高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 實(shí)驗(yàn)10 練習(xí)使用多用電表課件

第 七 章 恒 定 電 流實(shí)驗(yàn)十練習(xí)使用多用電表 基礎(chǔ)梳理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法2會使用多用電表測電壓、電流及電阻3會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件 二、實(shí)驗(yàn)原理1表盤多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程外形如下圖所示：上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項(xiàng)目和量程另外，還有歐姆調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和測試筆的插孔由于多用電表的測量項(xiàng)目和量程比較多，而表盤的空間有限，所以并不是每個項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，如上圖中的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標(biāo)度 2擋位如圖所示，多用電表是由一只小量程的電流表與若干元件組成的，每進(jìn)行一種測量時，只使用其中一部分電路，其他部分不起作用 (1)當(dāng)S接通1或2時，表頭與電阻并聯(lián)，所以1、2為電流擋，由于并聯(lián)阻值的大小不同，量程也不同，1的量程較大(2)當(dāng)S接通3或4時，接通內(nèi)部電源，此時為歐姆擋，4的倍率比3的倍率高(3)當(dāng)S接通5或6時，表頭與電阻串聯(lián)，此時為電壓擋，由于串聯(lián)的阻值不同，6的量程比5的量程大 三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、直流電源、開關(guān)、二極管、定值電阻(大、中、小)三個、電學(xué)黑箱、干電池、小電珠、導(dǎo)線若干 四、誤差分析1電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)電阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換新電池2歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時易帶來誤差，要注意其左密右疏特點(diǎn)3由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近 4測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值5讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù) 五、注意事項(xiàng)1.表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“”孔，黑表筆插入“”孔，注意電流的實(shí)際方向2.區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕3.測電壓時，多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián)；測電流時，多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián) 4.測量電阻時，每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零5.由于歐姆表盤難于估讀，測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)量程的倍率6.使用多用電表時，手不能接觸測試筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿7.測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表 8.如果長期不用歐姆表，應(yīng)把表內(nèi)電池取出9.在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r，切記在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器，不能只連接一個二極管，否則極易燒壞二極管 方法規(guī)律一、實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)1觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項(xiàng)目及量程2檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零3將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔4如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小電珠兩端的電壓 5如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小電珠的電流 6利用多用電表的歐姆擋測三個定值電阻的阻值，將測量值和真實(shí)值進(jìn)行比較7研究二極管的單向?qū)щ娦裕枚嘤秒姳淼臍W姆擋測二極管兩個引線間的電阻，確定正負(fù)極8探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件.判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)，說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同 判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指“0”后逐漸增大到“”，且越來越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“”逐漸減小到某一較小固定示數(shù) 二、數(shù)據(jù)處理1測電阻時，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字2測電壓和電流時，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可. 三、使用多用電表要注意“十忌”(1)忌不調(diào)零就使用多用電表(2)忌搞錯連接方式，測電壓需并聯(lián)，測電流需串聯(lián)(3)忌搞反直流電流方向，直流電要從正極測試筆插孔流入，從負(fù)極測試筆插孔流出(4)忌用手接觸測試筆的金屬桿，特別在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿(5)忌用直流電擋位測交流電(6)忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，或換歐姆擋量程后不調(diào)零，就用多用表測電阻 (7)忌把電阻同其他電路連在一起進(jìn)行測量(8)忌只看讀數(shù)不乘倍率(9)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長期不用(10)多用電表不用時，忌選擇開關(guān)置于歐姆擋 四、用多用電表探測黑箱內(nèi)元件的基本思路 典例1(2015上海卷，27)如圖是一個多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖電流表滿偏電流0.5 mA、內(nèi)阻10 ；電池電動勢1.5 V、內(nèi)阻1 ；變阻器R0阻值05 000 . (2)該歐姆表換了一個電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為10 的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值，其測量結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”或“準(zhǔn)確”) (2)該歐姆表換了一個電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為10 的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值的測量結(jié)果準(zhǔn)確，因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻的阻值的變化來抵消答案(1)小290(2)準(zhǔn)確 考向二多用電表的使用讀數(shù)典例2(2016杭州模擬)在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下的操作：(1)用多用電表電阻擋測量某一電阻的阻值時，該同學(xué)先用大拇指和食指緊捏紅、黑表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零(如圖a所示)，然后用兩表筆接觸待測電阻的兩端(如圖b所示)，這兩步操作是否合理？_(選填“a合理”“b合理”或“都不合理”) (2)用多用電表電流擋測量電路中電流，該同學(xué)將選擇開關(guān)置于直流“50 mA”擋，連接的電路如圖c所示，圖中多用電表測定的是_(選填“甲電阻的電流”“乙電阻的電流”或“總的電流”)，測得的值是_(3)該同學(xué)要測量多用電表直流2.5 V擋的內(nèi)阻RV(約為20 k)除此多用電表外，還有以下器材：直流電源一個(電動勢E為2 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))，電阻一個(阻值R為10 k)，電鍵一個，導(dǎo)線若干要求： 解題引路(1)圖a和圖b中，將人體電阻并入電路中的是_，所以產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差(2)畫出圖c的電路圖(3)測量直流2.5 V擋的內(nèi)阻時，可將多用電表視為_ 提示：(1)圖b(2) 多用電表的讀數(shù)技巧測電阻時(歐姆擋)讀數(shù)：除非指針指在刻度盤處每個小格表示1 時，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀，電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積測電壓、電流時的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時要估讀到下一位，精確度是2、0.02、5、0.5等時，不用估讀到下一位 考向三用多用電表檢查電路故障典例3(2014重慶卷，6)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖1所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測故障他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn) (1)斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時多用表指示如圖2所示，讀數(shù)為_V，說明_正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖2相同，可判定發(fā)生故障的器件是_(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈) 解析(1)因用直流50 V擋檢測，故滿偏時電壓為50 V，刻度均勻，在圖示位置時，讀數(shù)為11.5(11.211.8之間的值均可)V，說明蓄電池正常(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后多用表讀數(shù)與原來相同，說明保險(xiǎn)絲、開關(guān)均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈答案(1)11.5(11.211.8之間的值均可)蓄電池(2)小燈 考向四創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)典例4如圖所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對其進(jìn)行探測 (2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應(yīng)_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點(diǎn)間的阻值測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點(diǎn)間正、反向阻值均相等，測量記錄如下表兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數(shù)如圖所示 請將記錄表補(bǔ)充完整，并畫出一種可能的電路.兩表筆接的接點(diǎn)多用電表的示數(shù)a、b _a、c 10.0 b、c 15.0 解析(1)多用電表使用前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，機(jī)械調(diào)零部件為A.(2)使用多用電表測量電壓時，為保證電表不被損壞往往要進(jìn)行試觸，即讓兩表筆進(jìn)行短暫接觸，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，若持續(xù)接觸則有可能損壞電表 (3)黑箱中無電源且每對接點(diǎn)間正、反阻值相等，由多用電表讀數(shù)可知所缺數(shù)據(jù)為5.0 ，由a、b間電阻為5.0 ，a、c間為10.0 ，b、c間為15.0 知，電路為a、b間5.0 的電阻與a、c間10.0 的電阻串聯(lián)而成，故可能的電路圖如圖所示 高考命題常涉及的幾種創(chuàng)新角度一、本題創(chuàng)新點(diǎn)分析1源于教材本例同樣考查了多用電表的使用方法2高于教材本例進(jìn)一步考查了用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 二、本實(shí)驗(yàn)還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膭?chuàng)新1應(yīng)用多用電表還可以檢測電路故障，判定電路是否發(fā)生斷路或短路，則該實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何操作？提示：(1)如果電壓表示數(shù)為零，說明電壓表上無電流通過，則可能電壓表所在支路有斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)有短路(2)如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)無短路(3)用電流表同樣可按上述方法檢測電路故障，因?yàn)闊o論是應(yīng)用電壓表還是應(yīng)用電流表，目的是檢測電路的通與斷 2用多用電表鑒別電阻、電容器和電感器，應(yīng)如何操作？提示：將多用電表選擇開關(guān)旋到歐姆擋，用兩表筆接觸電學(xué)元件，若發(fā)現(xiàn)指針示數(shù)穩(wěn)定，則說明元件為電阻；若發(fā)現(xiàn)指針迅速向右擺動，而后慢慢轉(zhuǎn)到表盤左端，則說明元件為電容器；若發(fā)現(xiàn)指針從左端慢慢轉(zhuǎn)到右端，則說明元件為電感器 頻考一多用表的使用及讀數(shù)1在實(shí)驗(yàn)室，某同學(xué)用多用電表粗測一段樣品的電阻經(jīng)正確操作后，用“100 ”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則他應(yīng)該換用_擋(填“10 ”或“1 k”)重新測量換擋后，在測量前應(yīng)_ 解析用“100 ”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較小，說明待測電阻阻值較大，他應(yīng)該換用“1 k”擋重新測量，換擋后，在測量前應(yīng)重新歐姆調(diào)零答案1 k重新歐姆調(diào)零 2(2016江蘇蘇南四校聯(lián)考)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器，請完成下列問題：(1)在使用多用電表測量時，指針的位置如圖(a)所示，若選擇開關(guān)撥至“1”擋，則測量的結(jié)果為_；若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，則測量結(jié)果為_ (2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖(b)所示，電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖(c)所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為_ (3)下列根據(jù)圖(c)中IRx圖線做出的解釋或判斷中正確的是()A因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左大右小B歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx0時電路中的電流IIgCRx越小，相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D測量中，當(dāng)R x的阻值為圖(c)中的R2時，指針位于表盤中央位置的左側(cè) 頻考二用多用表檢測線路故障3(2014重慶理綜)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測故障他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路中的a、b點(diǎn) 解析(1)斷開開關(guān)，多用電表接a、c點(diǎn)可以看作直接測量蓄電池的電動勢，讀數(shù)接近標(biāo)稱值，說明蓄電池正常(2)閉合開關(guān)，多用電表接b、c點(diǎn)，測量結(jié)果應(yīng)當(dāng)是小燈兩端的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律UEIr，這個值應(yīng)當(dāng)小于電源電動勢但實(shí)際測量結(jié)果和(1)中相等，說明bc段存在斷路情況，出現(xiàn)故障的應(yīng)是小燈 4在如圖所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8 V0.3 A”，合上開關(guān)S后，無論怎樣移動滑動變阻器的滑動片，A、B燈都不亮 (1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障選擇開關(guān)置于下列量程的_擋較為合適(用字母序號表示)A2.5 VB10 VC50 V D250 V (2)接著利用歐姆表的“1”擋測電阻，歐姆表經(jīng)過歐姆調(diào)零測試前，一定要將電路中的開關(guān)S_；測c、d問和e、f間的電阻時，某次測量結(jié)果如圖所示，讀數(shù)為_，此時測量的是_間電阻根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為_，它不等于測量值，原因是：_. 頻考三綜合應(yīng)用5(2015廣東理綜，34(2)某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等