高二物理期末复习实验专题04
多用电表的使用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
1．某物理实验小组在整理器材时发现一多用电表，欧姆挡能正常工作。小明设计实验，测多用电表“”欧姆挡正常工作时，内置电源的电动势E和“”欧姆挡电阻；小明发现“”欧姆挡电阻约为。用到的实验器材如下：
电压表：量程，内阻
定值电阻
滑动变阻器：
滑动变阻器：
设计电路如图所示，实验过程如下：
（1）滑动变阻器应选用 。
（2）红表笔应接电路 插孔（选填“a”或“b”），红黑表笔短接，进行欧姆调零。
（3）多次调节滑动变阻器P的位置，测得多组电压表示数U和欧姆表示数R。某次电压表示数如图所示，则滑动变阻器上的电压为 V。
（4）根据实验数据，作出图像如图所示，则 V， 。（保留3位有效数字）
（5）小明把实验室里的另一刻度模糊的多用电表调到“”欧姆挡，完成欧姆调零后直接把电压表（内阻）接红黑表笔两端，欧姆表指针偏转，则多用电表“”欧姆挡的内阻为 。
2．（1）如图螺旋测微器示数为 mm
（2）如图甲，小明同学用多用电表按下列步骤测量一未知电阻：
①旋动部件S，使指针对准电流刻度的“0”刻线
②将K旋转到欧姆挡“×100”的位置
③将插入“+”、“－”插孔的红、黑表笔短接，旋动部件 ，使指针对准电阻刻度的 刻线(选填“0”或“∞”)
④当用“×100”倍率欧姆挡测量时，发现表头指针向右偏转的角度过大，为减小误差，应将K拨到 “ ”倍率欧姆挡（选填“×10”或“×1k”）；如果拨挡后立即测量电阻并读数，该同学遗漏的实验步骤是： ．补上该步骤后，表盘的示数如乙图所示，则该电阻的阻值为 Ω
3．在“测定电池的电动势和内阻”的实验课上，小明、小华和小阳三人利用铜片、锌片、马铃薯制作了水果电池，铜片为电源的正极，锌片为电源的负极。经查阅资料，水果电池的内阻与选用的水果、两电极之间的距离及电极面积大小有关，一般在几百至几千欧姆之间。
（1）为了估测水果电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，如图所示，组内三位同学的操作如下，你认为正确的操作是 。
A．小明选择直流电压挡，直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量电动势
B．小华选择欧姆挡，直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量内阻
C．小阳选择欧姆挡合适的倍率，然后将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零，最后直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量内阻
（2）他们又用“伏安法”选择合适的电路测定了干电池的电动势和内阻，得到几组数据，作出图线如上图，已知选用电压表：量程，内阻约，电流表：量程，内阻。根据图线求出干电池的电动势 V，电池的内阻 （计算结果保留两位小数），测得的电池内阻阻值 。（填偏大、偏小或无系统误差）
4．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。
（1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器：
A．滑动变阻器（，额定电流）
B．滑动变阻器（，额定电流）
某同学按甲图进行实验，其中滑动变阻器应选 ；（填器材前的序号）
（2）根据实验数据画出的图像如图乙所示，由图像可得电池的电动势为 ，内电阻为 ；
（3）做实验的同学想利用多用电表粗测电池的电动势，下列操作过程正确的是( )
A．欧姆调零选择合适的挡位红、黑表笔分别与电池的正、负极相连接读数
B．机械调零选择合适的挡位红、黑表笔分别与电池的正、负极相连接读数
C．选择合适的挡位机械调零红、黑表笔分别与电池的负、正极相连接读数
D．选择合适的挡位欧姆调零红、黑表笔分别与电池的负、正极相连接读数
5．如图所示为一可供使用的多用电表，S为选择开关，Q为电阻挡调零旋钮，现在要用它检测两个电阻的阻值(图中未画电阻)，已知阻值分别为R1＝60Ω，R2＝470kΩ，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上。
A．旋动S使其尖端对准电阻挡×1k
B．旋动S使其尖端对准电阻挡×100
C．旋动S使其尖端对准电阻挡×10
D．旋动S使其尖端对准电阻挡×1
E．旋动S使其尖端对准×1000
F．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后即断开
G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后即断开
H．两表笔短接，调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0，随后即断开所选操作及其顺序为(用字母代号填写)： 。(操作：步骤可以重复选用)
6．某物理兴趣小组在学了闭合电路欧姆定律后，欲测量一节干电池的电动势E和内阻r，能够使用的实验器材有：
A．干电池一节
B．毫安表A1（量程0~0.2mA，内阻为1.0）
C．毫安表A2（量程0~300mA，内阻约为0.03）
D．滑动变阻器R（0~20）
E.定值电阻R0（阻值为3.0）
F.定值电阻R1（阻值为9999.0）
G.开关、导线若干
(1)在实验开始之前，该小组先用多用电表直流电压“2.5V”挡进行初测，结果如图（a）所示，则该干电池的电动势约为 V。
(2)该实验小组讨论后，决定采用如图（b）所示的实验电路进行测量，则甲处应选毫安表 （填“A1”或“A2”），乙处应选毫安表 （填“A1”或“A2”）。
(3)实验开始后，逐渐减小滑动变阻器接入电路中的阻值，得到毫安表A1、A2的多组数据I1、I2，作出的I1—I2图线如图（c）所示，则该电池的电动势E= V，内阻r= （计算结果保留两位小数）。
7．某校高二物理实验小组得到了一个用新型合金材料电阻丝绕制的线圈，为了尽可能精确地测量该电阻丝的长度，他们计划先用螺旋测微器测出电阻丝直径D，再测出电阻丝的电阻R，然后利用电阻丝上标记的电阻率ρ由电阻定律求出长度。
（一）按照该组同学的思路，测量电阻丝长度L的表达式为L= 。（用D、R、ρ等表示）
（二）某次测量电阻丝直径时螺旋测微器的测量结果如图所示，其读数应为 mm。
（三）为了尽可能精确地测量电阻，他们计划先用多用电表的欧姆挡粗测，再用伏安法进行精确测量，操作如下，请按要求作答。
（1）欧姆挡粗测
①将多用电表的选择开关置于欧姆挡的“×10”挡。
②将两表笔短接进行欧姆调零。
③测量时发现指针偏角太小（接近左侧“∞”位置），需将选择开关重置于“ ”挡（填“×1”或“× 100”）。
④更换倍率后重新测量前 （填“必须”或“不必”）进行欧姆调零。
（2）该小组同学用欧姆表粗测的阻值约600Ω，现用伏安法进行测量，他们找到如下器材：
A．电源（电动势4 V，内阻很小）
B．电流表（量程0~10 mA，内阻约10Ω）
C．电压表（量程0~3 V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（电阻0~20Ω）
E．开关一个，导线若干
①以下是小组成员设计的四个电路图，你认为最合理的是 。
②由于电表内阻的影响，该电阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”）。
（四）线圈上标记的电阻率ρ为2.0×10-7 Ω·m，经过多次测量求得的电阻丝直径D为0.200mm，测得的电阻R为580.0Ω，则可得电阻丝的长度为 m（π取3. 14，计算结果保留3位有效数字）。
8．某同学用一只多用电表对一待测电阻进行粗测：已知这只多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100、×10和×1；该同学选择×10倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小；为了较准确地进行测量，应重新选择 倍率；重新选择倍率后，刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果大约是 。
9．用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测导体的电阻R，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 ；用多用电表的电阻“”挡测量另一个电阻时，发现多用电表指针几乎不动，为了把电阻值测得更准确些，应换用 （填“挡”或“挡”），重新进行欧姆调零后测量。
10．某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻R，步骤如下：
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为 mm．
(2)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 Ω．
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)
电流表A2(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内组约25 kΩ)
滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)
滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)
直流电源E(电动势4 V，内阻不计)
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 ．（请填所选用器材的代号）并在线框中将电路图补充完整 ．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1． 滑动变阻器 b 1.20 1.54 13.5 1500
【详解】（1）[1]“”欧姆挡电阻约为，滑动变阻器的最大阻值与“”欧姆挡电阻相对接近，所以滑动变阻器选用。
（2）[2] “红进黑出”，由内置电源的正负极可知红表笔应接电路b插孔。
（3）[3]电压表的示数为0.60V，电阻与电压表串联，且两者电阻相等，所以电阻两端的电压也为0.60V，所以滑动变阻器上的电压为
（4）[4][5] 滑动变阻器阻值远小于电压表和的阻值，由并联电路知识知
欧姆表示数R即为，所以，由闭合回路欧姆定律可得
转化为
结合图像可得
解得
（5）[6] 假设“”欧姆挡欧姆调零时对应电流值为，则
解得
2． （1）1.981mm （2）③T 0 ④×10 换挡后要重新进行欧姆调零 220Ω
【分析】用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．
【详解】（1）螺旋测微器示数为1.5mm+0.01mm×48.1=1.981mm；
（2）③将插入“+”、“-”插孔的红、黑表笔短接，旋转欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻刻度的0刻线；
④当用“×100”倍率欧姆挡测量时，表头指针向右偏转的角度过大，所选挡位太大，为减小误差，应将K拨到“×10”倍率欧姆挡；遗漏的步骤是：换挡后要重新进行欧姆调零，由乙图所示可知，该电阻的阻值为22×10=220Ω；
【点睛】本题考查了欧姆表的使用方法与读数方法，欧姆表是高中物理的常用器材，要知道其工作原理、实验方法、注意事项与读数方法．
3． A 1.45 0.59 无系统误差
【详解】（1）[1]A．用多用电表估测电池电动势时，应选择直流电压挡，直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量电动势，故A正确；
BC．因电池本身有电动势，又因多用电表的欧姆挡是通过测量通过电阻的电流大小而得出电阻值，所以不能用多用电表的欧姆挡直接测量电池的内阻，故BC错误。
故选A。
（2）[2][3]根据题意，由于电流表内阻已知，把电流表内阻于电源内阻等效为内阻，由闭合回路欧姆定律有
结合图像可得
，
解得
[4]由于电流表的内阻已知，则测得的电池内阻阻值为准确值，无系统误差。
4． B 1.5 1.0 B
【详解】（1）[1]为方便调节，则该实验中滑动变阻器应选B；
（2）[2][3]由图像可得电池的电动势为
内电阻为
（3）[4]利用多用电表粗测电池的电动势，应该先机械调零，然后选择直流2.5V电压档位，红、黑表笔分别与电池的正、负极相连接，然后读数。
故选B。
5．AHGDHFE(或DHFAHGE)
【详解】[1]多用电表测量电阻时，量程的选择以指针指中央附近时读数较准确，由表盘中值示数约为150可知，测R1＝60Ω的电阻时，只能选“×1”挡；
测R2＝470kΩ时，应选择“×1k”挡，并且在每次选定量程后，都必须将两表笔短接，进行电阻挡调零，所以题目中所给操作H需重复选用，在测量过程中对R1与R2测量的先后没有什么限制，但测量完毕后，功能选择开关必须旋离电阻挡，拨至交流高压挡或“OFF”处，所以合理的操作及顺序为AHGDHFE或DHFAHGE。
6． 1.45V A1 A2 1.47（l.46~1.49均可） 3.47（3.40~3.63均可）
【详解】(1)[1]．由表盘指针可知，干电池的电动势约为1.45V；
(2)[2][3]．图中甲处应该用已知内阻的毫安表A1与定值电阻R1串联构成电压表；乙处应选毫安表A2；
(3)[4][5]．根据改装原理可知，电压表测量的路端电压为
U=(9999+1)I1=10000I1
根据闭合电路欧姆定律可知
10000I1=E-I2（r+R0）
根据图象可知纵轴截距I1=0.147mA，则对应的电动势值为
E=1.47V
图象的斜率表示内阻，故有
故有
r=3.47Ω
7． 0.230 ×100 必须 A 偏大 91.1
【详解】（一）[1]根据电 阻定律推导可得电阻丝长度表达式
又
得
（二）[2]螺旋测微器的读数应为
0.01mm×23.0=0.230mm
（三）（1）③[3]指针偏角太小，说明表盘示数太大，需要换高倍率，则将选择开关重置于“×100”挡；
④[4]更换倍率后，欧姆表内阻也需要改变，所以“必须”重新欧姆调零；
（2）①[5]被测电阻远大于电流表内阻，则采用电流表内接；滑动变阻器总电阻远小于被测电阻，且电压表量程比电源电动势小四分之一，所以要采用内接、分压。
故选A。
②[6]内接法测电阻，电压表的测量值偏大，所以电阻的测量值与真实值相比偏大。
（四）[7]根据给出的数据，代入表达式
可得长度值为
L=91.1 m
8． ×100Ω 3k
【详解】[1][2]多用电表的指针偏转角是指偏离左边的夹角，所以偏角较小，应该换用较大量程的挡位，即×100挡，根据指针位置可知测量的未知电阻约为30×100Ω=3kΩ。
9． 120 “×100挡”
【详解】[1]用“×10”挡测量电阻，由图所示表盘可知，其读数为：12×10Ω=120Ω
[2]发现多用电表指针几乎不动，说明所测电阻较大，所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用“×100挡”。
10． 50.15 220 A2 V1 R1
【详解】（1）[1]．用游标为20分度的卡尺测量其长度，由图可知其长度为：50mm+0.05mm×3=50.15mm．
（2）[2]．该电阻的阻值约为：22×10Ω=220Ω．
（3）[3][4][5][6]．电源电动势为4V，则电压表选择V1；电路可能出现的最大电流： ，则电流表选择A2；滑动变阻器要接成分压电路，故选择阻值减小的R1；因RV Rx则采用电流表外接，电路如图：
