欧姆表的原理
图2117
1.如图2117 所示是把量程为3 mA 的电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电池电动势E =1.5 V,改装后,原来电流表 3 mA 刻度处的刻度值定为零位置,则 2 mA 刻度处应标为
,1 mA 刻度处应标为.
答案250 Ω 1 000 Ω
E 1.5 V
解析因为R 内===500 Ω,
I g 3 mA
E 1.5 V
I1=
内+x1
,2 mA=,
+x1
500 ΩR
所以R x1=250 Ω.
E 1.5 V
因为I2=
R内+R x2
,1 mA=,
+x2
所以R x2=1 000 Ω.
500 ΩR
多用电表的功能及使用
图2118
2.如图2118 所示,用多用电表测量直流电压U 和测电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+) 插孔,则( )
A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
答案 B
解析题图中所示是多用电表的示意图,无论是测电压U 还是测电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表,选项B 正确.
R R
(时间:60 分钟)
题组一欧姆表的原理
1.下列说法中正确的是( )
A.欧姆表的每一挡测量范围都是0 到∞
B.欧姆表只能用来粗略地测量电阻
C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越大
D.用欧姆表测电阻,指针越靠近刻度右边误差越小
答案AB
解析由于欧姆表刻度不均匀,只能对电阻粗略地进行测量.
2.用欧姆表测一个电阻R 的阻值,选择旋钮置于“×10”挡,测量时指针指在100 与200
刻度弧线的正中间,可以确定( )
A.R=150 ΩB.R=1 500 Ω
C.1 000 Ω<R<1 500 ΩD.1 500 Ω<R<2 000 Ω
答案 C
解析表盘右疏左密,所以指针指在100 与200 刻度弧线的正中间,可以确定1 000 Ω<R<1 500 Ω,故选C.
3.一个用满偏电流为3 mA 的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间.如用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA 处,则被测电
阻的阻值为( )
A.1 000 ΩB.5 000 ΩC.1 500 ΩD.2 000 Ω
答案 A
解析本题主要考查对欧姆表的原理的理解.设欧姆表的内阻为R 内,由欧姆定律知:3×10-3
E E E
A=,1.5×10-3 A=,所以R 内=500 Ω,E=1.5 V,又1×10-3 A=,R内
R内+500 ΩR内+R x
所以R x=1 000 Ω.
图2119
4.如图2119 是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一
阻值为 R 的电阻时,指针偏转至满刻度 4/5 处.现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度
R r 2 的
1/5 处,则该电阻的阻值为(
)
A .4R
B .5R
C .10R
D .16R 答案 D
E 解析 当进行电阻调零时,根据闭合电路的欧姆定律,此时欧姆表满偏,即 I g = ,当测
R 内
4I g E I g E
量电阻值为 R 的电阻时,有 5 =R 内+ ,设待测电阻阻值为 R ′,则有 = ,联立 内+R ′ R 5 R 各式解得 R ′=16R .故 D 对.
图 21110
5. 如图21110 所示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流 I g =300 μA ,内阻 R g =
100 Ω,可变电阻 R 的最大阻值为 10 kΩ,电池的电动势 E =1.5 V ,内阻 r =0.5 Ω,图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 色.按正确使用方法测量电阻 R x 的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则 R x =
kΩ,若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小、
内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述 R x ,其测量结果与原结果相比将
(填“变大”、“变小”或“不变”).
答案 红 5 变大
E
解析 由 I =R g +R +r +R x 及 I g = E
1 g + + ,且指针指中央,I = I g =150 μA ,联立解得 R x =5
kΩ;因欧姆表的内阻变大,同样的电阻值,电流变小,读数变大. 题组二
多用电表的功
能及使用 6.下列关于多用电表电阻挡的说法中,正确的是(
)
A .表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度越密
B .红表笔是与表内的电源的负极相连的
C .测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻
D .为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近 答案 ABCD
解析 由多用电表电阻挡的工作原理可知表盘刻度是不均匀的,且刻度值越大刻度越密;红表笔是与电表内部电源的负极相连的;在测量时一定要先进行电阻挡调零,再测量,同时为减小误差,要尽量使指针指在中间刻度附近.
R
题组三 综合应用
图 21111
7. 如图 21111 所示,欧姆表刻度盘中,未使用时指针指 A ,两表笔短接时指针指 B .若欧姆
表的总内阻为 24 Ω,C 是 A 、B 的中点,D 是 A 、C 的中点,则 D 点的刻度值为
Ω. 答 案 72
E
1 I g 解析 由欧姆表原理:I g =R +r +R g ,当指针指 D 点时,电流为满偏电流的4,则由4
=
E
+ + g + x
,得:R x ′=3R 内=72 Ω. R r R R ′
8. 实验室有下列器材:
A .电流表(0~100 μA,1.5 kΩ);
B .电流表(0~1 mA,1 kΩ);
C .变阻器(0~300 Ω);
D .变阻器(0~800 Ω);
E .干电池(1.5 V ,r =0);
现要改装一只欧姆表,从上述备用器材中,电流表应选用 ,变阻器应选用
,
电源应选用
(填序号).改装好的欧姆表中心刻度的阻值为
.
答案 B D E 1.5 kΩ
E 解析 若选用 A 电流表,需要变阻器的最小阻值为 R = -1.5 kΩ=13.5 kΩ.C 、D 两个变阻
I g
E
器都不能用,故不能选 A 电流表.若选用 B 电流表,需要变阻器的最小阻值为 R = -1
I g kΩ=0.5 kΩ=500 Ω,D 变阻器可以满足,故电流表选 B ,变阻器选 D.由于只有一个电源, E 1.5 V
故电源选 E.欧姆表中心刻度的阻值为 R 中=R 内= = =1.5 kΩ.
I g 1 mA
图 21112
9.
在如图21112 所示的电路中,电源的电动势E =1.5 V ,内阻r =0.5 Ω,电流表满偏电流I g =10
mA ,电流表电阻 R g =7.5 Ω,A 、B 为接线柱.
R r R R 7.5 142 (1) 用一根导线把 A 、B 直接连起来,此时,应把可变电阻 R 1 调节为多少才能使电流表恰好
达到满偏电流?
(2) 调至满偏后保持 R 1 的值不变,在 A 、B 间接入一个 150 Ω 的定值电阻 R 2,电流表指针指
着多少刻度的位置?
(3) 如果把任意电阻 R 接在 A 、B 之间,电流表读数 I 与 R 的值有什么关系?
1.5 V
答案 (1)142 Ω (2)5 mA (3)R = I
-150 Ω
解析 (1)因电流表电阻 R g 的值不能忽略,此时可以把电流表视为一个电阻来计算.由闭合E 电路欧姆定律,有 I g = g + + 1
R r R E
1.5
从中解出可变电阻 R 1 的值 R 1= -R g -r =( -7.5-0.5) Ω=142 Ω
I g 0.01
这表示,当两个接线柱直接连到一起,且表头指针恰好满偏时,可变电阻 R 1 的值需调节到 142 Ω.
(2)保持可变电阻 R 1 的值不变,把 R 2=150 Ω 接在 A 、B 之间,设这时电流表读数为 I 2,由
E 闭合电路欧姆定律得:I 2= g + + 1+ 2= + 1.5
+ + A =0.005 A =5 mA 这表示,接入 R 2 后,电流表指针指在“5 mA ”刻度的位置.
E
(3)把任意电阻 R 接到 A 、B 之间、设电流表读数为 I ,则 I =
R g +r +R 1+R
1.5 V
代入数值后,得 I =
150 Ω+R
1.5 V
解 出 R = I
-150 Ω.
0.5 150。