1、恒定电流第八章实验十一 练习使用多用电表主干梳理 对点激活 1了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。2会使用多用电表测电压、电流及电阻。3会用多用电表探索黑箱中的电学元件。1欧姆表的原理(1)构造：欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻 R 和红、黑表笔组成。(2)工作原理：由闭合电路的欧姆定律 IERgRrRx，可知 Rx 与电流 I 相对应。(3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻 Rx0)时，调节调零电阻 R，使 IIg，电流表的指针达到满偏。当 IIg 时，Rx0，在满偏电流 Ig 处标为“0”(图甲)。当 I0 时，Rx，在 I0 处标为“”(图乙)。当 IIg2时，RxR
2、gRr，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻(图丙)。(4)电源极性：红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极。2多用电表(1)外部构造多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三行刻度线，最上面的刻度线的左端标有“”，右端标有“0”，是用于测电阻的，其刻度是不均匀的，从右向左越来越密；中间的刻度线是用于测直流、交流的电流和直流电压，其刻度是分布均匀的；最下面一条刻度线左侧标有“V”，是交流 2.5 V 专用，其刻度是不均匀的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到
3、电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插“”插孔，黑表笔插“”插孔，插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮，用它可进行欧姆调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个指针定位螺丝，即机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。(2)内部构造多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。如图中 1、2 为电流测量端，其中接 1 为大量程；5、6为电压测量端，其中接 6 为大量程；3、4 为电阻测量端，其中
4、接 4 为大倍率。测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端。(3)多用电表测电流、电压和电阻的原理直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联或混联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。欧姆挡：欧姆挡的几个倍率挡，实际是由同一表头连接在不同电源和电阻的电路中而成的几个倍率不同的欧姆表。其中单表头多量程测电流、电压的原理参见第八章第 2 讲电流表和电压表的改装。3二极管的单向导电性(1)晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的
5、符号如图甲所示。(2)晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当电流从正极流入时，它的电阻比较小，如图乙所示；当电流从正极流出时，它的电阻比较大，如图丙所示。(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。1观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。2检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。3将红、黑
6、表笔分别插入“”“”插孔。4测小灯泡的电压和电流(1)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。(2)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。5用多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。(2)选择开关置于“”挡的“1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向刻度处。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。(4)选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零。(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端
7、，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。(6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。6探索黑箱内的电学元件应用挡位现象判断结果电压挡两接线柱正、反接时示数均为零无电源欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同电阻欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大二极管欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“”电容器欧姆挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数电感线圈7多用电表对电路故障的检测(1)若电路中只有断路故障，且只有一处，断路故障的检测方法用直流电压挡a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源通路，若电压表示数为零，说明电源断路。b在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电
8、路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断路。用直流电流挡将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路。用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路。(2)若电路中只有短路故障，且只有一处，短路故障的检测方法将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路未被短路或未完全被短路。然后将电压表逐一接到各元件两端，根据电压表示数是否为零，判断各元件是否短路。1测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有
9、效数字。2测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为 1、0.1、0.01、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为 2、0.2、0.02、0.002 等，或 5、0.5、0.05、0.005 等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可，并按二分之一或五分之一估读，即把最小刻度分成二等份或五等份，观察判断指针靠近哪一个等分线，进而估读到该等分线对应的数值。1偶然误差(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。(2)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当倍率挡位，使指针指在中值附近。(3)读数时的观察易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数
10、。2系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。1欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)左右 0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。(2)刻度不均匀：左密右疏。(3)欧姆挡是倍率挡，即测量结果等于读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时，应先从中等倍率开始试测，指针偏角太小，换大倍率挡；指针偏角太大，换小倍率挡。(4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差，应使指针指在表盘
11、13到23的部分，即中央刻度附近。2多用电表使用的“八大注意”(1)使用前要机械调零。(2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”。(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。(5)刻度线有三行：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流 2.5 V 专用。(6)测电阻时待测电阻与电路、电源一定要断开。两手一定不要同时接触两表笔金属杆。指针指中值附近较准，不能指在中值附近时换挡。每换一挡必须重新欧姆调零。读出示数要乘以倍率才为电阻阻值。(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源
12、，无电源方可用欧姆挡。(8)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。考点细研 悟法培优 考点 1 多用电表的使用及读数例 1 在练习使用多用电表的实验中。(1)某同学连接的电路如图所示：若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流；(填元件代号，下同)若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压。R1R1和R2R2(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是()A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小B
13、测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C选择“100”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间，则测量值等于 2500 D欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大AD尝试解答(1)R1_R1 和 R2_R2_(2)AD。(1)多用电表调至直流电流挡，与滑动变阻器串联，测的是通过滑动变阻器 R1 的电流；断开电路中的开关，多用电表调至欧姆挡，接在 R1与 R2 串联电路的两端，测的是串联部分的总电阻；多用电表调至电压挡，滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；多用电表与电阻R2 并联，测的是 R2 两端的电压。尝试解答(2)双手捏住
14、两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，测量值偏小，故 A 正确；测量时若发现指针向右偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，若向左偏离中央刻度过大，则必须增大倍率，重新调零后再进行测量，故 B 错误；欧姆表刻度是左密右疏，选择“100”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间，则测量值小于 2500，大于 2000，故 C 错误；欧姆表内的电池使用时间太长，电动势减小，内电阻增大，电池电动势变小、内阻变大时，欧姆调零时，由于满偏电流 Ig 不变，由公式 Ig ER内，欧姆表内阻 R 内得调小，待测电阻的测量值是通过电流的示数体现出来的，由 IER内RxIgR内R内RxIg1RxR内，可知当
15、 R 内变小时，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数偏大，故 D 正确。尝试解答变式 1(1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K 和两个部件 S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线。将 K 旋转到电阻挡“100”的位置。将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件_。使指针对准电阻的_(填“0 刻线”或“刻线”)。将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤。并按_的顺序进行操作，再完成读数测量。A将 K 旋转到电阻挡“1 k”的位置B将 K 旋转到电阻挡“10”的位置C将两表
16、笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准ST0刻线ADC(2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为_；若测的是直流电流，用的是100 mA 的量程，指针所示电流值为_ mA；若测的是直流电压，用的是 50 V 量程，则指针所示的电压值为_ V。17004723.5解析(1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边电流的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻值开始偏转，偏角过小，说明须增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近。(2)若用“1
17、00”挡测电阻，指针读数为：17.0100 1700 若用量程 100 mA 测直流电流，看中排刻度线，此时最小刻度是 2 mA，要估读到最小刻度的同一位，并按二分之一估读，指针靠近 46 mA 和 48 mA的“中间线”，所以读数为 47 mA。若用量程 50 V 测直流电压，看中排刻度线，此时最小刻度是 1 V，要估读到最小刻度的下一位，读数为 23.5 V。解析考点 2 欧姆表的原理例 2 某兴趣小组自制了一个多量程的欧姆表，其电路图如图甲所示。其中电池的电动势 E1.5 V，内阻可忽略不计；表头 G 量程 Ig60 A，内阻 Rg2 k，表头的表盘如图乙所示。(1)开关 S1 拨至“1
18、 k”挡，将滑动变阻器 R0 滑片调到最左端。将红、黑表笔短接，此时表头的读数如图乙所示，该读数为_A。由此可知，滑动变阻器 R0 的最大阻值为_ k(结果保留两位有效数字)。调节滑动变阻器 R0 的滑片位置，使电流表指针满偏。将被测电阻 Rx 接在红、黑表笔之间，此时电表指针指向 20 A 处，则该被测电阻的阻值为_ k(结果保留两位有效数字)。根据上述原理，将表头的电流刻度改成与之相对的电阻值刻度，即做成一个欧姆表。482950(2)图中 R3 的阻值为_ k(结果保留三位有效数字)。(3)电池使用一段时间后电动势 E 减小为 1.44 V，改装后的欧姆表仍可以调零。若某次测量结果的读数为
19、 50 k，则该被测电阻的真实阻值是_ k；若测量结果的读数为 25，则该被测电阻的真实阻值是_。(结果均保留两位有效数字)2.784824尝试解答(1)48_29_50_(2)2.78_(3)48_24。(1)将红、黑表笔短接，此时表头的读数为 48 A。由此可知，滑动变阻器 R0 的最大阻值为 R0EIRg1.548106 2000 29 k；当电流表指针满偏时：Ig ER内；当电表指针指向 20 A 处时：13IgER内Rx，解得 Rx50 k。尝试解答(2)由以上计算可知，当电表指针指向 20 A 处时，此时欧姆表内阻 R内两端电压为 UG13E0.5 V，当在“1 k”位置时，对应的
20、待测电阻为50 k，可知当在“100”位置时，对应的待测电阻为 Rx50100 5 k，此时 Rx 两端电压为 UEUG1 V；则电流为 I URx 1 V5 k0.2 mA，此时通过 R3 的电流为 I3IIG200 A20 A180 A，则 R3UGI3 0.5180106 2.78 k。尝试解答(3)若电池电动势为 E1.5 V 时，调零后：Ig ER内；若电池电动势为 E1.44 V 时，调零后：Ig ER内；当测量某电阻 Rx 时，则 IER内Rx测ER内Rx真；联立可得Rx测E Rx真E，当 Rx 测50 k 时，代入解得 Rx 真48 k；当 Rx 测25 时，代入解得 Rx 真
21、24。尝试解答变式 2 某物理兴趣小组设计了如图 a 所示的欧姆表电路，通过控制开关 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“1”和“10”两种倍率，所用器材如下：A干电池：电动势 E1.5 V，内阻 r0.5；B电流表 G：满偏电流 Ig1 mA，内阻 Rg150；C定值电阻 R11200；D电阻箱 R2 和 R3：最大阻值 999.99；E电阻箱 R4：最大阻值 9999；F开关一个，红、黑表笔各 1 支，导线若干。(1)该实验小组按图 a 正确连接好电路。当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 R2_，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻 R 内，则 R 内_，欧姆
22、表的倍率是_(填“1”或“10”)。149.5150010(2)闭合开关 S：第一步：调节电阻箱 R2 和 R3，当 R2_ 且R3_ 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱 R4，调节 R4，当电流表指针指向图 b 所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_。14.5150100解析(1)由闭合电路欧姆定律可知，欧姆表的内阻为：R 内EIg 1.50.001 1500，则 R2R 内R1Rgr1500 1200 150 0.5 149.5。中值电阻应为 1500，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，多用电表用开关 S 变换挡位，开关 S 断开与闭合时相
23、比，干路允许的最大电流较小，由欧姆定律知欧姆表内阻较大，测量的中值电阻较大，故 S 断开时欧姆表倍率应为“10”。解析(2)为了得到“1”倍率，应让 G 满偏时对应的欧姆表内阻 R 内为150；电流为：I11.5150 A0.01 A；此时表头中电流应为 Ig0.001 A；则与之并联电阻 R3 中电流应为：I3I1Ig0.01 A0.001 A0.009 A，并联电阻 R3 为：R3IgRgR1I30.00115012000.009 150；R2rEI3R3I11.51.350.01 15，故 R215 0.5 14.5；图示电流为 I 示0.60 mA；则总电阻为：R 总 EI1 E10I
24、示1.56 103 250，故待测电阻为：R 测R 总R 内250 150 100；故对应的刻度应为 100。解析考点 3 利用多用电表探测黑箱内元件、检测电路故障例 3 如图 1 所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图 2中多用电表的_(填“A”“B”或“C”)。A(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是否存在电源时，一表笔接 a，另一表笔应_(填“短暂”或“持续”)接 b，同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值
25、。测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接 a、b 时，多用电表的示数如图 2 所示。请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。两表笔接的接点多用电表的示数a、b_ a、c10.0 b、c15.0 短暂5.0尝试解答 电路图如图。尝试解答(1)A_(2)短暂_(3)5.0_电路图如图。(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为 A。(2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏，往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表。尝试解答(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，故为电阻元件，由多用电表读数
26、可知所缺数据为 5.0。由 a、b 间电阻为 5，a、c 间为 10，b、c 间为 15 知，电路为 a、b 间 5 的电阻与 a、c 间 10 电阻串联而成，电路图如答案图所示。尝试解答变式 31 用多用电表探测如图所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G 两点间和 F、G 两点间均有电压，E、F 两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔接 E 点，红表笔接 F 点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是下图中的()答案解析 E、G 和 F、G 间有电压，E、F 间无电压，说明电源在 G 和结点之间；黑表笔接 E，红表笔接 F，电阻很小，反接时电阻很大，说明 E、F 间接有二极管，
27、当电流方向从 E 到 F 时，二极管导通，只有 B 正确。解析变式 32 某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值 12 V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用电表直流 50 V 挡检测故障。他将黑表笔接在 c 点，用红表笔分别探测电路的 a、b 点。(1)断开开关，红表笔接 a 点时多用表指示如图乙所示，读数为_ V，说明_(填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。(2)红表笔接 b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图 2 相同，可判定发生故障的器件是_(填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。11.2(11.111.
28、3均可)蓄电池小灯解析(1)因用直流 50 V 挡检测，故满偏时电压为 50 V，刻度均匀，在图示位置时，读数为 11.2(11.111.3 之间均可)V，说明蓄电池正常。(2)红表笔接 b 点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用电表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯。解析高考模拟 随堂集训 1(2019全国卷)某同学要将一量程为 250 A 的微安表改装为量程为 20 mA 的电流表。该同学测得微安表内阻为 1200，经计算后将一阻值为 R 的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图a 所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)
29、。(1)根据图 a 和题给条件，将图 b 中的实物连线。答案 图见解析(2)当标准毫安表的示数为 16.0 mA 时，微安表的指针位置如图 c 所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是_。(填正确答案标号)A18 mA B.21 mAC25 mA D.28 mAC(3)产生上述问题的原因可能是_。(填正确答案标号)A微安表内阻测量错误，实际内阻大于 1200 B微安表内阻测量错误，实际内阻小于 1200 CR 值计算错误，接入的电阻偏小DR 值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 R 的电阻换为一个阻值为 kR 的电
30、阻即可，其中 k_。AC9979解析(1)微安表改装为大量程的电流表，应并联电阻 R，实物连线如图所示。(2)串联电路中电流处处相等，毫安表示数为 16.0 mA 时，对应微安表的示数为 160 A，根据比例关系得，当微安表指针指到满量程 250 A 时，毫安表的示数应为 25 mA，即为改装后电表的量程，C 正确。解析(3)根据 IgRg(IIg)R，得 IIgRgR Ig。产生上述问题的原因可能是微安表内阻测量错误，实际内阻大于 1200，或者并联的电阻 R 值计算错误，接入的电阻偏小，A、C 正确。(4)设微安表的满偏电压为 U，则对并联的电阻 R 有U(250.25)103 AR对并联
31、的电阻 kR 有 U(200.25)103 AkR解得 k9979。解析2(2019全国卷)某同学欲将内阻为 98.5、量程为 100 A 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的 15 k 刻度正好对应电流表表盘的 50 A 刻度。可选用的器材还有：定值电阻 R0(阻值 14 k)，滑动变阻器 R1(最大阻值 1500)，滑动变阻器 R2(最大阻值 500)，电阻箱(099999.9)，干电池(E1.5 V，r1.5)，红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图 a 中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器 R 接入电路的电阻应为_；滑动变阻器选_(填“R1”或“R
32、2”)。900R1答案 如图所示(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图 b 所示。表盘上 a、b 处的电流刻度分别为 25 和 75，则 a、b 处的电阻刻度分别为_、_。455(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_ k 处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图 c 所示，则电阻箱接入的阻值为_。035000.0解析(1)欧姆表内各元件串联，且红表笔接电源负极，黑表笔接电源正极。欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即 R 内rR0RAR15 k，解得 R900。
33、由于滑动变阻器 R2 的最大阻值为 500，所以滑动变阻器选 R1。(2)根据闭合电路欧姆定律，得 IaER内Ra和 IbER内Rb，代入数据解得 Ra45 k，Rb5 k。(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指向 0 k 处。电阻箱的阻值为(0.1010100100010005100003)35000.0。解析3(2018全国卷)某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安表头(量程 100 A，内阻 900)；电阻箱 R1(阻值范围 0999.9)；电阻箱R2(阻值范围 099999.9)；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量
34、程为 1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为 3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压 3 V 两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出 R1 和 R2，其中*为公共接线柱，a 和 b分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值 R1_；R2_ 。(保留到个位)答案 见解析图1002910解析(1)R1 的电阻比较小，所以 R1 与表头并联构成大量程的电流表，R2 的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示。(2)改装电流表需要并联一个电阻，要改装成 1 mA 的电流表需要并联的电阻 R1 IgRgIIg0.1
35、90010.1 100，要改装成 3 V 电压表，需要再串联电阻，串联电阻的阻值为 R2UIgRgI30.091103 2910。解析4(2017全国卷)图 a 为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6 是可变电阻；表头的满偏电流为 250 A，内阻为 480。虚线方框内为换挡开关，A 端和 B端分别与两表笔相连。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡，欧姆100 挡。(1)图 a 中的 A 端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于 R6
36、的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整 R6 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整 R6 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置黑 B(3)根据题给条件可得 R1R2_，R4_。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图 b 所示。若此时 B 端是与“1”连接的，则多用电表读数为_；若此时 B 端是与“3”连接的，则读数为_；若此时 B 端是与“5”连接的，则读数为_。(结果均保留三位有效数字)1608801.47 mA1.10 k2.95 V解析(1)当 B 端
37、与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从 A 端流出，故 A 端与黑色表笔相连接。(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项 A 错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项 B 正确；使用电流挡时，电阻 R6 不在闭合电路中，调节无效，选项 C 错误。解析(3)根据题给条件可知：当 B 端与“2”连接时，表头与 R1、R2 组成的串联电路并联，此时为量程 1 mA 的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，RgR1R210.250.25 31，解得 R1R2160。当 B 端与“4”连接时，
38、表头与 R1、R2 组成的串联电路并联后再与 R4 串联，此时为量程 1 V 的电压挡，表头与 R1、R2 组成的串联电路并联总电阻为 120，两端电压为 IgRg0.12 V，则 R4 两端电压为 0.88 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4 电阻为 880。解析(4)若此时 B 端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5 mA，读数为 1.47 mA。若此时 B 端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为 11 100 1.10 k。若此时 B 端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为 2.95 V。解析5(2015全国卷)图 a
39、为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。(1)已知毫安表表头的内阻为 100，满偏电流为 1 mA；R1 和 R2 为阻值固定的电阻。若使用 a 和 b 两个接线柱，电表量程为 3 mA；若使用 a 和c 两个接线柱，电表量程为 10 mA。由题给条件和数据，可以求出 R1_，R2_。1535(2)现用一量程为 3 mA、内阻为 150 的标准电流表对改装电表的 3 mA 挡进行校准，校准时需选取的刻度为 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电动势为 1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻 R0 有两种规格，阻值分别为 300 和 1000，滑动变
40、阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 750 和3000。则 R0 应选用阻值为_ 的电阻，R 应选用最大阻值为_ 的滑动变阻器。3003000(3)若电阻 R1 和 R2 中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图 b 的电路可以判断出损坏的电阻。图 b 中的 R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图 a 虚线框内的电路。则图中的 d 点应和接线柱_(填“b”或“c”)相连。判断依据是：_。c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2解析(1)由并联电路各支路两端电压相等有：使用 a 和 b 两个接线柱时 1 mA100(31)mA(R1R2)；使用 a
41、和 c 两个接线柱时1 mA(100 R2)(101)mAR1，联立可得 R115，R235。(2)由题意知校准时电路中电流的范围为 0.5 mAI3.0 mA，则由闭合电路欧姆定律知电路中总电阻 R 总EI满足 500 R 总3000，而两电表的总电阻 RA150 1 mA100 3 mA183，故 R0R 应满足 317 R0R2817，可知 R0 只能选用 300 的，R 只能选用 3000 的。解析(3)在图 b 电路中，当 d 接 c 时，若 R1 损坏则毫安表仍接入电路而有示数，若 R2 损坏则毫安表不接入电路而无示数，故可由毫安表有无示数来判断损坏的电阻；当 d 接 b 时，无论
42、 R1 还是 R2 损坏，对毫安表示数的影响相同，从而不能进行判定。解析6(2020湖北省部分重点中学高三上起点考)某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图甲所示。微安表 G 是欧姆表表头，其满偏电流 Ig500 A，内阻 Rg950。电源电动势 E1.5 V，内阻 r1。电阻箱 R1 和电阻箱R2 的阻值调节范围均为 09999。(1)甲图中的 a 端应与_(填“红”或“黑”)表笔连接。红(2)某同学将图甲中的 a、b 端短接，为使微安表 G 满偏，则应调节 R1_；然后在 a、b 端之间接入一电阻 Rx，发现微安表半偏，则接入的电阻阻值为 Rx_。(3)如图乙所示，该同学将微安表 G 与电阻箱
43、 R2 并联，利用该电路图组装一个100 倍率的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度如图丙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节 R2_；用此欧姆表测量一个阻值约2000 的电阻，测量前应调节 R1_。204930009501024解析(1)根据多用电表电流红进黑出可知 a 端接红表笔。(2)欧姆调零时，根据闭合电路的欧姆定律有：IgERgrR1，解得 R1EIg(Rgr)2049 ；当接入 Rx 后，电流为满偏电流的一半，则Ig2ERgrR1Rx，可得 RxRgrR13000。(3)因欧姆表的中央刻度为 15，倍率为“100”，则欧姆表的内阻 R15100 1500，故调零时的满偏电流为 I ER1103 A，表头和R2 并联改装为电流表，由并联分流得：IgRg(IIg)R2，解得 R2950；改装后的欧姆表需要进行欧姆调零，则 R1500 RgR2RgR2R1r，解得R11024。解析本课结束
