高三物理一轮复习实验十一练习使用多用电表课件.ppt

实验十一练习使用多用电表 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 会使用多用电表探索黑箱中的电学原件 实验原理 1 外部构造 1 转动选择开关可以使用多用电表测量电流 电压 电阻等 2 表盘的上部为表头 用来表示电流 电压和电阻的多种量程 3 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 图中的第二行就是交 直流电流和直流电压共用的标度 2 欧姆表内部构造和原理 1 欧姆表内部电路简化如图 2 多用电表测电阻阻值的原理 闭合电路欧姆定律 红黑表笔短接 进行欧姆调零时 指针满偏 有Ig 当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时 有I 故每一个未知电阻都对应一个电流值I 由于I与R是非线性关系 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Rx Rg R r时 I 指针半偏 所以欧姆表的内阻等于中值电阻 3 二极管的单向导电性 二极管是用半导体材料制成的电子元件 它有两根引线 一根叫正极 另一根叫负极 二极管的表示符号是 当二极管的正极接高电势点 负极接低电势点 即加正向电压时 二极管电阻很小 处于导通状态 相当于一个接通的开关 当二极管加反向电压时 二极管的电阻无穷大 相当于一个断开的开关 这种特性叫二极管的单向导电性 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 实验过程 1 准备 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 2 测量 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 测小灯泡两端的电压 2 按如图乙所示连好电路 将选择开关置于直流电流挡 测量通过小灯泡的电流 3 用多用电表测电阻的步骤 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 红 黑表笔短接 调节欧姆调零旋钮 使表针指向欧姆零点 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 再与标定值进行比较 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 与标定值进行比较 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 4 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 系统误差 1 电池用旧后 电动势会减小 致使电阻测量值偏大 要及时更换新电池 2 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 2 偶然误差 1 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 2 读数时易形成偶然误差 要垂直表盘正对指针读数 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 注意事项 1 多用电表使用的 七注意 1 使用前要机械调零 2 两表笔在使用时 电流总是 红入黑出 3 选择开关的功能区域 要分清是测电压 电流 电阻 还要分清是交流还是直流 4 电压 电流挡为量程范围挡 欧姆挡为倍率挡 5 刻度线有三条 上为电阻专用 中间为交流 直流电压 直流电流共用 下为交流2 5V专用 6 测电阻时 待测电阻与电路 电源一定要断开 两手一定不要同时接触两笔金属杆 指针指中值附近较准 否则换挡 每换一挡必须重新欧姆调零 读出示数要乘以倍率 7 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 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 热点一多用电表原理的理解 典例1 2017 汕头模拟 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 世纪金榜导学号42722194 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 50mA 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 电源的电动势为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 多选 下列根据图 c 中I Rx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Rx 0时电路中的电流I Ig C 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 c 中的R2时 指针位于表盘中央位置的左侧 解析 1 在使用多用电表测量时 指针的位置如题图 a 所示 若选择开关拨至 1 挡 按照最上面刻度读数 则测量的结果为18 1 18 若选择开关拨至 50mA 挡 按照中间刻度读数 则测量结果为23 0mA 2 由闭合电路欧姆定律 I 3 因为函数图线是非线性变化的 所以欧姆表的刻度是不均匀的 欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减小 选项A错误 答案 1 18 23 0mA 2 I 3 B C D 强化训练 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 再将红表笔和黑表笔 调零点 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 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 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 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 解析 1 欧姆表调零 将红表笔和黑表笔短接 使指针指电阻0刻度 2 多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的 接线柱流入 接线柱流出 而黑表笔连接多用电表内电池的正极 所以多用电表的红表笔和 端相连 黑表笔连接 端 3 多用电表和电压表的读数分别为15 0k 和3 60V 4 由图甲可知多用电表欧姆 1k 挡直接测量电压表的内阻RV 所以RV 12 0k 5 设多用电表内电池的电动势为E 多用电表电阻 1k 挡内部电路的总电阻为Rg 依题给条件由欧姆定律得 E 15 Rg E 12 Rg 又RV 12 0k 解得 E 9 00V Rg 15 0k 答案 1 短接 2 1 3 15 03 60 4 12 0 5 9 0015 0 反思归纳 确定欧姆表内阻的方法 1 根据表盘中间刻度的读数确定欧姆表的内阻 即欧姆表的内阻等于中值电阻 2 根据欧姆表内电源电动势 表头的满偏电流确定欧姆表内阻 即R内 热点二多用电表的使用和读数 典例2 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 世纪金榜导学号42722195 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 选填 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 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 1 使用前需要机械调零 旋动部件S 3 测电阻时还需要红黑表笔短接 欧姆调零 旋动部件T 使指针对准电阻的0刻线 4 当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 必须让指针在中间刻度附近 所以要将倍率调大 原因是指针偏转小 则说明刻度盘值大 现在要指针偏大即刻度盘值要小 则只有调大倍率才会实现 所以正确顺序是ADC 答案 1 S 3 T0刻线 4 ADC 强化训练 如图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 世纪金榜导学号42722196 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 0 104 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 1k 2 用此多用电表进行测量 当选用量程为50mA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250mA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10V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 解析 1 欧姆表读数 对应最上一行刻度值为15 倍率为 100 读数为1 5 103 测2 0 104 电阻时应选 1k 的欧姆挡 2 选50mA直流电流挡 则每一大格表示10mA 每一小格表示1mA 测量的精确度为1mA 应估读到0 1mA 此时为1 10估读 指针对应的读数为30 8mA 选择量程为250mA的电流挡 则每一大格表示50mA 每一小格表示5mA 测量的精确度为5mA 应估读到1mA 此时为1 5估读 指针对应的读数为154mA 3 选择10V电压挡 则每一大格表示2V 每一小格表示0 2V 测量的精确度为0 2V 应估读到0 1V 此时应为1 2估读 指针对应的读数为6 2V 答案 1 1 5 103 1k 2 30 8 30 7 30 9都正确 154 3 6 2 反思归纳 多用电表的读数1 欧姆表的读数 1 选用 1 倍率时 要估读到下一位 其余情况不用估读 2 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 2 5 0 5时 估读到本位