七年高考(2011-2017)高考物理試題分項精析專題62電表的使用及改裝

專題 62 電表的使用及改裝1【2016· 上海卷】在“用多用表測電阻、電流和電壓”的實驗中（1）（多選題）用多用表測電流或電阻的過程中（A）在測量電阻時，更換倍率后必須重新進行調零（B）在測量電流時，更換量程后必須重新進行調零（C）在測量未知電阻時，必須先選擇倍率最大擋進行試測（D）在測量未知電流時，必須先選擇電流最大量程進行試測（2）測量時多用表指針指在如圖所示位置。若選擇開關處于“ 10 V ”擋，其讀數(shù)為 ；若選擇開關處于“× 10”擋，其讀數(shù)為 200 （選填 : “大于”，“等于”或“小于”）。【答案】（ 1）AD （2）5.4 ；小于【考點定位】多用電表的使用【方法技巧】會規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關鍵，在平時實驗訓練過程中要多加注意規(guī)范操作和正確使用。2【2016· 全國新課標卷】某同學利用圖（ a）所示電路測量量程為 2.5 V 的電壓表 V 的內阻（內阻為數(shù)千歐姆） ，可供選擇的器材有： 電阻箱 R（最大阻值 99 999.9 ），滑動變阻器 R1（ 最大阻值 50 ），滑動變阻器 R2（最大阻值 5 k ），直流電源 E（電動勢 3 V）。開關 1 個，導線若干。實驗步驟如下按電路原理圖（ a）連接線路；將電阻箱阻值調節(jié)為 0，將滑動變阻器的滑片移到與圖（ a）中最左端所對應的位置，閉合開關 S；調節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為 2.00 V，記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：（1）試驗中應選擇滑動變阻器 _（填“ R1”或“ R2 ”）。（2）根據(jù)圖（ a）所示電路將圖（ b）中實物圖連線。（3）實驗步驟中記錄的電阻箱阻值為 630.0 ，若認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為 _ （結果保留到個位）。（4）如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為 _（填正確答案標號）。A100 A B250 A C500 A D1 mA【答案】（ 1）R1 （2）連線如下圖 （3）2 520 （4） D（2）滑動變阻器為分壓式，連接實物電路如圖所示：【考點定位】半偏法測電壓表的內阻【名師點睛】此題考查測量電壓表內阻以及電表的改裝問題；實驗是在課本上的 “半偏法”的基礎上略加改編而成的，考查考生對實驗原理的理解及遷移運用能力，解題關鍵是要搞清實驗的原理及實驗的步驟；實物圖連線也是經(jīng)常做的題目，比較簡單。3【2016· 海南卷】 某同學改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示， 圖中虛線框內是電壓表的改裝電路。（1）已知表頭 G滿偏電流為 100 A，表頭上標記的內阻值為 900 。R1、R2和 R3 是定值電阻。利用R1 和表頭構成 1 mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用 a、b 兩個接線柱，電壓表的量程為 1 V；若使用 a、c 兩個接線柱， 電壓表的量程為 3 V。則根據(jù)題給條件， 定值電阻的阻值應選 R1=_，R2=_，R3=_。（2）用量程為 3 V ，內阻為 2 500 的標準電壓表 對改裝表 3 V 擋的不同刻度進行校準。所用電池的電動勢 E為 5 V；滑動變阻器 R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為 50 和 5 k 。為方便實驗中調節(jié)電壓，圖中 R應選用最大阻值為 _ 的滑動變阻器。3（3）校準時，在閉合開關 S 前，滑動變阻器的滑動端 P應靠近 _（填“ M”或“ N”）端。（4）若由于表頭 G上標記的內阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內阻的真實值 _（填“大于”或“小于”） 900 ?！敬鸢浮浚?1）100 910 2 000 （2）50 （3）M （4）大于（2）電壓表與改裝電表并聯(lián)之后，電阻小于 2 500 ，對于分壓式電路，要求滑動變阻器的最大阻值小于并聯(lián)部分，同時還要便于調節(jié)，故滑動變阻器選擇小電阻，即選擇 50 的電阻。（3）在閉合開關 S前，滑動變阻器的滑動端 P應靠近 M端，使并聯(lián)部分分壓為零，起到保護作用。（4）造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)偏小，說明通過表頭 G的電流偏小，則實際電阻偏大，故表頭 G內阻的真實值大于 900 ?！究键c定位】把電流表改裝成電壓表【名師點睛】本題考查了求電阻阻值、實驗器材的選擇、電路故障分析，知道電流表的改裝原理、分析清楚電路結構、應用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律即可正確解題。4【2011· 安徽卷】 （1）某同學實用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值， 先把選擇開關旋到 “× 1k”擋位，測量時針偏轉如圖（ a）所示。請你簡述接下來的測量過程： ； ； ；測量結束后，將選擇開關旋到“ OFF”擋。（2）接下來采用“伏安法”較準確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖（ b）所示。其中電壓表內阻約為 5k ，電流表內阻約為 5 。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實驗電路的連接。（3）圖（ c）是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當轉換開關 S 旋到位置 3 時，可用來測量 ；當 S 旋到位置 時，可用來測量電流，其中 S 旋到位置時量程較大。【答案】（ 1）斷開待測電阻，將選擇開關旋到“× 100”擋：將兩表筆短接，調整“歐姆調零旋鈕”，使指針指向“ 0”；再接入待測電阻，將指針示數(shù)× 100，即為待測電阻阻值。（2）如圖所示（ 3）電阻 1 2 1（3）當轉換開關 S旋到位置 3 時，電源與兩并聯(lián)電阻串聯(lián)，構成歐姆表，可測量電阻當 S 旋到位置51、2 時，電流表與電阻并聯(lián)，可用來測量電流 S 旋到位置 1 時，量程I IgI R Rg 1 gR2，S旋到位置2 時，量程I IgI Rg gR R1 2，可見， S 旋到位置 1 時，量程較大【考點定位】伏安法測電阻5【2011· 北京卷】用如圖 1 所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關 K和兩個部件 S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量 :（1）旋動部件 _，使指針對準電流的“ 0刻線”。（2）將K旋轉到電阻擋“× l00 ”的位置。（3）將插入“ +”、“”插孔的表筆短接，旋動部件 _，使指針對準電阻的 _ （填“0刻線”或“刻線”）。（4）將兩表筆分別與侍測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小。為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按 _的順序避行操作，再完成讀數(shù)測量。A將K旋轉到電阻擋“× 1k”的位置B將K旋轉到電阻擋“× 10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準【答案】（ 1）S （3）T；0 刻線；（ 4）ADC【考點定位】多用電表的原理及其使用6【2011· 全國卷】使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測量多用電表內電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為 60 mA 的電流表，電阻箱，導線若干。實驗時，將多用電表調至× 1 擋，調好零點；電阻箱置于適當數(shù)值。完成下列填空：（1）儀器連線如圖 l 所示（a 和 b 是多用電表的兩個表筆） 。若兩電表均正常工作， 則表筆 a 為_（填“紅”或“黑”）色；（2）若適當調節(jié)電阻箱后，圖 1 中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖 2（a），（ b），（ c）所示，則多用電表的讀數(shù)為 _，電流表的讀數(shù)為 _mA，電阻箱的讀數(shù)為 _。（3）將圖 l 中多用電表的兩表筆短接，此時流過多用電表的電流為 _mA；（保留 3 位有效數(shù)字）（4）計算得到多用電表內電池的電動勢為 _V。（保留 3 位有效數(shù)字）【答案】（ 1）黑；（ 2）14.0 ，53.0 ，4.6 ；（3）102；（4）1.54（3）（4）多用電表測量電阻的原理是閉合電路的歐姆定律，多用電表內部的電路等效的直流電源 （一般為電池）、電阻、表頭與待測電阻串聯(lián)，當表頭短接時電路電流最大為表頭的滿偏電流IgEr R rg，將 Rg 取為 r rg R 為多用電表的內阻，當待測電阻等于 Rg 時，這時表頭半偏，表針指在歐姆表盤的中值上，所以 Rg 又稱為中值電阻當選擇× 1 倍率測量時中值電阻直接在歐姆表盤上讀數(shù)為 15 在（ 2）中多用電表外的電阻為多用電表的讀數(shù) 14.0 ，干路電流是 53.0mA，則電源電動勢是E I R R 0.053 15 14 1.537V（ ） （ ）內 外則滿偏電流E 1.54I 102mA gR 15g7【考點定位】多用電表的原理及其使用7【2011· 重慶卷】某電動機的三組線圈、阻值相同，均為幾歐姆，接法可能是圖 1 中甲、乙兩種之一， A、B和 C是外接頭?，F(xiàn)有一組線圈斷路，維修人員通過多用電表測量外接頭之間的電阻來判斷故障， 若測量 A和 B之間、B和 C之間、A和 C之間的電阻時， 多用電表指針偏轉分別如圖 2（a）、（b）、（c）所示，則測量中使用的歐姆擋的倍率是 （填 1、 10、 100或 1k），三組線圈的接法是 （填甲或乙），斷路線圈是 _（填、或）?！敬鸢浮?#215; 1，乙，；【考點定位】多用電表。8【2012· 江蘇卷】如題 10-1 圖所示的黑箱中有三只完全相同的電學元件，小明使用多用電表對其進行探測 .（1）在使用多用電表前， 發(fā)現(xiàn)指針不在左邊 “0刻度線” 處，應先調整題 10-2 圖中多用電表的 _（選填“ A”、“ B”或“ C”）.（2）在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱 a、b 接點間是否存在電源時，一表筆接 a，另一表筆應_（選填“短暫”或“持續(xù)”）接 b，同時觀察指針偏轉情況 .（3）在判定黑箱中無電源后，將選擇開關旋至“ 1擋”，調節(jié)好多用電表，測量各接點間的阻值 . 測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點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，多用電表的示數(shù)如題10-2 圖所示 . 請將記錄表補充完整，并在答題卡的黑箱圖中畫出一種可能的電路 .【答案】（ 1）A（2）短暫（ 3）5.0 如圖所示【考點定位】本題考查黑箱實驗 萬用表使用及其相關知識9【2012· 上海卷】在練習使用多用表的實驗中（1）某同學連接的電路如圖所示。9若旋轉選擇開關，使其尖端對準直流電流擋，此時測得的是通過 _的電流；若斷開電路中的電鍵，旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋，此時測得的是 _的阻值；若旋轉選擇開關，使其尖端對準直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是 _兩端的電壓。（2）（單選）在使用多用表的歐姆擋測量電阻時，若 （ ）（A）雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大（B）測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必需減小倍率，重新調零后再進行測量（C）選擇“× 10”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于 20 與 30 正中間，則測量值小于 25（D）歐姆表內的電池使用時間太長，雖能完成調零，但測量值將略偏大【答案】（ 1）R ， R1 R2 ， R2 （2）D1【考點定位】本題考查多用電表的使用及其相關知識10【2015· 上海· 27】 如圖是一個多用表歐姆擋內部電路示意圖。 電流表滿偏電流 0.5mA、內阻 10；電池電動勢 1.5V 、內阻 1 ；變阻器 R0 阻值 0-5000 。（1）該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為 1.5V 刻度的， 當電池的電動勢下降到 1.45V 、內阻增大到 4時仍可調零。調零后 R0 阻值將變 _（選填“大”或“小”）；若測得某電阻阻值為 300，則這個電阻的真實值是 _（2）該歐姆表換了一個電動勢為 1.5V ，內阻為 10 的電池，調零后測量某電阻的阻值，其測量結果_（選填“偏大”或“偏小”或“準確”）【答案】（ 1）小； 290（2）準確【解析】 （1）由閉合電路歐姆定律 :IE Eg 得: R0 Rg r ，因為式中 E變小， rR r R Ig 0 g變大，故 R0 將減?。灰驗樵摎W姆表的刻度是按電池電動勢為 E=1.5V 刻度的。測得某電阻阻值為 300 時，【考點定位】 多用表的應用11【2013· 海南卷】某同學將量程為 200A、內阻為 500 的表頭 A 改裝成量程為 1mA和 10mA的雙量程電流表，設計電路如圖（ a）所示。定值電阻 R1=500，R2 和 R3 的值待定， S為單刀雙擲開關， A、B為接線柱。回答下列問題：（1）按圖（ a）在圖（ b）中將實物連線；（2）表筆的顏色為 色（填“紅”或“黑”）（3）將開關 S置于“ 1”擋時，量程為 mA ；（4）定值電阻的阻值 R2 = ，R3= 。（結果取 3 位有效數(shù)字）（5）利用改裝的電流表進行某次洞里時， S 置于“ 2”擋，表頭指示如圖（ c）所示，則所測量電流的值為 mA ?！敬鸢浮?（1）如圖所示 （2）黑 （3）10 （4）225 25.0 （5）0.780 （0.78 同樣給分）11【解析】 （1）實物連線圖見答案；（2）紅表筆接電源的正極，電流由紅表筆流入，由電路圖（ a）可看出表頭右側為正極，故表筆 a 為黑表筆；【考點定位】考查萬用電表的原理及其應用，綜合性較強，重在理解能力的考查。12【2011· 海南卷】 圖 1 是改裝并校準電流表的電路圖， 已知表頭 的量程為 I g=600A內阻為 Rg，是標準電流表，要求改裝后的電流表量程為 I =60mA。完成下列填空。（1）圖 1 中分流電阻Rp的阻值為 _（用 I g、Rg、和 I 表示）（2）在電表改裝成后的某次校準測量中， 表的示數(shù)如圖所示，由此讀出流過 電流表的電流為_mA此時流過分流電阻Rp的電流為 _mA（保留一位小數(shù)）。【答案】（ 1）I Rg gI Ig（2）49.5 49.0【解析】（1）當表頭 滿偏時， 表頭 的滿偏電壓 Ug Ig Rg ，此時分流電阻 Rp 的電流 I P I I g ，分流電阻 Rp 的阻值RpU I Rg g gI I IP g（2）讀數(shù)應注意最小分度為 1mA，準確值為 49mA，應加上 0.5mA 的估計值；此時流過表頭 的電流為 495 A ，此時流過分流電阻R 的電流pI I I1 49.0mAP【考點定位】電表的改裝13【 2017· 新課標卷】（ 9 分）圖（ a）為某同學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 G 的滿偏電流為 250 A，內阻為 480 。虛線方框內為換擋開關， A端和 B端分別與兩表筆相連。該多用電表有 5 個擋位， 5 個擋位為：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）關于 R6 的使用，下列說法正確的是 _（填正確答案標號）。A在使用多用電表之前，調整 R6 使電表指針指在表盤左端電流“ 0”位置B使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整 R6 使電表指針指在表盤右端電阻“ 0”位置C使用電流擋時，調整 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=_，R4=_。（4）某次測量時該多用電表指針位置如圖（ b）所示。若此時 B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時 B 端是與“3”相連的，則讀數(shù)為 _；若此時 B 端是與“5”相連的，13則讀數(shù)為 _。（結果均保留 3 位有效數(shù)字）【答案】（ 1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA （或 1.48 mA ） 1 100 2.95V（4）若此時 B端與“1”相連， 多用電表是量程為 2.5 mA的電流表， 則讀數(shù)為 1.47 mA；若此時 B端與“3”相連，多用電表是歐姆× 100 擋，則讀數(shù)為 1 100 ；若此時 B端與“5”相連，多用電表是量程為 5 V的電壓表，則讀數(shù)為 2.95 V ?！究键c定位】多用電表的使用、電表的改裝【名師點睛】會規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關鍵。在平時實驗訓練過程中要多加注意規(guī)范操作和器材的正確使用方法，多用電表的讀數(shù)，重點是分清測量的物理量不同，讀數(shù)方法不同。