高中物理选修3-1课时作业15：2.9 实验：练习使用多用电表

9 实验：练习使用多用电表
1．一学生使用多用电表测电阻，他在实验中有违反使用规则的地方，他的主要实验步骤如下：A．把选择开关置于“×1”的欧姆挡；
B．把表笔插入插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻线上；C．把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连，发现这时指针偏转角度较小；
D．换用“×10”挡，发现这时指针偏转适中，随即记下电阻值；
E．把表笔从插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕．
这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其他元件或电源断开，不用手碰表笔的金属杆．这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规则？
[答案]D步骤中换挡后应先欧姆调零再测电阻；E步骤中应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
[解析]每换一次挡都要重新进行欧姆调零，所以在步骤D中要重新欧姆调零；欧姆表使用完毕应将选择开关置于“OFF”挡或者交流电压最高挡．
2．(多选)用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是()
A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好
C．待测电阻若是连在电路中，应当先把它与其他元件断开再测量
D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡
[答案]CD
3.图1中E为电源，R1、R2为电阻，K为开关．现用多用电表测量流过电阻R2的电流，将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是()
图1
A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
[答案] C
[解析]电流表应串联在电路中，将K断开，将多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红入黑出”的原则，所以红表笔接在a处，黑表笔接在b处，所以C选项正确．
4．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图2所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．
图2
指针位置选择开关所处挡位读数
a 直流电流100 mA _______mA 直流电压2.5 V ________ V
b 电阻×100________ Ω
[答案]200.50320
[解析]直流电流100 mA挡，读第二行刻度“0～10”一排，最小分度值为2 mA，估读到1 mA就可以了，读数为20 mA；直流电压2.5 V挡，读第二行刻度“0～250”一排，最小分度值为0.05 V，估读到0.01 V就可以了，读数为0.50 V；电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”．
5.用如图3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：
图3
(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
[答案](1)S(3)T0刻线(4)ADC
[解析]用多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心旋动指针定位螺丝S，使指针对准电表的“0刻线”．然后旋动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮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，发现指针偏转角度过小，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，换挡要重新进行欧姆调零．
6.在如图4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”．闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮．
图4
(1)①用多用电表的直流电压挡检查故障，量程应该选()
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，则故障可能是()
A．B灯丝断路B．A灯丝断路
C．d、e间断路D．B灯被短路
(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻．测量前，将小灯泡从电路中隔离，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡．某次测量结果如图5所示，测得灯泡电阻为________Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通．将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，断开开关S，将
两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图所示所指位置上，则通过灯泡的电流是________mA.
图5
[答案](1)①B②B(2)7175
7．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图6甲所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a 为________(选填“红”或“黑”)色．
(2)若适当调节电阻箱后，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙、丙、丁所示，则多用电表的读数为_______ Ω，电流表的读数为_______ mA，电阻箱的读数为________ Ω.
(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________ mA.(结果保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V．(结果保留3位有效数字)
图6
[答案](1)黑(2)1356 4.6(3)104(4)1.58
[解析](1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔．
(2)根据题图可知，多用电表读数为13 Ω，电流表读数为56 mA，电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω.
(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“135”处时实际电流为56 mA，故指针指在最右
端“250”处时，实际电流为56×250
135mA≈104 mA.
(4)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir知，
E＝0.056×13 V＋0.056 A×r，
E
＝0.104 A，得E≈1.58 V.
r
8．图7(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．
图7
(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确[答案]标号)．
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)
[答案](1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA 1．10 kΩ 2.94 V
[解析](1)电流从黑表笔流出多用电表，故A端与黑色表笔相连接．
(2)在使用多用电表之前，调整指针定位螺丝，使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A 错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B 正确；使用电流挡时，电阻R 6不在闭合电路中，调节无效，选项C 错误．
(3)根据题给条件可知，当B 端与“2”连接时，表头与R 1、R 2组成的串联电路并联，此时
为量程1 mA 的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，R g R 1＋R 2
＝1－0.250.25＝31，解得R 1＋R 2＝160 Ω.
当B 端与“4”连接时，表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后再与R 4串联，此时为量程1 V 的电压挡，表头与R 1、R 2组成的串联电路并联总电阻为120 Ω，两端电压为0.12 V ，则R 4两端电压为0.88 V ，由串联电路中电压与电阻成正比知：R 4电阻为880 Ω.
(4)若此时B 端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5 mA ，读数为
1.47 mA.
若此时B 端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100 Ω＝1.10 kΩ. 若此时B 端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V ，读数为2.94 V.。