高考物理一轮复习 第7章 实验10 练习使用多用电表课件

第 七 章 恒 定 电 流实验十练习使用多用电表 基础梳理一、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 二、实验原理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下图所示：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，还有欧姆调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔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，如上图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度 2挡位如图所示，多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用 (1)当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于并联阻值的大小不同，量程也不同，1的量程较大(2)当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，4的倍率比3的倍率高(3)当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，6的量程比5的量程大 三、实验器材多用电表、直流电源、开关、二极管、定值电阻(大、中、小)三个、电学黑箱、干电池、小电珠、导线若干 四、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 五、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.测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零5.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.如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出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 方法规律一、实验操作要领1观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程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如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压 5如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流 6利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将测量值和真实值进行比较7研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极8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正、反接时示数相同 判断目的应用挡位现象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“0”后逐渐增大到“”，且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 二、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测电压和电流时，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. 三、使用多用电表要注意“十忌”(1)忌不调零就使用多用电表(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆(5)忌用直流电挡位测交流电(6)忌不进行欧姆表调零，或换欧姆挡量程后不调零，就用多用表测电阻 (7)忌把电阻同其他电路连在一起进行测量(8)忌只看读数不乘倍率(9)忌把电池装在多用电表内长期不用(10)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡 四、用多用电表探测黑箱内元件的基本思路 典例1(2015上海卷，27)如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图电流表满偏电流0.5 mA、内阻10 ；电池电动势1.5 V、内阻1 ；变阻器R0阻值05 000 . (2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_(选填“偏大”或“偏小”或“准确”) (2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确，因为电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消答案(1)小290(2)准确 考向二多用电表的使用读数典例2(2016杭州模拟)在“练习使用多用电表”实验中，某同学进行了如下的操作：(1)用多用电表电阻挡测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红、黑表笔进行欧姆调零(如图a所示)，然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图b所示)，这两步操作是否合理？_(选填“a合理”“b合理”或“都不合理”) (2)用多用电表电流挡测量电路中电流，该同学将选择开关置于直流“50 mA”挡，连接的电路如图c所示，图中多用电表测定的是_(选填“甲电阻的电流”“乙电阻的电流”或“总的电流”)，测得的值是_(3)该同学要测量多用电表直流2.5 V挡的内阻RV(约为20 k)除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个(电动势E为2 V，内阻可忽略不计)，电阻一个(阻值R为10 k)，电键一个，导线若干要求： 解题引路(1)图a和图b中，将人体电阻并入电路中的是_，所以产生实验误差(2)画出图c的电路图(3)测量直流2.5 V挡的内阻时，可将多用电表视为_ 提示：(1)图b(2) 多用电表的读数技巧测电阻时(欧姆挡)读数：除非指针指在刻度盘处每个小格表示1 时，要估读到下一位，其余情况都不用估读，电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5等时，不用估读到下一位 考向三用多用电表检查电路故障典例3(2014重庆卷，6)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点 (1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯) 解析(1)因用直流50 V挡检测，故满偏时电压为50 V，刻度均匀，在图示位置时，读数为11.5(11.211.8之间的值均可)V，说明蓄电池正常(2)红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯答案(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯 考向四创新实验设计典例4如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测 (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图所示 请将记录表补充完整，并画出一种可能的电路.两表笔接的接点多用电表的示数a、b _a、c 10.0 b、c 15.0 解析(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零部件为A.(2)使用多用电表测量电压时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表 (3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 ，由a、b间电阻为5.0 ，a、c间为10.0 ，b、c间为15.0 知，电路为a、b间5.0 的电阻与a、c间10.0 的电阻串联而成，故可能的电路图如图所示 高考命题常涉及的几种创新角度一、本题创新点分析1源于教材本例同样考查了多用电表的使用方法2高于教材本例进一步考查了用多用电表探测黑箱内的电学元件 二、本实验还可以从以下方面进行改进创新实验目的的创新1应用多用电表还可以检测电路故障，判定电路是否发生断路或短路，则该实验应如何操作？提示：(1)如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能电压表所在支路有断路，或并联路段内有短路(2)如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路(3)用电流表同样可按上述方法检测电路故障，因为无论是应用电压表还是应用电流表，目的是检测电路的通与断 2用多用电表鉴别电阻、电容器和电感器，应如何操作？提示：将多用电表选择开关旋到欧姆挡，用两表笔接触电学元件，若发现指针示数稳定，则说明元件为电阻；若发现指针迅速向右摆动，而后慢慢转到表盘左端，则说明元件为电容器；若发现指针从左端慢慢转到右端，则说明元件为电感器 频考一多用表的使用及读数1在实验室，某同学用多用电表粗测一段样品的电阻经正确操作后，用“100 ”挡时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用_挡(填“10 ”或“1 k”)重新测量换挡后，在测量前应_ 解析用“100 ”挡时发现指针偏转较小，说明待测电阻阻值较大，他应该换用“1 k”挡重新测量，换挡后，在测量前应重新欧姆调零答案1 k重新欧姆调零 2(2016江苏苏南四校联考)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图(a)所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结果为_；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_ (2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图(c)所示，则该图象的函数关系式为_ (3)下列根据图(c)中IRx图线做出的解释或判断中正确的是()A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小B欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx0时电路中的电流IIgCRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当R x的阻值为图(c)中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧 频考二用多用表检测线路故障3(2014重庆理综)某照明电路出现故障，其电路如图所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路中的a、b点 解析(1)断开开关，多用电表接a、c点可以看作直接测量蓄电池的电动势，读数接近标称值，说明蓄电池正常(2)闭合开关，多用电表接b、c点，测量结果应当是小灯两端的电压，根据闭合电路欧姆定律UEIr，这个值应当小于电源电动势但实际测量结果和(1)中相等，说明bc段存在断路情况，出现故障的应是小灯 4在如图所示的电路中，四节干电池串联作为电源，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑动片，A、B灯都不亮 (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 VB10 VC50 V D250 V (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问和e、f间的电阻时，某次测量结果如图所示，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：_. 频考三综合应用5(2015广东理综，34(2)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等