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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂暑假 第17天 多用電表的原理（含解析）新人教版選修1 考綱要求：Ⅰ 難易程度：★★☆☆☆ 如圖所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300 μA，內(nèi)阻Rg=100 Ω，調(diào)零電阻最大值R=50 kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0=50 Ω，電池電動(dòng)勢E=1.5 V，用它測量電阻Rx，能準(zhǔn)確測量的阻值范圍是 A．30 Ω~80 Ω B．3 kΩ~8 kΩ C．30 kΩ~80 kΩ D．300 kΩ~800 kΩ 【參考答案】B 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確歐姆表的中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最??；知道中值電阻等于歐姆表內(nèi)電阻。 【知識(shí)補(bǔ)給】 多用電表 一、多用電表 多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個(gè)量程。外形如圖所示：上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項(xiàng)目和量程。另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和表筆的插孔。 二、歐姆表原理（多用電表測電阻原理） 1．構(gòu)造：如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅黑表筆組成。 歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。 外部：接被測電阻Rx。 全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx。 2．工作原理：閉合電路的歐姆定律I=。 3．刻度的標(biāo)定：紅黑表筆短接（被測電阻Rx=0）時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I=Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過程叫歐姆調(diào)零。 （1）當(dāng)I=Ig時(shí)，Rx=0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。（如圖甲） （2）當(dāng)I=0時(shí)，Rx→∞，在I=0處標(biāo)為“∞”。（如圖乙）學(xué)% （3）當(dāng)I=時(shí)，Rx=Rg+R+r，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻。 用多用表測電流或電阻的過程中，下列說法正確的是 A．在測量電阻時(shí)，更換倍率后必須重新進(jìn)行調(diào)零 B．在測量電流時(shí)，更換量程后必須重新進(jìn)行調(diào)零 C．在測量未知電阻時(shí)，必須先選擇倍率最大擋進(jìn)行試測 D．在測量未知電流時(shí)，必須先選擇電流最大量程進(jìn)行試測 下列關(guān)于多用電表電阻擋的說法中，正確的是 A．表盤刻度是不均勻的，從零刻度處開始，刻度值越大處，刻度越疏 B．紅表筆是與表內(nèi)的電源的正極相連的 C．測電阻時(shí)，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測電阻 D．為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近 如圖所示為多用電表電路圖，如果用該多用電表測量直流電壓U和電阻R，紅表筆插入多用電表的正（+）插孔，則 A．前者電流從紅表筆流入多用電表，后者電流從紅表筆流出多用電表 B．前者電流從紅表筆流入多用電表，后者電流從紅表筆流入多用電表 C．前者電流從紅表筆流出多用電表，后者電流從紅表筆流出多用電表 D．前者電流從紅表筆流出多用電表，后者電流從紅表筆流入多用電表 多用電表調(diào)零后，用“10”擋測量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小，正確的判斷和做法是 A．這個(gè)電阻值很小 B．這個(gè)電阻值很大 C．為了把電阻測得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“1”擋，重新調(diào)零后再測量 D．為了把電阻測得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“100”擋，重新調(diào)零后再測量 如圖所示，為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路，a、b為表筆插孔。下列說法中正確的是 A．a(chǎn)孔插紅表筆 B．表盤刻度是均勻的 C．用“100”擋測量時(shí)，若指針指在0附近，則應(yīng)換用“1 k”擋 D．測量“220 V 100 W”的燈泡的電阻，會(huì)發(fā)現(xiàn)測量的電阻比484 Ω小 如圖所示是簡化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開關(guān)S與不同接點(diǎn)連接，就組成不同的電表，下面是幾位同學(xué)對(duì)這一問題的議論，請(qǐng)你判斷他們中說法正確的是 A．S與1、2連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且前者量程較大 B．S與3、4連接時(shí)，多用表就成了歐姆表，且A 接線柱為紅表筆 C．S與5、6連接時(shí)，多用表就成了電壓表，且前者量程較小 D．S與5、6連接時(shí)，多用表就成了電壓表，且前者量程較大 在正確操作的情況下，多用電表的指針和螺旋測微器指在圖示位置。 （1）若選擇開關(guān)置于位置a，則測量的物理量是 ，測量結(jié)果為 V。 （2）若選擇開關(guān)置于位置b，則測量的物理量是 ，測量結(jié)果為 mA。 （3）若選擇開關(guān)置于位置c，則測量結(jié)果為 Ω。 （4）螺旋測微器的示數(shù)為 mm。 【參考答案】 CD 由I=，電流I與對(duì)應(yīng)的待測電阻阻值Rx不成正比，電阻的刻度線是不均勻的，刻度值越大處刻度線越密，故A錯(cuò)誤；在歐姆表內(nèi)部黑表筆接的是電源的正極，故B錯(cuò)誤；測電阻時(shí)，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測電阻，故C正確；當(dāng)指針指在刻度盤的中間刻度附近時(shí)，測量的數(shù)據(jù)誤差最小，所以為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近，故D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查了歐姆表測量原理和使用方法，對(duì)歐姆表的原理的理解是該知識(shí)點(diǎn)的難點(diǎn)，牢記公式I=是做好這一類題目的關(guān)鍵。 B 圖中所示是多用電表的示意圖，無論是測電壓U還是測電阻R，電流都是從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表，選項(xiàng)B正確。 BD 歐姆表的表盤與電流計(jì)的刻度相反，即滿偏刻度處電阻為零，電流為零時(shí)對(duì)應(yīng)電阻無窮大，則可知，當(dāng)偏轉(zhuǎn)較小時(shí)，說明這個(gè)電阻較大，故A錯(cuò)誤，B正確；用“10”擋測量一個(gè)電阻的阻值，歐姆表指針偏角極小，說明所選擋位太小，為了準(zhǔn)確測量，應(yīng)換用大擋位，使偏角增大，讀數(shù)更準(zhǔn)確，故應(yīng)換用“100”擋，重新歐姆調(diào)零后再測量，C錯(cuò)誤，D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查了歐姆表的使用方法，用歐姆表測電阻要選擇合適的擋位，使指針指在中央刻度線附近，特別注意每次換擋都要重新調(diào)零。 AD 由圖示可知，a插孔與內(nèi)置電源負(fù)極相連，則a插孔是“+”插孔，a孔應(yīng)插紅表筆，故A正確；歐姆表刻度盤不均勻，右側(cè)稀疏左側(cè)密集，故B錯(cuò)誤；用“100”擋測量時(shí)，若指針指在0 Ω附近，說明所選擋位太大，應(yīng)換小擋，應(yīng)換用“10”擋，故C錯(cuò)誤；測燈泡電阻時(shí)應(yīng)把燈泡從電路中斷開，其溫度筆燈泡正常發(fā)光時(shí)的溫度低，電阻小于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，因此測量“220 V 100 W”的燈泡的電阻，會(huì)發(fā)現(xiàn)測量的電阻比484 Ω小，故D正確。 （1）直流電壓 1.30 V （2）直流電流 52.0 mA（52 mA） （3） （4）0.410 mm （1）若選擇開關(guān)置于位置a，對(duì)應(yīng)的符號(hào)為，則測量的物理量是直流電壓，量程為2.5 V，分度值為0.05 V，故讀數(shù)為1.30 V； （2）若選擇開關(guān)置于位置b，對(duì)應(yīng)的符號(hào)為，所以測量的為直流電流，量程為100 mA，分度值為2 mA，所以讀數(shù)為52 mA； （3）若選擇開關(guān)置于位置c，對(duì)應(yīng)的符號(hào)為，故測量電阻，倍率為100，故讀數(shù)為； （4）螺旋測微器的示數(shù)。 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)選擇開關(guān)所處位置確定多用電表所測量的物理量及其量程（倍率），然后根據(jù)表頭確定其分度值，根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，對(duì)螺旋測微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀。