【步步高】2020年高考物理大一轮 实验十 　练习使用多用电表 新人教版选修3-1（通用）

实验十练习使用多用电表 一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1构造：如图1所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红黑表笔组成图1欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联外部：接被测电阻Rx.全电路电阻R总RgRrRx2工作原理：闭合电路的欧姆定律I.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，这一过程叫欧姆表调零(1)当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”(图甲)(2)当I0时，Rx，在I0处标为“”(图乙)(3)当I时，RxRgRr，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻二、多用电表1表盘：多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程外形如图2所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程另外，还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔图2由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度2挡位：如图3所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，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图3三、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，它的符号如图4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)当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示图43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、负极四、练习使用多用电表实验目的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实验器材多用电表、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)三个实验步骤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位置若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零3将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔4按如图5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5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图56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，然后断开表笔，再使指针指向.(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十千欧的电阻两端，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7探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数数据处理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效数字2测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小 刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可误差分析1电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池2欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点3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，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近4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5读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数注意事项1表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出”2区分“机械零点”与“欧姆零点”机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮3测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联4刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流直流共用，下为交流2.5 V专用5由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率6使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆7测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表8测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零9在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管10使用完毕，选择开关要置于OFF挡长期不用，应把表内电池取出记忆口诀机械调零第一步，断开表笔调螺母，指针指向时，根据阻值来选挡.短接表笔指零，测时双手勿触阻.中值附近去读数，测量阻值高精度.勿忘得数乘倍率，用完拨回“OFF”挡.考点一多用电表的使用例1(2020北京理综21(1)用如图6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：图6(1)旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线(2)将K旋转到电阻挡“100”的位置(3)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”)(4)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，对电表进行校准考点二多用电表的读数例2如图7所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：图7(1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”、“100”或“1 k”)(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_ V.用多用电表检查电路故障电路故障的分析判断方法：用电压表测量电路中两点间的电压，若电压表有读数，说明这两点与电源之间的连线是通路，断路故障点就在这两点之间；若电压表无读数，说明这两点与电源之间的连线是断路，断路故障点就在这两点与电源的连线上逐渐缩小测量范围，不难找出断路故障点短路的表现为电流不为零而两点之间电压为零，判断短路故障可据此判断例3如图8所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点 图8(1)为了检测小灯泡及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明_可能有故障(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤_1用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图9所示若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中图9指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100 mA_mA直流电压2.5 V_ Vb电阻100_2多用电表表头的示意图如图10所示在正确操作的情况下：图10(1)若选择开关的位置如a箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(2)若选择开关的位置如b箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(3)若选择开关的位置如c箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(4)若选择开关的位置如c箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：_，_，_.(5)全部测量结束后，应把选择开关拨到_或者_(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表3某同学利用多用电表做了以下实验：(1)使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下：把选择开关扳到“100”的欧姆挡上；把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻度线上；把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；换用“10”的欧姆挡，随即记下欧姆数值；把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么该学生在实验中有哪些操作是错误的？(三个错误)错误一：_；错误二_；错误三：_.(2)如图11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_；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为_mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为_V.图114在如图12所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮图12(1)用多用电表的直流电压挡检查故障选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)A2.5 V B10 V C50 V D250 V测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是 ()AA灯丝断开 BB灯丝断开Cd、e间连线断开 DB灯被短路(2)接着利用欧姆表的“1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零测试前，一定要将电路中的开关S_；测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图13所示，读数为_ ，此时测量的是_间电阻根据小灯泡的规格计算出的电阻为_，它不等于测量值，原因是：_.图13答案课堂探究例1(1)S(3)T0刻线(4)ADC例2(1)1.51031 k(2)30.8(30.730.9都正确)154(3)6.2例3(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)将多用电表挡位调至欧姆挡；将红、黑表笔短接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻若电阻为无穷大，表明小灯泡有故障随堂训练123.00.573202(1)直流电压1.20 V(2)直流电流48 mA(3)电阻1.6 k(4)改用“1 k”倍率，重新欧姆调零，测量、读数(5)OFF挡交流电压最高挡(6)红正3(1)错误一：换用“10”的欧姆挡，应该换用“1 k”的欧姆挡错误二：换挡后没有进行欧姆调零错误三：使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡(2)1 7004723.54(1)BA(2)断开6e、f12.7欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小