档或交流电压最高档.
9.某同学想测量电压表0~3V挡的内阻,他从实验室拿来一个多用电表、3节干电池、50Ω的滑动变阻器1个、开关和若干导线.
(1)先用多用表粗测其内阻,把选择开关旋到欧姆挡的“100”倍率,将 红 (填“红”或“黑”)表笔接电压表的“﹣”接线柱,另一只表笔接“3V”的接线柱,多用表的指针位置如图1所示,则电压表的内阻为 3000 Ω.
(2)再用伏安法测量其内阻,把多用表的选择开关旋到直流电流的 1 (填“100”“10”或“1”)mA挡,请在图2完成其余的连线.
(3)实验中多用表的示数为I,电压表的示数为U,则电压表的内阻为RV= .
【分析】(1)明确多用电表的原理,再根据电压表工作原理明确接法;再根据多用电表的读数方法进行读数;
(2)由欧姆定律分析最大电流,从而确定对应的电流表量程;根据实验原理分析电路接法并连接实物图;
(3)根据欧姆定律进行分析求出电压表内阻的表达式.
【解答】解:(1)因内部红表笔接内部电源的负极,故为了保证电压表正向偏转,故应用红表笔接电压表负极;
指针示数为30,故所测电阻为:30×100=3000Ω;
(2)采用伏安法测电阻时,电表应选用电流档;根据欧姆定律可知,电路中最大电路约为I=
=1.5mA; 故为了准确测量,应选用1mA的量程;根据实
验原理可知,应将多用电表与电压表串联测量;为了更好控制电路,滑动变阻器采用分压接法;如图所示;
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(3)电压表两端的电压为U,电流为I,则根据欧姆定律可知,RV=; 故答案为:(1)红;3000;(2)1; (3)
【点评】本题考查多用电表的使用方法,要注意明确多用电表红表笔接内部电源的负极;同时注意明确伏安法测电阻的方法.
10.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用.发光二极管具有单向导电性,正反向电阻相差较大. (1)某同学先用如图1所示的多用电表来判断发光二极管的正负极,下列操作正确的是 D
A.测量前应旋动部件T,使指针对准电流的“0”刻线.
B.测量电阻时,将K旋转到电阻挡的适当位置,然后将两表笔短接时,旋动部件S,使指针对准电阻的“0”刻线.
C.为了使表笔与二极管两端接触良好,应采用如图2所示的操作,用手指将两表笔与待测电阻的两端压紧进行测量.
D.测量时,若发现指针偏转角度过小(此时旋钮K指在“×l00”),为了得到比较准确的测量结果,将K旋转到电阻挡“×1k”的位置.
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(2)该同学使用多用电表欧姆挡的“×100”挡来测量二极管的正反向电阻,将红、黑表笔分别与二极管“长脚”和“短脚”接触时,发现指针几乎不动.调换接触脚后,指针偏转情况如图3所示,由图可读出此时二极管的正向阻值为 1300 Ω.
(3)该同学设计了如图4所示的电路测量发光二极管的正向电阻,则发光二极管的“短脚”应与图4中 a (选填“a”或“b”)端连接.
(4)按图4的电路图将图5中的实物连线补充完整.该同学在开关闭合之前,应将滑动变阻器的滑片滑至 c 端(填“c”或“d”).
【分析】(1)用欧姆表测电阻应选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要选择欧姆调零旋钮进行欧姆调零. (2)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.
(3)二极管正向偏压时电阻很小,二极管反向偏压时内阻很大,根据题意确定二极管的正负极,然后分析图示电路图答题.
(4)根据图4所示电路图连接实物电路图;滑动变阻器采用分压接法为保证电路安全闭合开关前滑片应置于分压电路分压为零的位置.
【解答】解:(1)用多用电表的欧姆档判断发光二极管的正负极;
A、测量前应旋动机械调零旋钮S,使指针对准电流的“0”刻线,故A错误; B、测量电阻时,将K旋转到电阻挡的适当位置,然后将两表笔短接时,旋动欧姆调零旋钮T,使指针对准电阻的“0”刻线,故B错误;
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C、为了使表笔与二极管两端接触良好,应将表笔与二极管的管脚紧密接触,由于人体是导体,测量时手指不能将两表笔与待测电阻的两端压紧,故C错误; D、测量时,若发现指针偏转角度过小(此时旋钮K指在“×l00”),说明所选挡位太小,为了得到比较准确的测量结果,应换用大挡,应将K旋转到电阻挡“×1k”的位置,故D正确;故选D.
(2)多用电表欧姆挡的“×100”挡来测量二极管的正反向电阻,由图3所示可知,电阻阻值为:13×100=1300Ω;
(3)欧姆表的红表笔与内阻电源负极相连,黑表笔与电源正极向连;将红、黑表笔分别与二极管“长脚”和“短脚”接触时,发现指针几乎不动,说明此时二极管电阻很大,二极管反向偏压,“长脚”是二极管的正极,“短脚”是二极管的负极;测量发光二极管的正向电阻,则发光二极管的“短脚”应与图4中a端连接. (4)根据图4所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,在开关闭合之前,应将滑动变阻器的滑片滑至c端.
故答案为:(1)D;(2)1300;(3)a;(4)电路图如图所示;c.
【点评】本题考查了多用电表的使用方法与注意事项、欧姆表读数、使用注意事项、二极管极性的判断等问题;知道欧姆表的结构特点、知道二极管正向偏压电阻很小、二极管反向偏压电阻很大是解题的关键.
11.在练习使用多用电表的实验中,请完成下列问题:
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(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图甲所示,若选择开关拨至“×l00Ω”档,则测量的结果为 1800Ω ;若开关拨至“10V”,则测量结果为 4.6v . (2)将G改装成两种倍率(如“×l”、“×l0”)的欧姆表.现有两种备选电路,如图乙和图丙所示,则图 乙 (选填“乙”或“丙”)为合理电路;另一电路不合理的原因是: 丙图不会改变其量程 .在合理的电路中,当开关S合向 b 端,这时的欧姆表是较大倍率档.
(3)多用电表在正确选择倍率情况下测未知电阻阻值,设电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,则电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的函数关系式为 I=
.
【分析】(1)根据多用表的量程进行读数,欧姆表注意档位,电压表注意估读. (2)图乙中改变G的并联值,则可改变其量程,而对于丙图不会改变其量程. (3)由全电路欧姆定律可确定出电流I与待测电阻的阻值Rx的函数关系式. 【解答】解:(1)欧姆表的读数为:18×100=1800Ω
10V电压档最小分度为0.2V则要估读到0.1V,则其读数为:4.6V
(2)图乙中的电路可通过改变G的并联阻值改变其量程,而丙图不会改变其量程,
设G并联的阻值为R,由闭合电路欧姆定律可知:I×
=
= 则
=,由上式可知并联的R越大倍率越大.则开关S要与b端闭合.
(3)则闭合电路欧姆定律:I=
故答案为:(1)1800Ω,4.6V;(2)乙 丙图不会改变其量程,b;(3)I=
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