2019高考物理一轮复习第八章恒定电流实验11练习使用多用电表课件新人教版.ppt

实验11练习使用多用电表 一 理论必备 一 电流表与电压表的改装1 改装方案 2 校正校正电路如图所示 二 欧姆表原理1 构造 欧姆表由电流表G 电池 调零电阻R和红 黑表笔组成 欧姆表内部 电流表 电池 调零电阻串联 外部 接被测电阻Rx 3 刻度的标定 红 黑表笔短接 被测电阻Rx 0 时 调节调零电阻R 使I Ig 电流表的指针达到满偏 这一过程叫欧姆调零 1 当I Ig时 Rx 0 在满偏电流Ig处标为 0 图甲 2 当I 0时 Rx 在I 0处标为 图乙 3 当I 时 Rx Rg R r 此电阻值等于欧姆表的内阻值 Rx叫中值电阻 三 多用电表1 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 2 外形如图所示 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 3 多用电表面板上还有 欧姆表的欧姆调零旋钮 使电表指针指在右端零欧姆处 指针定位螺丝 使电表指针指在左端的 0 位置 表笔的正 负插孔 红表笔插入 插孔 黑表笔插入 插孔 4 原理图 二 多用电表使用 一 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 二 实验步骤1 机械调零 多用电表的指针若不指零 则可用小螺丝刀进行机械调零 2 将红 黑表笔分别插入 插孔 3 测量小电珠的电压和电流 1 按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 2 按如图乙所示连好电路 将选择开关置于直流电流挡 测量通过小电珠的电流 4 用多用电表测电阻 1 调整定位螺丝 使指针指向电流的零刻度 插入表笔 2 选择开关置于 挡的 1挡 短接红 黑表笔 调节欧姆调零旋钮 使指针指到 0 欧姆位置 然后断开表笔 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 选择开关改置于 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 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 5 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 6 探索黑箱内的电学元件 三 注意事项1 红表笔插入 孔 黑表笔插入 孔 2 区分 两个零点 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 测电阻时 1 待测电阻与电源一定要断开 2 两手一定不要同时接触两表笔金属杆 3 指针指中值附近较准 否则换挡 4 每换一挡必须重新欧姆调零 5 读出示数要乘以倍率 4 使用完毕 选择开关要置于 OFF 挡或交流电压最高挡 长期不用应取出电池 命题点一 命题点二 多用电表的原理及使用例1 2017 全国卷 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G的满偏电流为250 A 内阻为480 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 欧姆 100 挡 命题点一 命题点二 1 图 a 中的A端与 填 红 或 黑 色表笔相连接 2 关于R6的使用 下列说法正确的是 填正确答案标号 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 使用欧姆挡时 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 根据题给条件可得R1 R2 R4 4 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 命题点一 命题点二 答案 1 黑 2 B 3 160880 4 1 47mA或1 48mA1100 2 95V或2 96V解析 1 根据电流从红表笔进入多用表 结合欧姆挡知 A与黑表笔相连 2 在使用多用电表之前 调节机械定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流 0 位置 A选项错 使用欧姆挡时 将两表笔短接 调整R0进行欧姆调零 B选项正确 电流挡中电路与R6无关 C选项错 3 当B端接 2 时 电流表的量程为1mA 此时 R1 R2串联后与表头并联 R1 R2承担的电流为I Ig 0 75mA 由IgRg I Ig R1 R2 可得R1 R2 160 当B端接 4 时 电压表量程为1V 表头与R4串联 表头部分承担的电压Ug IgRg 250 10 6 480V 0 12V 故R4承担的电压为0 88V 命题点一 命题点二 4 B端与 1 连接时 电流表最大量程为2 5mA 表盘上每1小格表示0 05mA 指针约在第29 6格 则电流表读数为1 48mA B端与 3 连接时 多用表为欧姆表 示数为R 11 100 1100 B端与 5 连接时 多用表为量程5V的电压表 每1小格表示0 1V 则读数为2 96V 命题点一 命题点二 例2 2017 湖北黄石模拟 某学生实验小组利用图甲所示电路 测量多用电表内电池的电动势和电阻 1k 挡内部电路的总电阻 使用的器材有 多用电表 电压表 量程5V 内阻十几千欧 滑动变阻器 最大阻值5k 导线若干 回答下列问题 1 将多用电表挡位调到电阻 1k 挡后并进行了欧姆调零 2 将图甲中多用电表的红表笔和 选填 1 或 2 端相连 黑表笔连接另一端 命题点一 命题点二 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乙所示 这时电压表的示数如图丙所示 多用电表和电压表的读数分别为k 和V 命题点一 命题点二 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 00V 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 如图丁所示 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 1k 挡内部电路的总电阻为k 答案 2 1 3 15 03 60 4 9 015 0 命题点一 命题点二 解析 2 多用电表插孔红正黑负 电流从红表笔流入电表 从黑表笔流出电表 电流从电压表正接线柱流入 由图示甲所示可知 红表笔接触2 黑表笔接1 3 用电表挡位调到电阻 1k 由图乙所示可知 电阻阻值1k 15 0 15 0k 由图丙所示可知 电压表分度值为0 1V 电压表读数为3 60V 4 欧姆表的中值电阻等于内电阻 故欧姆表1k挡位的内电阻为15 0k 命题点一 命题点二 1 欧姆表刻度盘与电压 电流表刻度盘的区别 1 欧姆表左 右0 2 欧姆表刻度不均匀 3 欧姆挡是倍率挡2 电表读数技巧 1 欧姆表的读数a 为了减小读数误差 指针应指在表盘的部分 即中央刻度附近 b 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 c 电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积 命题点一 命题点二 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 命题点一 命题点二 用多用电表检测电路故障及探测黑箱内的电学元件例3 2017 甘肃定西期末 在如图甲所示的电路中 四节干电池串联 小灯泡A B的规格为 3 8V0 3A 合上开关S后 无论怎样移动滑片 A B灯都不亮 命题点一 命题点二 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 A 2 5VB 10VC 50VD 250V 测得c d间电压约为5 8V e f间电压为0 则故障是 A A灯丝断开B B灯丝断开C d e间连线断开D B灯短路 2 接着训练用欧姆表的 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 某次测试结果如图乙所示 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 命题点一 命题点二 答案 1 B A 2 断开 6e f12 7温度高时金属丝电阻率大 计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻 或测量出的电阻是常温下的电阻 解析 1 因为电源的电动势大约为6V 要使电压挡选择的量程安全以及准确 则选择开关选择10V的量程 故B正确 测得c d间电压约为5 8V 接近电源电动势 e f间电压为0 可知灯泡A断路 故A正确 2 用欧姆表测量电阻时 开关应断开 使得待测电阻与电源不相连 欧姆表的读数为6 1 6 因为c d间断路 知测 它不等于测量值 原因是温度高时金属丝电阻率大 计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻 或测量出的电阻是常温下的电阻 命题点一 命题点二 思维点拨 1 选择的量程要安全 以及要使指针指在中间附近 结合电源的电动势选择合适的量程 根据测得的电压判断故障的原因 2 欧姆表测量电阻时 开关S需断开 欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率 根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻 通过温度升高 电阻率变大 分析计算出的电阻与测量电阻不等的原因 命题点一 命题点二 例4如图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 命题点一 命题点二 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 命题点一 命题点二 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乙所示 请将记录表补充完整 并在黑箱图中画出一种可能的电路 命题点一 命题点二 答案 1 A 2 短暂 3 5 0见解析图解析 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间存在高压电源并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 故可判断出电路图如图所示 命题点一 命题点二 判断黑箱内元件的基本思路 命题点一 命题点二 1 首先用多用电表电压挡探测黑箱是否有电源 2 如果有电源 则用多用电表的电压挡探测黑箱外任意两接点间电压 根据电压关系判定黑箱内电源的位置及各接点间电阻关系 从而分析出黑箱内各元件的连接情况 3 如果没有电源 则直接用多用电表的欧姆挡测量任意两点间的电阻值 根据所测量的电阻值 分析任意两点间各是什么元件及其连接情况 1 2016 上海卷 在 用多用表测电阻 电流和电压 的实验中 1 多选题 用多用表测电流或电阻的过程中 A 在测量电阻时 更换倍率后必须重新进行调零B 在测量电流时 更换量程后必须重新进行调零C 在测量未知电阻时 必须先选择倍率最大挡进行试测D 在测量未知电流时 必须先选择电流最大量程进行试测 2 测量时多用表指针指在如图所示位置 若选择开关处于 10V 挡 其读数为V 若选择开关处于 10 挡 其读数200 选填 大于 等于 或 小于 答案 1 AD 2 5 4小于解析 1 测量电阻时 每次换挡后电表内部结构发生变化 需重新进行欧姆调零 机械调零只在实验前进行一次 所以电流表更换量程不需要进行调零 A对 B错 测量未知电阻时 不必先选最大倍率或最小倍率 但所选的倍率一定使指针偏在中间位置附近 C错 测量未知电流时 为了保护电表 必须要从最大量程开始测量 D对 2 由于没有10V刻度线 可用50V刻度线读数后除以5 多用电表欧姆挡的刻度线不均匀 从右向左逐渐变窄 读数要小于200 2 2017 云南昆明三中 玉溪一中统考 1 多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示 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关系图象如图乙所示 则该图象的函数关系式为 调零电阻R0接入电路的部分阻值用R0表示 2 下列根据图乙中I Rx图线做出的解释或判断中正确的是 A 用欧姆表测电阻时 指针指示读数越大 测量的误差越小B 欧姆表调零的实质是通过调节R0 使Rx 0时电路中的电流I IgC Rx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Rx的阻值为图乙中的R2时 指针位于表盘中央位置的右侧 解析 1 对图甲 由闭合电路欧姆定律 E I R0 Rg r Rx 该图象的函数关系式为I 2 用欧姆表测电阻时 指针指示在刻度盘中间附近 测量的误差最小 读数大或读数小 测量的误差都较大 选项A错误 测量中 当Rx的阻值为图乙中的R2时 电流小于满偏电流的 指针位于表盘中央位置的左侧 选项D错误 3 某照明电路出现故障 其电路如图甲所示 该电路用标称值12V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50V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乙所示 读数为V 说明 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯 正常 乙 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乙相同 可判定发生故障的器件是 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯 答案 1 11 5 11 2 11 8之间的值均可 蓄电池 2 小灯解析 1 因用直流50V挡检测 故满偏时电压为50V 刻度均匀 在题图乙所示位置时 读数为11 5 11 2 11 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 闭合开关后多用电表读数与原来相同 说明保险丝 开关均正常 发生故障的器件只能为小灯 4 2016 海南卷 某同学改装和校准电压表的电路图如图所示 图中虚线框内是电压表的改装电路 1 已知表头G满偏电流为100 A 表头上标记的内阻值为900 R1 R2和R3是定值电阻 利用R1和表头构成1mA的电流表 然后再将其改装为两个量程的电压表 若使用a b两个接线柱 电压表的量程为1V 若使用a c两个接线柱 电压表的量程为3V 则根据题给条件 定值电阻的阻值应选R1 R2 R3 2 用量程为3V 内阻为2500 的标准电压表V对改装表3V挡的不同刻度进行校准 所用电池的电动势E为5V 滑动变阻器R有两种规格 最大阻值分别为50 和5k 为方便实验中调节电压 图中R应选用最大阻值为 的滑动变阻器 3 校准时 在闭合开关S前 滑动变阻器的滑动端P应靠近 填 M 或 N 端 4 若由于表头G上标记的内阻值不准 造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小 则表头G内阻的真实值 填 大于 或 小于 900 答案 1 1009102000 2 50 3 M 4 大于 解析 1 根据题意 R1与表头G构成1mA的电流表 则IgRg I Ig R1 得R1 100 若使用a b两个接线柱 电压表的量程为1V 则 2 电压表与改装电表并联之后 电阻小于2500 对于分压式电路 要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分 同时还要便于调节 故滑动变阻器选择小电阻 即选择50 的电阻 3 在闭合开关S前 滑动变阻器的滑动端P应靠近M端 使并联部分分压为零 起到保护作用 4 造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小 说明通过表头G的电流偏小 则实际电阻偏大 故表头G内阻的真实值大于900 5 2017 湖南长沙长郡中学高三摸底测试 电流表G1的量程为0 5mA 内阻r 290 把它改装成如图所示的一个多量程多用电表 电流 电压和电阻的测量都各有两个量程 当开关S接到1或2位置时为电流挡 其中小量程为0 10mA 大量程为0 100mA 1 关于此多用电表 下列说法不正确的是 A 开关S接到位置4时是欧姆表B 开关S接到位置6时是电压挡C 开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大D A表笔为红表笔 B表笔为黑表笔 2 开关S接位置 选填 1 或 2 时是电流挡的小量程 图中电阻R5 R6 3 已知图中的电源E 的电动势为9V 当把开关S接到位置4时 短接A B进行欧姆调零后 此欧姆挡内阻为k 现用该挡测一未知电阻阻值 指针偏转到电流表G1满刻度的处 则该电阻的阻值为k 答案 1 C 2 229261 3 0 93 6解析 1 当转换开关S旋到位置4时 表头与电表中的电源相连接 是电阻挡 故A正确 当转换开关S旋到位置6时 表头与电阻串联 电阻起分压作用 是电压挡 故B正确 当转换开头S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻 可知旋转到6 串联的电阻大 分压作用大 电压表量程大 故C错误 根据电流 红进黑出 可知 B表笔为黑表笔 A表笔为红表笔 故D正确 2 接2时并联电阻大 分流小其量程小 接1时 Ig Rg R6 I1 Ig R5接2时 IgRg I2 Ig R5 R6 由以上两式可得 R5 29 R6 261