搜索
实验九:练习使用多用电表1.(改编)用图中的电阻箱、电流表、开关和若干条导线测量一个表盘刻度和数字都模糊不清的多用电表内的电池的电动势.(1)用笔画线代替导线将图中的器材连接成符合实验要求的电路.(2)实验步骤如下表所示,请在空格中补充完整实验步骤中的相关内容.第一步:,连接好电路,闭合开关S.第二步:调节电阻箱的阻值并读出其值(如R1、R2)和相应的电流表读数(如I1、I2).第三步:求得电池的电动势为E=(用R1、R2、I1、I2表示).2.(2015·南师附中)某同学想测定一个约1.5×103Ω的电阻R的阻值,所用的器材有:量程为0~3V的电压表V(内阻约3kΩ)、最大电阻为50Ω的滑动变阻器、电源,开关和导线若干.甲乙(1)多用电表表盘如图甲,先用多用电表的欧姆挡粗测R的电阻,则应将选择开关旋到“”挡(填“×10Ω”“×100Ω”或“×1kΩ”),先完成的操作后再进行测量,指针指在如图位置,其读数为Ω.(2)再用“伏安法”测量R的阻值,此时使用多用电表测量通过R的电流,则应将选择开关旋到直流电流“(填“2.5mA”“50mA”或“250mA”)”挡.将该直流电流挡表示为电流表mA(其内阻约为50Ω),请将图乙虚线框内测量该电阻的电路图补充完整.3.(2015·海安、南外、金陵三校联考)多用电表是常用的测量仪器,某同学练习使用多用电表时的操作如下:(1)如图所示是多用电表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流挡测量电流时,连接的电路如图所示,图中多用电表测定的是(填“甲电阻”“乙电阻”或“总电路”)的电流,测得的值是mA.(2)该同学用此多用电表测量一个约2.0×104Ω的电阻,若操作过程有如上图所示的两步操作,则在这两步操作中(填“A合理”“B合理”或“都不合理”).(3)该同学还将多用电表选择开关拨到直流2.5V挡,先进行机械调零,后直接将表笔与某一蓄电池的正、负极相连测量电源的电动势,则测量值与真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”).4.某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并用它精确测量一只阻值约为几千欧的电阻.A.电流表A1(满偏电流为1mA、内阻为20Ω)B.电流表A2(满偏电流为0.6A、内阻为5Ω)C.直流电源E1(电动势为15V、内阻为5Ω)D.直流电源E2(电动势为3V、内阻为3Ω)E.滑动变阻器R1(最大阻值为5kΩ)F.滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω)(1)以上器材应选用(填字母代号),请在下边的虚线框中画出欧姆表的内部电路原理图(请将红、黑表笔接入相应电路中).(2)此欧姆表正确调零后,滑动变阻器被接入部分的有效电阻是Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏刻度的三分之一处,则此电阻的阻值是Ω.(4)如果电池内阻增大,电动势认为保持不变,且仍然能正常调零,此欧姆表测量的结果(填“偏大”“偏小”或“准确”).5.(改编)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,如图1所示.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60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值,完成下列填空:图1图2(1)仪器连线如图2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(填“红”或“黑”)色.(2)若适当调节电阻箱后,图2中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图3、图4、图5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.图3图4图5(3)将多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为mA.(保留三位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为V.(保留三位有效数字)6.(1)某同学用多用电表的欧姆挡判定二极管的正、负极时,分别用红、黑表笔接二极管的A、B端时,电表的指针位置如图甲、乙所示,则A端为该二极管的极.(2)该同学为了探究二极管的正向特性,在老师的帮助下用如图丙所示的电路测定该元件的U-I关系图线,记录的部分数据如下表.U/V0.100.200.300.400.500.540.58I/mA0000.101.202.705.40U/V0.600.620.640.660.680.70I/mA7.6010.1012.8014.1018.9023.70①观察实验记录的数据,其中的电流变化很大,该同学是利用多用电表的mA挡测电流的,他选择的量程分别应为.②请根据以上实验数据用描点法在坐标系上作出这个二极管的正向U-I图线.③根据你画出的这个二极管的正向U-I图线,请你猜测为什么不同倍率下二极管的正向电阻会不相同?答:实验九:练习使用多用电表1.见解析【解析】(1)多用电表在使用欧姆挡测量电阻时,要用到内部的电池,此时红表笔是与内部电池的负极相连,黑表笔是与内部电源的正极相连,实物连接如图所示.(2)由于只有多用电表在使用欧姆挡时才用到内部的电源,因此第一步是:将选择选择开关打到欧姆挡.设当电阻箱的读数为R1时,电流表的读数为I1,当电阻箱的读数为R2时,电流表的读数为I2,根据闭合电路的欧姆定律分别可得E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由以上两式可解得E=.2.(1)×100Ω欧姆调零1.6×103(2)2.5mA见解析图【解析】(1)由于待测电阻是约1.5×103Ω的电阻R,读数在中值电阻附近读数才精确,所以应选×100Ω挡,选挡后,需进行欧姆调零,读数为16×100Ω=1.6×103Ω.(2)由欧姆定律可知电路的最大电流I==2.0mA,所以测电流应该选2.5mA挡,由于电流表的内阻为50Ω相比待测电阻R阻值1.5×103Ω较小,应采用电流表“内接”;由于滑动变阻器最大阻值50Ω相对待测电阻R阻值1.5×103Ω较小,所以应采用“分压接法”.电路图如图所示.3.(1)乙电阻30.7~30.9(2)A合理(3)偏小4.(1)ADE图见解析(2)2977(3)6000(4)准确【解析】(1)多用电表选用灵敏电流计,选A;为了测量准确,多用电表的内阻最好为几千欧,所以电源应选D,滑动变阻器应选E;由多用电表的欧姆挡原理可知原理图如图所示.(2)多用电表的内阻为r==Ω=3000Ω.所以接入的电阻为R=3000Ω-20Ω-3Ω=2977Ω.(3)由于电流为满偏的,电路中总电阻为R总=3000Ω+R1,解得R1=6000Ω.(4)由于电源电动势不变,调零后内阻不变,所以外电路的电阻不变,即此欧姆表测量的结果准确.5.(1)黑(2)1453.04.6(3)102(4)1.54【解析】(1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进,黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔.(2)多用电表用×1倍率测量,读数为14Ω,电流表的量程是60mA,读数为53.0mA.电阻箱的读数为4.6Ω.(3)多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律,多用电表内部的电路等效为直流电源(一般为电池)、电阻、表头与待测电阻串联,当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流Ig=,将Rg取为r+rg+R为多用电表的内阻,当待测电阻R等于Rg时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以Rg又称为中值电阻.当选择×1倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω.在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω,干路电流是53.0mA,则电源电动势是E=I(R内+R外)=0.053×(15+14)V≈1.54V.则满偏电流Ig==A=102mA.6.(1)正(2)①1mA,10mA,100mA②如图所示③一方面:多用电表欧姆挡测量电路中,倍率越高,欧姆表内阻越大,流过二极管的电流就越小,显示正向电阻就越大.另一方面:由于二极管正向电阻测量电路中,流过二极管的电流越小,直线的斜率越大,正向电阻就越大【解析】(1)根据二极管的单向导电性和电流从多用电表的黑表笔流出,以指针的偏转情况去判断二极管的正负极.(2)②根据U、I数据作出U-I图,如图所示.③在不同的倍率下二极管的正向电阻会不同,是因为:一方面多用电表欧姆挡测量电路中,倍率越高,欧姆表内阻越大,流过二极管的电流就越小,显示正向电阻就越大;另一方面由于二极管正向电阻测量电路中,流过二极管的电流越小,直线的斜率越大,正向电阻就越大.