高考物理总复习 第七章 第六讲 实验：练习使用多用电表课件 新人教版选修31

(对应学生用书P140)一、实验目的1了解多用电表的构造和原理；2使用多用电表测电阻；3探测黑箱内的电学元件二、实验原理1多用电表的构造及功能多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如右图所示多用电表表面还有一对正、负插孔红表笔插“”插孔，黑表笔插“”插孔，插孔上面的旋钮叫调零旋钮，用它可进行电阻调零另外，在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线2多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合，测电流和电压的原理与电流表和电压表相同(1)直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表(2)直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表只要将对应Rx值的电流刻度I改为阻值Rx即为欧姆表由于I与R成非线性关系，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问题探究欧姆表的中值电阻与内阻有何关系？由此解释为何每次欧姆表换挡都要调零三、实验器材多用电表一只，干电池一节，电阻箱一个，定值电阻三个，黑箱一个，导线若干(对应学生用书P141)要点一实验步骤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(1)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(2)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判断目的应用挡位应用挡位现象现象电源电源电压挡电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻电阻欧姆挡欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同两接线柱正、反接时示数相同二极管二极管欧姆挡欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大正接时示数很小，反接时示数很大电容器电容器欧姆挡欧姆挡指针先指指针先指“0 ”后逐渐增大到后逐渐增大到“”，且越，且越来越慢来越慢电感线圈电感线圈欧姆挡欧姆挡示数由示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数逐渐减小到某一较小固定示数要点三注意事项1.使用多用电表“十二忌”(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流入，从负极测试笔流出(4)忌用手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(5)忌用直流电挡位测交流电(6)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值(7)忌只看读数不乘倍率(8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零(9)忌把电池装反(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量(11)忌把电池装在多用电表内长期不用(12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡2用多用电表测黑箱时，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3用多用电表测电流和电压时，要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率要点四误差分析1.测电阻时，表盘刻度线不均匀造成读数误差2电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大(2011北京)用如图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：旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线将K旋转到电阻挡“100”的位置将插入“”、“”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”) 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“1k”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，对电表进行校准解析多用电表表盘上S为调整定位螺丝，作用是进行机械调零；使用多用电表前首先要进行机械调零T为欧姆调零旋钮，欧姆调零时，指针对准电阻的零刻线指针偏转角度过小说明电阻很大，选择开关K应旋至较大倍率，换挡后需重新进行欧姆调零答案ST；0刻线ADC(对应学生用书P142)题型一对欧姆表的原理的考查例1 图示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300 A，内阻Rg100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，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Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx_k.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Rx，其测量结果与原结果相比将_(填“变大”、“变小”或“不变”)尝试解答欧姆表是电流表改装的，因此电流的方向也是从“”插孔进、从“”插孔出，由于图中电流从接线柱A流入，故接线柱A是“”插孔即红表笔插孔(红表笔插入“”插孔)，所以与A相连的表笔颜色是红色；答案红5变大题型二利用多用电表检测电路故障例2 (2010山东高考)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如下图所示闭合电键后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是_(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障先将选择开关旋至_挡(填“欧姆100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将_(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是_、_、_.尝试解答本题考查电路故障的分析判断、检测和多用电表的使用等知识点，意在考查考生实验能力和分析判断电路故障的能力若电流表示数为零，电压表示数为E，说明电压表与电源构成闭合回路，发生故障的是待测金属丝利用多用电表检测含电源电路故障，应先将开关旋转至直流电压10 V挡，再将红表笔固定在电源正极a接线柱上，若只有滑动变阻器断路，把另一支表笔接b时，多用电表示数为0；把另一支表笔接c时，多用电表示数为E；把另一支表笔接d时，多用电表示数为E.答案待测金属丝直流电压10 V红0EE 题型三用多用电表探索黑箱内的电学元件例3 如右图所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如表所示请判定黑箱内的结构. 红表笔红表笔AABCCB黑表笔黑表笔BCCBAA阻值阻值()100150502 k2.1 k100尝试解答此题考查用多用电表判定黑箱内的电路结构，考查学生对二极管特性的掌握情况，考查推理能力定值电阻阻值与电流方向无关二极管有单向导电性，其电阻与电流方向有关，其正向电阻较小，反向电阻很大电流方向总是从红表笔流入多用电表，因此一定是从黑表笔流入被测电路的A、B间电阻与电流方向无关，因此一定是定值电阻；B、C间电阻与电流方向有关，且阻值比A、C间的相应阻值小，说明二极管一定直接接在B、C间且C为正极答案黑箱内结构如右图所示(对应学生用书P142)1关于多用电表的使用，下列说法不正确的是()A待测电阻不跟别的元件断开，其测量值将偏大B测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏小C测量电阻时，如果电路不和电源断开，可能出现烧坏表头的情况D用多用电表测量60 W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大解析待测电阻不跟别的元件断开，待测电阻可能是与其他元件并联，测量值可能偏小；测电阻时，两手碰表笔的金属杆，人体电阻与待测电阻并联，测量值偏小；测量电阻时，如果电路不和电源断开，欧姆表两端的电压可能过大，从而烧坏电表；用多用电表测量灯泡的电阻，测量的是灯泡不发光时的电阻，灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时温度很高，电阻较大符合题意的选项为A、D.答案AD2实验课上，老师在实验桌上摆放了晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，要求某实验小组用多用电表对以上三元件加以区分该小组的做法是：将多用电表的选择开关拨到“R100”挡，分别测它们的正负电阻加以区别：测甲元件时，R正R反0.5 k；测乙元件时，R正0.5 k，R反100 k；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 k，接着读数逐渐增大，最后停在100 k上，测甲、乙、丙三个元件分别是()A电容器、电阻、二极管B电阻、电容器、二极管C电阻、二极管、电容器 D二极管、电阻、电容器解析甲元件的正、反向电阻相同，说明甲为定值电阻；乙元件的正向电阻很小，反向电阻很大，说明乙为二极管；测丙元件时，电阻增大过程，是给电容器的充电的过程，充电完成后，电容器阻值很大，故丙为电容器C项正确答案C3根据要求填空：(1)下图甲所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此多用电表测量一阻值约为2030 的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：调节可调部件_，使电表指针停在_位置；调节可调部件K，使它的尖端指向_位置；将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_，使电表指针指向_位置(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示，该电阻的阻值为_ .答案(1)SA、V的零位1 挡T右端欧姆挡零位(2)2.01044(2011青岛三校联考)一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100.用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_挡，如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_；若补上该步骤后测量，表盘的示数如下图所示，则该电阻的阻值是_.若将该表的选择开关置于1 mA挡测电流，表盘示数仍如图所示，则被测电流为_mA；若用直流15 V挡测量电压，则读数为_V.答案100重新进行欧姆调零2.2103(或2.2 k)0.406.05如右图所示的电路中，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(1)为了检测小灯泡以及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解析(1)小灯泡不亮，即发生了断路故障. 在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2同时断开，即与电源断开的情况下，应当选用欧姆挡(2)由“外电路断开时，路端电压等于电动势”可知，5、6两点可能有故障答案(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)将多用电表挡位调到欧姆挡；将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障6(2011安徽)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“1k”挡位，测量时指针偏转如图(a)所示请你简述接下来的测量操作过程：_；_；_；测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡(2)图(b)是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程当转换开关S旋到位置3时，可用来测量_ ；当S旋到位置_时，可用来测量电流，其中S旋到位置_时量程较大解析多用电表测电阻时，电源内置；作为电流表时，电阻与表头并联；并联电阻越小，电流表的量程越大答案(1)断开待测电阻，将选择开关旋到“100”挡将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 ”再接入待测电阻，将指针示数100，即为待测电阻阻值(2)电阻；1、2；17(2011烟台月考)(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中a、b所示若选择开关处在“10 ”的欧姆挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是_.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是_V.(2)如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：A用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻；B用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；C用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流你认为以上测量中不妥的有：_(填序号)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了UI坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E_V，内阻r_.由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比_，测得的内阻与实际值相比_(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)解析从图中可以看出指针位于a时，示数为50，被测电阻的阻值为5010 500 ；从图中可以看出指针位于b时，所测电压为2.0 V.(2)A中不能用欧姆挡直接测量含电源电路的电阻；C中可能会造成短路，不能用多用电表的电流挡直接测量a、b间的输出电流作出等效电源的UI图线，如图所示，把图线延长得出在U轴上的截距为1.45，即等效电源的电动势为1.45 V，求出图线斜率的绝对值为0.75，即等效电源的内阻为0.75 .考虑电压表内阻的影响，采用此测量电路所测得的电动势与内阻都偏小答案(1)5002.0(2)AC1.450.75偏小偏小