阻值9999 ；F開關(guān)一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干。(1)該實(shí)驗(yàn)小組按圖a正確連接好電路。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2_ ，使電流表達(dá)到滿偏，此時(shí)閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)_ ，歐姆表的倍率是_(填“1”或“10”)。(2)閉合開關(guān)S：第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當(dāng)R2_ 且R3_ 時(shí)，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當(dāng)電流表指針指向圖b所示的位置時(shí)，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為_ 。答案(1)149.5150010(2)14.5150100解析(1)由閉合電路歐姆定律可知，歐姆表的內(nèi)阻為：R內(nèi) 1500 ，則R2R內(nèi)R1Rgr1500 1200 150 0.5 149.5 。中值電阻應(yīng)為1500 ，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤上只有兩種擋位，多用電表用開關(guān)S變換擋位，開關(guān)S斷開與閉合時(shí)相比，干路允許的最大電流較小，由歐姆定律知?dú)W姆表內(nèi)阻較大，測量的中值電阻較大，故S斷開時(shí)歐姆表倍率應(yīng)為“10”。(2)為了得到“1”倍率，應(yīng)讓G滿偏時(shí)對應(yīng)的歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)為150 ；電流為：I1 A0.01 A；此時(shí)表頭中電流應(yīng)為Ig0.001 A；則與之并聯(lián)電阻R3中電流應(yīng)為：I3I1Ig0.01 A0.001 A0.009 A，并聯(lián)電阻R3為：R3 150 ；R2r 15 ，故R215 0.5 14.5 ；圖示電流為I示0.60 mA；則總電阻為：R總103 250 ，故待測電阻為：R測R總R內(nèi)250 150 100 ；故對應(yīng)的刻度應(yīng)為100 。考點(diǎn)3利用多用電表探測黑箱內(nèi)元件、檢測電路故障例3如圖1所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對其進(jìn)行探測。(1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖2中多用電表的_(填“A”“B”或“C”)。(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí)，一表筆接a，另一表筆應(yīng)_(填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點(diǎn)間的阻值。測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點(diǎn)間正、反向阻值均相等，測量記錄如下表。兩表筆分別接a、b時(shí)，多用電表的示數(shù)如圖2所示。請將記錄表補(bǔ)充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路。嘗試解答(1)A_(2)短暫_(3)5.0_電路圖如圖。(1)多用電表使用前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，機(jī)械調(diào)零裝置為A。(2)使用多用電表進(jìn)行測量時(shí)，為保證電表不被損壞，往往要進(jìn)行試觸，即讓兩表筆進(jìn)行短暫接觸，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，若持續(xù)接觸則有可能損壞電表。(3)黑箱中無電源且每對接點(diǎn)間正、反阻值相等，故為電阻元件，由多用電表讀數(shù)可知所缺數(shù)據(jù)為5.0 。由a、b間電阻為5 ，a、c間為10 ，b、c間為15 知，電路為a、b間5 的電阻與a、c間10 電阻串聯(lián)而成，電路圖如答案圖所示。變式31用多用電表探測如圖所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無電壓；用歐姆擋測量，黑表筆接E點(diǎn)，紅表筆接F點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大。那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是下圖中的()答案B解析E、G和F、G間有電壓，E、F間無電壓，說明電源在G和結(jié)點(diǎn)之間；黑表筆接E，紅表筆接F，電阻很小，反接時(shí)電阻很大，說明E、F間接有二極管，當(dāng)電流方向從E到F時(shí)，二極管導(dǎo)通，只有B正確。變式32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12 V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)好的多用電表直流50 V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_ V，說明_(填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)正常。(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用電表指示仍然和圖2相同，可判定發(fā)生故障的器件是_(填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)。答案(1)11.2(11.111.3均可)蓄電池(2)小燈解析(1)因用直流50 V擋檢測，故滿偏時(shí)電壓為50 V，刻度均勻，在圖示位置時(shí)，讀數(shù)為11.2(11.111.3之間均可) V，說明蓄電池正常。(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后多用電表讀數(shù)與原來相同，說明保險(xiǎn)絲、開關(guān)均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈。高考模擬 隨堂集訓(xùn)1(2018全國卷)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^(量程100 A，內(nèi)阻900 )；電阻箱R1(阻值范圍0999.9 )；電阻箱R2(阻值范圍099999.9 )；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋。回答下列問題：(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。(2)電阻箱的阻值R1_ ；R2_ 。(保留到個(gè)位)答案(1)見解析圖(2)1002910解析(1)R1的電阻比較小，所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的電流表，R2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表，設(shè)計(jì)電路圖如圖所示。(2)改裝電流表需要并聯(lián)一個(gè)電阻，要改裝成1 mA的電流表需要并聯(lián)的電阻R1 100 ，要改裝成3 V電壓表，需要再串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的阻值為R2 2910 。2(2017全國卷)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250 A，內(nèi)阻為480 。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(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 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(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R1R2_，R4_。(4)某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖b所示。若此時(shí)B端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“3”連接的，則讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“5”連接的，則讀數(shù)為_。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10 k2.95 V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1 mA的電流擋，由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知，解得R1R2160 。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1 V的電壓擋，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)總電阻為120 ，兩端電壓為IgRg0.12 V，則R4兩端電壓為0.88 V，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知：R4電阻為880 。(4)若此時(shí)B端是與“1”連接的，多用電表作為直流電流表使用，量程2.5 mA，讀數(shù)為1.47 mA。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11100 1.10 k。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5 V，讀數(shù)為2.95 V。3(2015全國卷)圖a為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 ，滿偏電流為1 mA；R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個(gè)接線柱，電表量程為3 mA；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電表量程為10 mA。由題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1_ ，R2_ 。(2)現(xiàn)用一量程為3 mA、內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表對改裝電表的3 mA擋進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。電池的電動(dòng)勢為1.5 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300 和1000 ，滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750 和3000 。則R0應(yīng)選用阻值為_ 的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為_ 的滑動(dòng)變阻器。(3)若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖b的電路可以判斷出損壞的電阻。圖b中的R為保護(hù)電阻，虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖a虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱_(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是：_。答案(1)15 35 (2)300 3000(3)c 閉合開關(guān)時(shí)，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞的電阻是R1；若電表指針不動(dòng)，則損壞的電阻是R2解析(1)由并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等有：使用a和b兩個(gè)接線柱時(shí)1 mA100 (31) mA(R1R2)；使用a和c兩個(gè)接線柱時(shí)1 mA(100 R2)(101)mAR1，聯(lián)立可得R115 ，R235 。(2)由題意知校準(zhǔn)時(shí)電路中電流的范圍為0.5 mAI3.0 mA，則由閉合電路歐姆定律知電路中總電阻R總滿足500 R總3000 ，而兩電表的總電阻RA150 183 ，故R0R應(yīng)滿足317 R0R2817 ，可知R0只能選用300 的，R只能選用3000 的。(3)在圖b電路中，當(dāng)d接c時(shí)，若R1損壞則毫安表仍接入電路而有示數(shù)，若R2損壞則毫安表不接入電路而無示數(shù)，故可由毫安表有無示數(shù)來判斷損壞的電阻；當(dāng)d接b時(shí)，無論R1還是R2損壞，對毫安表示數(shù)的影響相同，從而不能進(jìn)行判定。4. (2019武漢部分學(xué)校調(diào)研)雙刀雙擲開關(guān)常用于改變電流或電壓方向、交換電學(xué)元件位置。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中自制了一個(gè)電流、電壓兩用電表，電路如圖所示，S是雙刀雙擲開關(guān)，a、b、c、d、e、f為接線柱，雙刀雙擲開關(guān)的觸刀擲向a、b，e與a接通，f與b接通；擲向c、d，e與c接通，f與d接通。靈敏電流表G的量程是0.001 A，內(nèi)阻是100 ；電阻R1的阻值為9900 ，R2的阻值為1.01 。(1)觸刀擲向a、b時(shí)，此表用做_，量程為_。(2)觸刀擲向c、d時(shí)，此表用做_，量程為_。答案(1)電壓表10 V(2)電流表0.1 A解析(1)雙刀雙擲開關(guān)的觸刀擲向a、b時(shí)，電路為靈敏電流表串聯(lián)阻值為9900 的定值電阻R1，此表用做電壓表，量程為UIg(rgR1)0.001(1009900) V10 V。(2)雙刀雙擲開關(guān)的觸刀擲向c、d時(shí)，電路為靈敏電流表并聯(lián)阻值為1.01 的定值電阻R2，此表用做電流表，量程為IIg0.001 A A0.1 A。5(2018廈門第二次質(zhì)量檢測)某實(shí)驗(yàn)小組在練習(xí)使用多用電表，他們正確連接好電路，如圖甲所示。閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)電阻箱R0，燈泡都不亮，電流表無讀數(shù)，他們判斷電路可能出現(xiàn)故障。經(jīng)小組討論后，他們嘗試用多用電表的歐姆擋來檢測電路。已知保護(hù)電阻R15 ，電流表量程為50 mA。操作步驟如下：將多用電表擋位調(diào)到電阻“1”擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在a、c上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)。將多用電表兩表筆分別接在b、c上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示。將多用電表兩表筆分別接在c、e上，調(diào)節(jié)R020 時(shí)，多用電表示數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)如圖丁所示。回答下列問題：(1)圖丙中的多用表讀數(shù)為_ ，圖丁中的電流表讀數(shù)為_ mA。(2)操作步驟中，多用電表紅表筆應(yīng)接_點(diǎn)(填“c”或“e”)。(3)電路的故障可能是_。A燈泡短路 B燈泡斷路C保護(hù)電阻R短路 D保護(hù)電阻R斷路(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，同學(xué)們還計(jì)算出多用電表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢E_ V。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48解析(1)倍率采用“1”，故讀數(shù)為241 24 ，電流表量程為50 mA，所以分度值為1 mA，讀數(shù)為38.0 mA。(2)因?yàn)橛枚嘤秒姳頊y電阻時(shí)，電流方向?yàn)榧t進(jìn)黑出，即紅表筆是流進(jìn)歐姆表的，而電路中電流表在e端為負(fù)極，即電流經(jīng)過電流表的方向?yàn)閐e，所以紅表筆接e端。(3)多用電表歐姆擋的指針不偏轉(zhuǎn)，說明指在電阻值無窮大的刻度處，所以a、c間斷路，而b、c間正常，所以只有燈泡斷路，B正確。(4)根據(jù)操作可知電表指針正好指在中間刻度，即根據(jù)中值電阻規(guī)律可知?dú)W姆擋電路內(nèi)阻為r15 ，根據(jù)操作可知E(2415)0.038 V1.48 V。