第56练实验十三：用多用电表测量电学中的物理量

分值：50分

1.(14分)(2024·浙江6月选考·16Ⅱ)在“测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线”实验中。

(1)(4分)用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极，选用“×100”挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡(选填“×10”或“×1k”)重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管(选填“正极”或“负极”)。

(2)(6分)图(A)是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)，Q应连接接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50mA挡测量，指针如图(B)所示，则电流I＝mA。

(3)(4分)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图(C)所示，说明该二极管是元件(选填“线性”或“非线性”)，正常发光时电压在V范围。

2.(14分)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成电阻表并进行刻度和校准，要求改装后电阻表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0~99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干。

(1)(6分)电阻表设计

将图(a)中的实物连线组成电阻表。电阻表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为Ω；滑动变阻器选(填“R1”或“R2”)。

(2)(4分)刻度电阻表表盘

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、。

(3)(4分)校准

红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使电阻表指针指向kΩ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电阻表上对应的测量值，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Ω。

3.(8分)图甲为多用电表示意图。

(1)(2分)用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太大。为了测量结果比较准确，按以下步骤进行了实验：

①换用“×10”或“×1k”中合适倍率的电阻挡；

②两表笔短接，通过调节(选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零；

③重新测量并读数，根据图乙刻度盘上的指针示数并结合所选的合适倍率，测得电阻是Ω。

(2)(4分)图丙为“×10”和“×100”两种倍率的电阻挡内部电路示意图。若已知电流表G的内阻Rg＝18Ω，则R1的阻值为Ω；若已知电源电动势为1.5V，结合图乙所示的中值电阻，可得电流表G的满偏电流Ig＝mA。

(3)(2分)当电流正向流经发光二极管时(从正极流入)，电阻较小，二极管正常发光。现用多用电表的电阻挡测量发光二极管电阻，发现二极管发光，则可知红表笔连接的是二极管的(选填“正极”或“负极”)。

4.(14分)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250μA，内阻为480Ω。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1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，电阻×100Ω挡。

(1)(2分)图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)(2分)关于R6的使用，下列说法正确的是。

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.使用电阻挡时，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

(3)(4分)根据题给条件可得R1＋R2＝Ω，R4＝Ω。

(4)(6分)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”相连的，则多用电表读数为；若此时B端是与“3”相连的，则读数为；若此时B端是与“5”相连的，则读数为。(结果均保留3位有效数字)

答案精析

1.(1)×1k负极(2)ad45.0

(3)非线性2.0~2.5

2.(1)如图所示900R1

(2)455(3)035000.0

解析(1)由题知当两表笔间