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2025人教版新教材物理高考第一轮
第 6 讲实验 : 用多用电表测量电学中的物理量
1.电流表G 的量程为0~5 mA,内阻为290 Ω。把它改装成如图所示的一个多量程多用电
1
表,电流和电压的测量都各有两个量程。当开关 S接到1或2位置时为电流挡,其中小量
程为0~10 mA,大量程为0~100 mA。
(1)对于此多用电表,当开关S接到位置6时是 挡;开关S接到位置5时的量程比
接到位置6时的量程 (选填“大”或“小”)。
(2)开关S接位置 (选填“1”或“2”)时是小量程的电流挡,图中电阻R =
2
Ω。
(3)已知图中的电源E'的电动势为9 V,短接A、B表笔进行欧姆调零后,此欧姆挡的内阻为
3
Ω。现用该挡测一未知电阻的阻值,指针偏转到电流表 G 满刻度的 处,则该未知电阻的
1
5
阻值为 Ω。
2.(2024山东泰安模拟)某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表电路图。如图所
示,已知表头G的满偏电流为I =30 mA,内阻R =90 Ω。定值电阻R =10 Ω。电源电动势
g g 1
E=12 V,内阻r=2 Ω,电阻箱R 和R 的调节范围都是0~999.9 Ω。
2 3
(1)与多用电表B端相连的是 (选填“红”或“黑”)表笔。
(2)选择开关置于1位置,闭合开关S,电流表的量程为 mA,保持S闭合,选择开关
置于3位置,将其改装为量程0~60 V的电压表,电阻箱R 应调节为 Ω。
3
(3)选择开关置于2位置,通过开关S的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍率,则(选填“闭合”或“断开”)开关S,欧姆表为“×1”倍率。将欧姆表切换至“×10”倍率,红、
黑表笔短接进行欧姆调零,将某一待测电阻接在红黑表笔之间,当表头G的指针偏转角度
2
为满量程的 时,待测电阻为 Ω。
3
3.某同学利用一个多用电表(表盘如图乙所示)测量一个内阻 R 约 100 Ω、满偏电流
g
I =100 mA的电流表的内阻,主要步骤如下:
g
(1)欧姆挡的选择开关拨至倍率 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡,先将红、黑表笔
短接调零后,将多用电表中“黑表笔”接到电流表 (选填“+”或“-”)接线柱上,
“红表笔”接另一个接线柱;
甲
乙
丙
(2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示,该同学读出欧姆
表的读数为 Ω,这时电流表的读数为 mA;
(3)测量结束后,将选择开关拨到OFF挡;
(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为 V。
4.(2023广西钦州模拟)某实验小组的同学用量程为0~0.6 A、内阻为1 Ω的电流表进行如下的实验操作。
甲
乙
丙
(1)用图甲所示电路测量电源的内阻 r,已知电源电动势E=3 V,闭合开关,将电阻箱的阻值
调为8 Ω,此时电流表指针所指位置如图乙所示,则电源内阻r= Ω。
(2)对图甲中的电路稍加改造,改装为倍率为“×1”的欧姆表,如图丙所示,切断电阻箱右侧
回路的导线,断开的接口分别连接一表笔(电阻忽略不计),该电路可大致测量表笔间所接电
阻的阻值,将两表笔短接,调节电阻箱接入回路的阻值,使电流表正好满偏,此处对应电阻刻
度的 (选填“0”或“¥”)刻线,电阻箱接入回路的阻值为 Ω,保持电阻箱
接入回路的阻值不变,在两表笔间接入不同阻值的电阻,则电流表“0.20 A”刻线处对应的
待测电阻为 Ω。
(3)保持电阻箱接入回路的阻值与第(2)问相同,在两表笔间接入待测电阻R',电流表指针恰
好指到“0.30 A”处,若将待测电阻 R'直接接在题给电源两端,则电源的效率 η=
(结果保留3位有效数字)。
5.(2024 辽宁葫芦岛模拟)某学习小组利用电压表 V(量程为 0~15 V)、电源 E 和电位器
R(相当于阻值较大的滑动变阻器),改装成一个能够测量电阻的欧姆表。实验原理图如图
甲所示,主要实验步骤如下,请完成有关内容。甲
乙
(1)按照实验原理图连接电路,先把电位器R的滑片P调到 (选填“a”或“b”)端,将
红、黑表笔短接,调节滑片P使电压表满偏;
(2)保持电位器R的滑片P不动,在红、黑表笔间接入电阻箱,调节电阻箱的阻值,当电压表
半偏时,电阻箱的示数如图乙所示,读出电阻箱的阻值R = Ω;
0
(3)在红、黑表笔间接入待测电阻,若电压表的示数为U,已知电压表的满偏电压为 U ,把
m
电压表的示数标为待测电阻的阻值R ,换算公式是R = (用U 、U和R 表示)。
x x m 0
6.利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。
(1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是 。
A.测电压时,应按图甲连接方式测量
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
(2)某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过
小,为了较准确地进行测量,则应将选择开关置于 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡。参考答案
第6讲 实验:用多用电表测量电学中的物理量
1.答案 (1)电压 小
(2)2 261
(3)900 600
解析 (1)当开关S接到位置6时,电流表与电阻R 、R 串联,电阻R 、R 起到分压作用,电
3 4 3 4
表为电压表;开关S接到位置5时与接到位置6时相比,接到6时串联的电阻大,分压作用
也大,电压表的量程也更大,因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小。
(2)当开关S接到位置2时,并联的电阻大,分流小,其电流表的量程小,因此开关S接位置2
时是小量程的电流挡;设开关S接1时的最大电流为I ,接2时最大电流为I ,由题意可知,
1 2
当开关接到 1时,有I (r+R )=(I -I )R ,当开关接到 2时,有I r=(I -I )(R +R ),代入数据解得
g 2 1 g 1 g 2 g 1 2
R =261 Ω。
2
(3)由上述分析可知,当开关S接到位置4时,电路中的满偏电流I =10 mA,根据闭合电路
m
E' 9 3 3
欧姆定律可得R = = Ω=900 Ω,由指针偏转到电流表G 满刻度的 处可得
内 I 10×10-3 1 5 5
m
E'
I = ,解得R =600 Ω。
m R +R x
内 x
2.答案 (1)黑 (2)0~300 191.0 (3)闭合 200
解析 (1)根据多用电表“红进黑出”可知与B相连的为黑表笔。
(2)选择开关置于1位置,闭合开关S时,有I =I +R I =300 mA,R 与R 并联后总电阻为
A g g g 1 g
R
1
R =9 Ω,S闭合,选择开关置于3时U=I (R +R ),解得R =191.0 Ω。
A A A 3 3
E E
(3)欧姆表中,正确调零后,待测电阻与电流I的关系为R = − ,闭合开关S时,电流表量
x I I
g
1
程为S断开时的10倍,故而所测电阻是开关断开时的 ,因此开关S闭合为“×1”倍率,S
10
12
断开为“×10”倍率,使用“×10”倍率时,电流表量程为 0~30 mA,因此 R = Ω-
x 20×10-3
12
Ω=200 Ω。
30×10-3
3.答案 (1)×10 + (2)120 40 (4)10.8
解析 (1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时,测量值较为准确,故选择“×10”挡较好;多用电表的黑表笔与内部电源正极连接,与外电路形成闭合回路后,电流从黑表笔流出,红表
笔流进,而电流表接入电路要注意“+”进“-”出,故应使黑表笔接到电流表“+”接线柱。
(2)欧姆表读数等于表盘刻度值×倍率,即欧姆表的读数为 120 Ω;电流表的量程为 0~100
mA,分度值为2 mA,则示数为40 mA。
(4)由题图乙可知表盘中间刻度为15,又选择倍率为“×10”挡,所以此时多用电表的中值电
阻为150 Ω,根据E=I(R+R ),得E=40×10-3×(120+150) V=10.8 V。
中
4.答案 (1)1
(2)0 3 10
(3)83.3%
解析 (1)由图乙可知电流为0.30 A,根据闭合电路欧姆定律可得E=I(r+R+R )
A
解得电源内阻r=E-R-R A =( 3 -8-1 ) Ω=1 Ω。
I 0.30
(2)由欧姆表的欧姆调零原理,将两表笔短接,调节电阻箱接入回路的阻值,使电流表正好满
偏,此处对应电阻刻度的0刻线;根据闭合电路欧姆定律可得E=I (r+R +R ),可得电阻箱
g A 箱
接入回路的阻值为R 箱 =E-r-R A =( 3 -1-1 ) Ω=3 Ω,当I=0.20 A时,根据闭合电路欧姆
I 0.6
g
E
定律可得E=I(r+R +R +R ),解得电流表“0.20 A”刻线处对应的待测电阻为 R = -r-R -
A 箱 x x A
I
R 箱 =( 3 -1-1-3 ) Ω=10 Ω。
0.2
(3)当I=0.30 A时,根据闭合电路欧姆定律可得 E=I(r+R +R +R'),解得R'=5 Ω,若将待测
A 箱
P UI R' 5
电 阻 R' 直 接 接 在 题 给 电 源 两 端 , 则 电 源 的 效 率 为 η= 出= = =
P EI R'+r 5+1
总
×100%=83.3%。
5.答案 (1)a (2)7 968 (3)(U )R
m-1 0
U
解析 (1)先把电位器R的滑片P调到接入电路电阻的最大值,即a端。
(2)电阻箱的示数如图乙所示,可知电阻箱的阻值为R =7 968 Ω。
0
(3)由题意可知,电压表的电阻值与电位器接入电路的电阻值之和等于 R ,则有
0U
=
I
=
R
0
,整理得R
x
=U
m
R
0
-R
0
=(U
m-1
)R
0
。
U I R +R U U
m m 0 x
6.答案 (1)AB (2)×100
解析 (1)测电压时,电压表与被测电路并联,红表笔接高电势,图甲连接方式正确,A正确;测
电流时,电流表与被测电路串联,电流从红表笔流入,应按图乙连接方式测量,B正确;测电阻
时,电阻必须与电路断开,不可以按图丙连接方式测量,C错误;测二极管的反向电阻时,必须
将图丁中的表笔对调,D错误。
(2)某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过
小,表明被测电阻阻值较大,为了较准确地进行测量,则应将选择开关置于“×100”挡。
