高考物理必考实验精细精讲 实验十 练习使用多用电表学案

6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5实验十实验十练习使用多用电表练习使用多用电表目录目录课前预习课前预习基础落实基础落实课堂互动课堂互动考点突破考点突破课前预习课前预习基础落实基础落实【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。外形如图实1所示：上半部为表头，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。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，如图实1 中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。2挡位如图实2 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，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。3电流表与电压表的改装改装方案6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 54.多用电表的电阻挡电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图实3 所示。电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。当红黑表笔短接进行欧姆调零时，使指针满偏。根据闭合电路欧姆定律有IgERgRr，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有IERgRrRx，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接标出I对应的Rx的值，则所测电阻Rx即可从表盘上直接读出。由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。当RxRgRr时，IIg2，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。【实验器材】多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、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如图实4 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如图实4 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 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 56用多用电表按下面步骤测电阻，并与标定阻值相比较调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。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。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。选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零。再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔。测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。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【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、0.001 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。【注意事项】【注意事项】1在使用多用电表前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用电表的指针指向电流表的零刻度。2测量前，应把选择开关旋转到相应项目的适当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘的对应，直流电流挡、直流电压挡要注意极性。3用多用电表探测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。4欧姆挡的使用需要注意以下几点：(1)合理选择欧姆挡的量程，使指针尽量指在表盘中间位置附近指针一般偏转在13到23的部分。(2)换用欧姆挡的另一个量程时，一定要重新进行电阻调零，才能进行测量。(3)读数时，应将表针示数乘选择开关所指的倍数。6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 55实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡长期不用时应将多用电表中的电池取出。课堂互动课堂互动考点突破考点突破考点一考点一电表的改装电表的改装例 1某同学用量程为 1 mA、内阻为 120 的表头按图实5 甲所示电路改装成量程分别为 1 V 和 1 A 的多用电表。图中 R1和 R2为定值电阻，S 为开关。回答下列问题：(1)根据图实5 甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。(2)开关 S 闭合时，多用电表用于测量_(填“电流” 、 “电压” ，或“电阻”)；开关 S 断开时，多用电表用于测量_(填“电流” 、 “电压”或“电阻”)。(3)表笔 A 应为_色(填“红”或“黑”)。(4)定值电阻的阻值 R1_，R2_。(结果取三位有效数字) 解析解析 (1)实物连接如图所示(2)开关 S 闭合时，R1与表头和 R2并联，为电流表，因此用于测量电流；当开关 S 断开时，R2与表头串联，为电压表，因此用于测电压。(3)电流应从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，因此表笔 A 应为黑色。(4)开关 S 断开时为电压表，UIg(RgR2)，解得 R2880 ；开关 S 闭合时为电流表，R1Ig（RgR2）IIg1.00 。 答案答案 (1)见解析图(2)电流电压(3)黑(4)1.00880考点二考点二多用电表的使用及读数多用电表的使用及读数例 2(新课标全国)某学生实验小组利用图实6 所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5多用电表；电压表：量程 5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值 5 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点。(2)将图实6 中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图实7 甲所示，这时电压表的示数如图实7 乙所示。多用电表和电压表的读数分别为_k和_V。(4)调节滑动变阻器的滑片， 使其接入电路的阻值为零， 此时多用电表和电压表的读数分别为 12.0k和 4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为_k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图实8 所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_k。6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 解析解析 (1)欧姆表每次使用都需要将红、黑表笔短接进行欧姆调零。(2)由于红表笔接欧姆表内置电源的负极，因此红表笔也应该与电压表的负接线柱相连，故应和 1端相连。(3)欧姆表读数需要“1k”倍率，因此电阻为 15 k。电压表示数 3.60 V，最小刻度是 1 的需要精确到最小刻度的下一位。(4)当滑动变阻器电阻为零的时候，欧姆表测得的是电压表的内阻，因此是 12 k。(5)根据欧姆表中间刻度可以判断欧姆表的内阻为 15 k，根据(4)中的数据可知，当测 12 k的电压表时，电压表示数是 4 V，所以IURV13mA，可得EI(RVR内)9.00 V。 答案答案 (1)短接(2)1(3)153.60(4)12(5)9.0015规律总结规律总结多用电表的读数技巧多用电表的读数技巧1欧姆表的读数(1)为了减小读数误差，指针应指在表盘13到23的部分，即中央刻度附近。(2)除非指针所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。(3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。2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 时，不用估读到下一位。考点三考点三多用电表探索黑箱内的电学元件多用电表探索黑箱内的电学元件例 3如图实9 甲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。(1)在使用多用电表前， 发现指针不在左边 “0” 刻度线处， 应先调整图乙中多用电表的_(选填“A” 、 “B”或“C”)。(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实9 乙所示。请将记录表补充完整，并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路。6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 解析解析 (1)A 是机械调零，B 是欧姆调零，C 是功能选择开关，故选填 A。(2)为防止 a、b 间存在高压电源在持续接通时烧坏电表，应采用“点触”方式。(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管由题图乙可以读出 a、b 间阻值为 5.0 。因黑箱内只有三个阻值相等的电阻，由表内数据知 b、c 间电阻等于 a、b 间电阻与 a、c 间电阻之和，故可推测 a、b 间电阻与 a、c 间电阻相串联。又因 a、c 间阻值是 a、b 间阻值的 2 倍，故 a、b 间有一个电阻时 a、c 间两个电阻串联；a、c 间有一个电阻时 a、b 间两个电阻并联，电路如图所示。 答案答案 (1)A(2)短暂(3)5.0电路图见解析考点四考点四用多用表判断电路故障用多用表判断电路故障例 4(重庆理综)某照明电路出现故障，其电路如图实10 甲所示，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实10 乙所示， 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实10 乙相6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5同，可判定发生故障的器件是_(选填“蓄电池” “保险丝” “开关” “小灯”)。 解析解析 (1)由题图实10 可知，直流 50 V 挡的最小分度为 1 V，故按“十分之一”估读法可知读数应为 11.5 V 左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明 a、c 两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。(2)同理可知，两表笔接 c、b 时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。 答案答案 (1)11.5(11.211.8 之间的值均可)蓄电池(2)小灯