- 多用电表的原理
- 共14题
实验室进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm.课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②______;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图(a)所示.
(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(b)的A、B、C、D四个电路中选择______电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为______mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为______m.(结果保留两位有效数字)
正确答案
解析
解:(1)欧姆调零是将红、黑表笔短接,调整调零旋钮使其电流达到最大,则此时刻度盘上的读数为零.
(2)由于金属丝的电阻较小,则选择电流表外接法.并为了减少实验误差,且在实验中获得较大的电压调节范围,所以变阻器要选择分压式接法.故选:D
(3)螺旋测微器的读数是由固定刻度与旋转刻度组合,且最后加上估计值而成.0+26×0.01mm=0.26mm 最后估计值为±0.002mm,所以读数为0.260 mm (0.258-0.262 mm均给分)
(4)由得L=
=
=12.5m 由于结果保留两位有效数字,所以为:13m
故答案为:将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零;D;0.260mm;13
下列关于欧姆表的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、欧姆表的表盘只有一排刻度,选每一档测量范围都是0到∞,故A正确;
B、红表笔与表内电池负极相连,黑表笔与表内电池正极相连,故B错误;
C、“∞”刻度一般在刻度盘的左端,故C错误;
D、用欧姆表测量电阻时,指针靠近中央附近误差较小,故D错误.
故选:A.
(1)以下有关高中物理实验的一些描述中,正确的是______
A.在“研究平抛运动”实验中,需要用重锤线确定竖直方向
B.在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中应直接将纯油酸滴入水中
C.在“用单摆测定重力加速度”实验中,如果摆长测量无误.测得的g值偏小,其原因可能是将全振动的次数N误计为N-1
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,需要用天平测物体的质量
E.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,导电纸上形成的是两等量异种点电荷的静电场.
(2)(12分)某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:
A.多用电表 B.电压表Vl,量程3V,内阻约5kΩ
C.电压表V2,量程15V,内阻约25kΩ D.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω
E.电流表A2,量程3A,内阻约0.04Ω F.电源,电动势E=4.5V
G.滑动变阻器Rl,最大阻值5Ω,最大电流为3A
H.滑动变阻器R2,最大阻值200Ω,最大电流为1.5A I.电键S、导线若干
①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用______欧姆挡;
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是______Ω;
③在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选______;电流表应选______;滑动变阻器应选______.(填器材前面的字母代号)
④在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.
正确答案
解析
解:(1)A、在“研究平抛运动”实验中,必须让物体在竖直平面内运动,所以由重锤线来确定方向.故A正确;
B、在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中不能直接将纯油酸滴入水中,否则看不见油膜.故B错误;
C、在“用单摆测定重力加速度”实验中,若摆长测量无误.测得的g值偏小,其原因可能是将全振动的次数N误计为N-1.故C正确;
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中,可要也可不需要用天平测物体的质量,守恒等式两边均有质量.故D错误;
E、在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,导电纸上形成的是正负极电压形成的电场,故E错误;
(2)先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针读数大小,只有减小倍率,从而使指针读数变大.
从图乙中指针所示,Rx的阻值大约是9Ω.
待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则伏安法测电阻时,滑动变阻器是以分压式接入电路.由于电源的电动势E=4.5V
所以选择电压表B的电压量程为3V.虽可能存在安全隐患,总比不准确要强.而待测电阻约为9Ω,所以电流表的量程为0.6A较准确,故选电流表D.由于待测电阻约为9Ω,所以滑动变阻器要选择小电阻,滑片滑动才能起到变压的作用.故滑动变阻器选用G.
待测电阻的阻值相对电流表及电压表的阻值偏小,故电流表选用外接法.
所以电路图如下图所示
故选:(1)AC
故答案为(2)①“×1”
②9
③B D G
④如图所示
(1)用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上______.
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆档×1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆档×100
e.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔
根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为______Ω.
(2)(多选题)下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是______
(A)测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的档位,重新调零后测量
(B)测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
(C)测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
(D)测量阻值不同的电阻时都必须重新调零.
正确答案
解析
解:(1)测量几十kΩ的电阻Rx我们一般选择较大的档位先粗测,使用前应先进行调零,然后依据欧姆表的示数,在更换档位,重新调零,在进行测量;使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档,拔出表笔.欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值30kΩ.
(2)欧姆档更换规律“大小,小大”,即当指针偏角较大时,表明待测电阻较小,应换较小的档位;反之应还较大的档位.电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表,每次换挡一定要进行欧姆调零,测量电阻一定要断电作业.
故答案为:(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C,
用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便,缺点是读数不够精确,尤其是当表内电池的电动势下降后,测出的电阻值与真实值之间有较大的差异.如图甲是一个欧姆表的电路结构图,图乙是其表盘的刻度(该刻度值是按照表内电池电动势为1.5V的正常值而刻制的).已知在电流满偏刻度的1/2处所标的电阻值为15Ω,如图所示.问:
(1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R0之和)多大?
(2)在满偏刻度1/3的B点所标的电阻值为多大?
(3)当表内电池的电动势下降为1.4V时(欧姆表仍可准确调零),在测某一电阻Rx时,欧姆表的指针恰好指在B点,此时Rx的真实值为多大?
正确答案
解析
解:(1)该欧姆表的内阻等于电流满偏刻度的处所标的电阻值,即R内=15Ω.
(2)设电流表的满偏刻度为Ig,根据闭合电路欧姆定律,有: ①
当电流为满偏刻度时,有
②
由①②解得:RB=2R内=30Ω
(3)当表内电池的电动势下降为1.4V时,有 ③
解得R内‘=14Ω
当测某一电阻Rx欧姆表的指针恰好指在B点时,有 ④
解得Rx=2R内'=28Ω
答:(1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R0之和)为15Ω;
(2)在满偏刻度的B点所标的电阻值为30Ω;
(3)Rx的真实值为28Ω.
如图所示,电源内阻不计,同一个未知电阻Rx,用甲、乙两种电路测量,将电压表的读数与电流表的读数之比称为测量值.甲图中两表的读数分别为3v、4mA;乙图中两表的读数分别为4v、3.6mA,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、甲图中两表的读数分别为3v、4mA;乙图中两表的读数分别为4v、3.6mA,电压表的示数变化率为:=
;而电流表示数变化为:
;因此电压表示数变化较大,主要是电流表分压太多,所以使用甲电路测量时测量较准确,故A正确,B错误;
C、由题意可知,设电压表的电阻RV,电流表的电阻为RA,因电源的内阻不计,因此从乙图可知,电源的电动势为4V,
根据闭合电路欧姆定律,
则有:E-UR=IARA;
即有:4-3=4×10-3×RA;解得:RA=250Ω;
而E=IA′(RA+RX);解得:RX=-RA=
-250=861Ω;故C正确,D错误;
故选:AC.
如图是欧姆表的原理图,电流表的满刻度电流值是125微安,电池的电动势是1.5伏.若把表盘改画成欧姆数的刻度,则表盘正中央的电阻刻度值应是______千欧,表盘的最右端电阻刻度值应是______ 欧.
正确答案
解析
解:欧姆表中值电阻等于欧姆表内电阻,故:R==12000Ω=12KΩ;
当表盘刻度达到最大时,外接电阻为零,即表盘的最右端电阻刻度值应是0;
故答案为:12; 0.
中学物理实验中经常使用的电流表是磁电式电流表.如图所示,当电流从线圈的导线中流过时,导线就会受到安培力的作用,电流越大,所受安培力越大,指针也就偏转得越多,磁电式电流表就是按照这个原理指示电流大小的.基于这个原理以下说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:AC、由图看出,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的,不管线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行,均匀辐射分布的磁场特点是大小相等.根据安培力的大小F=BIL,即可知:线圈中的电流越大,电流表指针偏转的角度也越大,故A正确,C错误;
B、根据力矩平衡条件可知,稳定后,线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的,故螺旋弹簧对线圈向右有阻碍作用;故B正确;
D、由左手定则可知,右侧受安培力向下,左侧安培力向上,故线圈将顺时针转动;故D错误
本题选择错误的,故选:CD.
(1)如图是欧姆表的原理图,电流表的满度电流值是125微安,电池的电动势是1.5伏.若把表盘改画成欧姆数的刻度,则表盘正中央的电阻刻度值应是______欧.右端电阻刻度值应是
______欧.
(2)测量电阻,每次换挡后,需重新______,再进行测量.
(3)如果表的指针偏转角度过大,为了测量比较准确,应将表的选择开关拨至倍率______(大或小)的挡位上.
正确答案
1.2×104
零
欧姆调零
小
解析
解:当红黑表笔短接时,电流表的电流达满偏值是125微安,而电池的电动势是1.5伏,所以总电阻为1.2×104Ω.当电流表达到半偏时,红黑表间接入的电阻为1.2×104Ω.当电流表满偏时,电流达最大,而红黑表笔间的电阻为零.所以表盘零刻度在右端.
每当换挡后,则表内电阻发生变化,所以须重新殴姆调零.这样才使刻度盘的值与电流值相符.
如果表的指针偏转角度过大,则说明电阻太小,而且不准确.所以将倍率调小,使指针偏转在中间附近.
故答案为:1.2×104;零;殴姆调零;小
如图是欧姆表的原理图,电流表的满刻度电流值是125微安,电池的电动势是1.5伏.若把表盘改画成欧姆数的刻度,则表盘正中央的电阻刻度值应是______千欧,表盘的最右端电阻刻度值应是______ 欧.
正确答案
解:欧姆表中值电阻等于欧姆表内电阻,故:R==12000Ω=12KΩ;
当表盘刻度达到最大时,外接电阻为零,即表盘的最右端电阻刻度值应是0;
故答案为:12; 0.
解析
解:欧姆表中值电阻等于欧姆表内电阻,故:R==12000Ω=12KΩ;
当表盘刻度达到最大时,外接电阻为零,即表盘的最右端电阻刻度值应是0;
故答案为:12; 0.
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