- 多用电表的原理及其使用
- 共44题
某研究性学习小组测定某电池的电动势和内阻.
10.如图所示,先直接用多用电表测定该电池的电动势,在正确操作的情况下,其电池的
电动势约为____V
11.为了比较精确地测定该电池的电动势及内
阻.现在实验室准备了以下器材:A待测电池(内阻约为0.5Ω)B电流传感器G(相当于电流表:满偏电流
3. 0mA,内阻Rg=150Ω)C电流传感器A(相当于电流表:量程0~0.6A,内阻RA≈1Ω)D滑动变阻器R1(阻值范围0一20Ω,额定电流2A)E滑动变阻器R2(阻值范围0—200Ω,额定电流1A)F定值电阻Ro(阻值为850Ω),开关一个,导线若干.则:
①为了能尽量准确地进行测量,同时考虑到实验操作的方便,实验
中应选用的滑动变阻器为____(选填仪器代号).
②根据题意,在保证安全和测量准确性的条件下,在虚线方框内画
出实验电路图.并在图中标出所选器材的代号(其中部分已画出).
③某同学利用实验测得的数据以I2为横坐标,以Il为纵坐标,
选取适当标度,画出了如图所示的图像,该电池的电动势为
____V,内阻为 Ω(保留二位有效数字).
正确答案
(1)1.40;
解析
由图可知,多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05,故对应的读数为1.4V;
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据多用电表的读数方法可得出对应的读数;
易错点
由图可知,多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05.
正确答案
(2)①R1;②如图所示;③1.4;0.75.
解析
①因电源内阻较小,为了便于控制和调节,滑动变阻器选用总阻值较小的R1;
②根据题意可知,没有给出电压表,故应用电流传感器G与定值电阻串联充当电压表使用;故电路图如图所示;
③根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为:U=I1(850+150)=1000I1,
根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.42mA×1000Ω≈1.4V,
与横轴的交点可得出路端电压为1.08V时电流是0.4A,
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得,电源内阻;
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
①明确实验原理,根据滑动变阻器的使用方法可明确对应的滑动变阻器;
②根据实验原理和给定的仪器进行分析,明确应采用的电路图;
③根据闭合电路欧姆定律进行分析,明确纵坐标与电压的关系,图象可求得对应的电动势和内电阻.
易错点
要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义.在计算电源的内阻的时候,一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的.同时注意体会电表的改装原理和方法.
8.①图7是某同学连接的实验电路实物图。
若L1、L2灯都不亮,他采用下列两种方法进行故
障检查,应用多用电表的直流电压挡进行检查,那
么选择开关应置于 量程。
9.该同学测试结果如表1所示,在测试a、b间电压时,红表笔应接触 a (填“a”或“b”)。根据测试结果,可以判定出故障是 。
10.将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表2所示,那么进一步检查出现的故障是
正确答案
解析
四节干电池的总电动势为6V,应用多用表的直流电压档10V档测量,故B正确,ACD错误;
考查方向
实验中常用仪器及其正确操作方法
解题思路
四节干电池的总电动势为6V,即可知道应用多用表的直流电压档10V档;
易错点
由实验的原理及所给的器材,根据实验安全性,精确性原则选择合适的电压表.
正确答案
解析
在测试a、b间直流电压时,红表笔应当接触a,因为电流必须从电压表正接线柱流入,所以红表笔应当接触a端.
由表1可知,电压表接a、b,电压表有示数,说明a、b两点与电源间无断路;电压表接c、d,电压表无示数,说明c、d两点与电源间存在断路;电压表接d、f,电压表有示数,说明d、f两点与电源两极间无断路,综合以上分析可知,电路故障出现在d、f间,故D正确,ABC错误;
考查方向
闭合电路的欧姆定律
解题思路
红表笔接电压表的正接线柱,电流必须从正接线柱流入电压表;电压表有示数说明此两点与电源没有断路,没示数说明此两点与电源有断路.
易错点
掌握用电压表判断故障的原理和方法.
正确答案
解析
欧姆表的刻度无穷大在左端,0刻度在右端,电路断路时,其电阻为无穷大.根据欧姆表的读数可知,d、e间电阻无穷大,说明导线断路,故D正确,ABC错误;
考查方向
用多用电表测电阻
解题思路
欧姆表的刻度无穷大在左端,0刻度在右端,电路断路时,其电阻为无穷大.
易错点
掌握用欧姆表判断故障的原理和方法.
现有一摄像机电池,无法从标签上看清其电动势等数据。现进行如下实验操作:
25.选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,指针偏转情况如图,由此可知其电动势约为_________V。是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻,答:__________(选填“可以”或“不可以”)
26.现要更加准确测量其电动势和内电阻,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程0.6A,内阻为3Ω)
B.电压表(量程3V,内阻为3kΩ)
C.电压表(量程30V,内阻为30kΩ)
D.定值电阻R1=500Ω
E.定值电阻R2=5000Ω
F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)G.开关及导线
①该实验中电压表应选________,定值电阻应选_________(均选填选项前的字母序号)
②在方框中画出实验电路图,并将实物连线图 补充完整。
③若将滑动变阻器打到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势和内阻间的关系式为___ ___。
正确答案
7.1 不可以
解析
电压表量程为10V,则最小分度为0.2V,故读数为7.1V;因多用电表内部有电源,外部电动势将影响电路中的电流;故不能用欧姆表直接测量多用电表的内阻;
考查方向
测定电源的电动势和内阻.
解题思路
由电表的量程可明确最小分度,则可得出对应的读数;根据多用电表的原理可明确能否测出电阻值.
易错点
正确分析题意,明确用改装的方式将表头改装为量程较大的电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.
正确答案
①B E (每空1分)
②见右图(4分)
③
解析
①因电源的电压为7.1V,电压表量程只有3V,故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程,故定值电阻应选择E;
②根据以上分析电压表与定值电阻串联充当电压表,由于电源内阻与电流表内阻较为接近,故电流表采用相对电源的外接法;故原理图如图所示;由原理图可得出对应的实物图如图所示:
③根据改装原理可知,路端电;
总电流;
由闭合电路欧姆定律可得:
考查方向
测定电源的电动势和内阻.
解题思路
①根据电压表量程可明确能否满足实验要求,再根据改装原理选择电阻;
②根据测量电动势和内电阻的实验方法确定电路图并连接实物图;
③根据闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式.
易错点
正确分析题意,明确用改装的方式将表头改装为量程较大的电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.
随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,
提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,标称阻值10Ω
(E)导线和开关
24.当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,
读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为 Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.由以上操作可知,发生故障的元件是 .
25. 在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是 (选填方案编号1、2或3).
26.根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E= ,内阻r= (用k、b和R0表示).
正确答案
70.0Ω, 电流表
解析
欧姆表表盘读数为“7.0Ω”,倍率为“×10”,故为70.0Ω;
障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处;
考查方向
用多用电表测电阻
解题思路
欧姆表读数=刻度盘读数×倍率;故障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处;
易错点
掌握欧姆表的构造和原理,读数方法为:欧姆表读数=刻度盘读数×倍率;
正确答案
2
解析
为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为:100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,总电阻120Ω≥R总≥40Ω,扣除定值电阻10Ω,即电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于30Ω而小于等于110Ω,由于电流表内阻不计,故应该选方案2;
考查方向
闭合电路欧姆定律
解题思路
为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为:100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,计算出电阻箱电阻值的大致范围即可;
易错点
根据实验器材与原理得到电路总电阻的范围,从而确定方案.
正确答案
,
(用k、b和R0表示).
解析
根据闭合电路欧姆定律,有E=I(R+r+R0)
公式变形,得到,直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势
,
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据闭合电路欧姆定律列式,然后进行公式变形,得到与R关系式,在分析讨论.
易错点
关键由图象的函数表达式分析出斜率与截距的物理含义.
现有一废旧电池,无法从标签
上看清其电动势等数据。现进行如下实验操作:
24.选取多用电表的直流电压10V挡,将两表笔直接接到电池的正、负两极,
指针偏转情况如图所示,由此可知其电动势约为_________V。是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测电源内阻.答:_________(选填“可以”或“不可以”)
25.现要更加准确测量其电动势和内电阻。实验室备有下列器材: A)电流表A (量程0.6A,内阻为3Ω)B )电压表Vl (量程3V,内阻为RVl=3kΩ) C)电压表V2 (量程30V,内阻为Rv2=30kΩ)D)定值电阻R1=500Ω E.定值电阻R2=5000Ω F )滑动变阻器R(阻值范围0~30Ω) G.开关及导线
①该实验中电压表应选________.定值电阻应选_______。(均选填选项前的字母序号)
②在方框中画出实验电路图
③将实物连线图补充完整
④若将滑动变阻器打到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势和内阻间的表达式为(要求无系统误差)__________________。
正确答案
7.1或7.2(1分)不可以(1分)
解析
电压表量程为10V,则最小分度为0.2V,故读数为7.1V;因多用电表内部有电源,外部电动势将影响电路中的电流;故不能用欧姆表直接测量多用电表的内阻;
考查方向
实验中常用仪器及其正确操作方法
解题思路
由电表的量程可明确最小分度,则可得出对应的读数;根据多用电表的原理可明确能否测出电阻值;
易错点
根据电压表的量程计算出最小分度代表的电压数值,然后读出示数.
正确答案
①B(1分)E(1分)
②电路图,(2分)
③连线图 (2分,有任何错误都不给分)
④(2分)
解析
①因电源的电压约为7.1V,电压表量程只有3V,故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程,故定值电阻应选择R2;
改装前电压表表盘的满偏电流,改装后量程变为U=I(RV+R2)=1×10-3×(3000+5000)V=8V
②根据使用改装后的电压表测量电压,得出对应的原理图如图所示:
③根据原理图可得出对应的实物图如图所示:
④设电压表示数为U,此时路端电压:,通过电源的电流为:
,由闭合电路欧姆定律得:
考查方向
测定电源的电动势和内阻
解题思路
①根据电压表量程可明确能否满足实验要求,再根据改装原理选择电阻,计算出改装后的量程;
②根据实验原理可明确电路图;
③根据原理图可明确实物图;
④根据闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式.
易错点
本题关键明确实验原理,能根据闭合电路欧姆定律进行分析,求出对应的表达式,注意电表改装的应用.
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