2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)十一 練習(xí)使用多用電表課件.ppt

實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表,第八章恒定電流,內(nèi)容索引,過(guò)好雙基關(guān),命題點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn),命題點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新,過(guò)好雙基關(guān),1,一、電流表與電壓表的改裝1.改裝方案,2.校正(1)電壓表的校正電路如圖所示，電流表的校正電路如圖所示.,(2)校正的過(guò)程是：先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移到最左端，然后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，使改裝后的電壓表(電流表)示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動(dòng)一次記下改裝的電壓表(電流表)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表(標(biāo)準(zhǔn)電流表)示數(shù)，并計(jì)算滿刻度時(shí)的百分誤差，然后加以校正.,二、歐姆表原理(多用電表測(cè)電阻原理)1.構(gòu)造：如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成.,歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián).外部：接被測(cè)電阻Rx.全電路電阻R總RgRrRx.,2.工作原理：閉合電路歐姆定律，I.3.刻度的標(biāo)定：紅、黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使IIg，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過(guò)程叫歐姆調(diào)零.(1)當(dāng)IIg時(shí)，Rx0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“”.(圖甲)(2)當(dāng)I0時(shí)，Rx，在I0處標(biāo)為“”.(圖乙)(3)當(dāng)I時(shí)，RxRgRr，此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，Rx叫_電阻.,0,中值,三、多用電表1.多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等，并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程.2.外形如圖所示：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(cè)量項(xiàng)目和量程.3.多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(表筆插入“”插孔，表筆插入“”插孔).,紅,黑,四、二極管的單向?qū)щ娦?.晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個(gè)極，即正極和負(fù)極，它的符號(hào)如圖甲所示.,2.晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號(hào)上的箭頭表示允許電流通過(guò)的方向).當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示.3.將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接“正”極，紅表筆接“負(fù)”極時(shí)，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負(fù)極.,1.實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè).2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)觀察：觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)的測(cè)量項(xiàng)目及量程.(2)機(jī)械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度端的零位置.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.,左,(4)測(cè)量小燈泡的電壓和電流.按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于_擋，測(cè)小燈泡兩端的電壓.按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于擋，測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流.,直流電壓,直流電流,(5)測(cè)量定值電阻根據(jù)被測(cè)電阻的估計(jì)阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；將被測(cè)電阻接在兩表筆之間，待指針?lè)€(wěn)定后讀數(shù)；讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的，即得測(cè)量結(jié)果；測(cè)量完畢，將選擇開關(guān)置于擋或“”擋.,交流電壓最高,OFF,倍率,1.多用電表使用注意事項(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“”插孔，黑表筆插入“”插孔，注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為“入”，“出”.(2)區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”.機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的指針定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤_側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕.(3)由于歐姆擋表盤難以估讀，測(cè)量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)擋位的倍率.,紅,黑,左,右,(4)使用多用電表時(shí)，手不能接觸表筆的金屬桿，特別是在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿.(5)測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和斷開，否則不但影響測(cè)量結(jié)果，甚至可能損壞電表.(6)測(cè)電阻時(shí)每換一擋必須重新.(7)使用完畢，選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或“”擋.長(zhǎng)期不用，應(yīng)把表內(nèi)電池取出.,電源,歐姆調(diào)零,OFF,2.多用電表對(duì)電路故障的檢測(cè)(1)斷路故障的檢測(cè)方法用直流電壓擋：a.將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說(shuō)明電源，若電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明電源.b.在電源完好時(shí)，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)，則說(shuō)明該部分電路中有.用直流電流擋：將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說(shuō)明與電流表串聯(lián)的部分電路路.,損壞,良好,斷點(diǎn),斷,用歐姆擋檢測(cè)將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說(shuō)明元件完好，若電阻無(wú)窮大(或無(wú)電流)說(shuō)明此元件路.(2)短路故障的檢測(cè)方法將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明電源被路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路.用電流表檢測(cè)，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應(yīng)是短路.,斷,短,2,命題點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn),在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中：,【例1】,(1)某同學(xué)用多用電表測(cè)量電阻，電路如圖甲所示，若選擇開關(guān)置于“100”擋，按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值，指針位于圖乙所示位置，則Rx_.,答案,解析,700,歐姆表的示數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率，即待測(cè)電阻的阻值，圖示讀數(shù)為7100700.,(2)若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將_(選填“變大”“變小”或“不變”).,當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆表需要重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig不變，由公式Ig可知，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)應(yīng)調(diào)小，待測(cè)電阻的測(cè)量值是通過(guò)電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來(lái)的，由可知，當(dāng)R內(nèi)變小時(shí)，I變小，指針跟原來(lái)的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了.,答案,解析,變大,(3)某同學(xué)利用圖甲中的器材設(shè)計(jì)了一只歐姆表，其電路如圖丙所示.關(guān)于該歐姆表，下列說(shuō)法正確的是_.A.電阻刻度的零位在表盤的右端B.表盤上的電阻刻度是均勻的C.測(cè)量前，不需要紅、黑表筆短接調(diào)零D.測(cè)量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開,答案,解析,由圖丙可知，該歐姆表利用并聯(lián)電路特點(diǎn)與閉合電路歐姆定律測(cè)電阻阻值，電阻刻度的零位置在表盤的左端，由閉合電路歐姆定律可知，表盤上的電阻刻度是不均勻的，測(cè)量前，不需要紅、黑表筆短接調(diào)零，測(cè)量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確.,并非不調(diào)零，而是調(diào)零時(shí)紅、黑表筆不短接,某同學(xué)進(jìn)行如下操作：當(dāng)Rx未接入時(shí)，閉合開關(guān)S，將紅、黑表筆分開時(shí)，調(diào)節(jié)可變電阻，使電流表滿偏.當(dāng)Rx接入A、B表筆之間時(shí)，若電流表的指針指在表盤的正中央，則待測(cè)電阻Rx的阻值為_(已知電流表的內(nèi)阻為Rg，電池的內(nèi)阻為r，可變電阻接入電路的阻值為R).,答案,解析,當(dāng)Rx未接入時(shí)，閉合開關(guān)S，將紅、黑表筆分開，調(diào)節(jié)可變電阻使電流表滿偏，由閉合電路歐姆定律得：Ig，當(dāng)Rx接入A、B表筆之間時(shí)，若電流表的指針指在表盤的正中央，由閉合電路歐姆定律得Ig，聯(lián)立解得Rx.,1.某同學(xué)使用多用電表測(cè)電阻，如圖是多用電表的刻度盤，選用倍率為“10”的歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，表針指示圖示位置，則所測(cè)電阻的阻值為_.如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)約2.0104的電阻，為了使測(cè)量比較精確，應(yīng)選的歐姆擋是_(選填“10”、“100”、“1k”或“10k”).若測(cè)量結(jié)束后，該同學(xué)將兩表筆短接，發(fā)現(xiàn)電表指針指在電阻“0”刻度的右側(cè)，則上述電阻的測(cè)量值_(選填“偏大”、“偏小”或“不受影響”).,140,1k,答案,解析,偏小,R中=20,2.某同學(xué)想通過(guò)一個(gè)多用電表的歐姆擋直接測(cè)量某電壓表(量程為10V)的內(nèi)阻(大約幾十千歐)，該多用電表刻度盤上電阻刻度的中間值為30.,(1)歐姆擋的選擇開關(guān)撥至_(選填“1k”或“100”)擋，先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖中_(選填“A”或“B”)方式連接.,答案,解析,1k,A,歐姆表電流紅入黑出,(2)如圖甲所示，該同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_；如圖乙所示，電壓表的讀數(shù)為_V，歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)為_V.,題圖甲中歐姆表的讀數(shù)為401k40k.題圖乙中電壓表的讀數(shù)為5.0V.由閉合電路的歐姆定律知?dú)W姆表中電池的電動(dòng)勢(shì)EUIrUr5.0V30103V8.75V.,答案,解析,5.0,8.75,4104,3.二極管具有單向?qū)щ娦裕湔螂娮韬苄?，反向電阻很大，現(xiàn)有一個(gè)二極管其正極記為A、負(fù)極記為B.某同學(xué)研究二極管正、反向電阻的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下：(1)先用多用電表的歐姆擋測(cè)量其電阻，其正向電阻約為10，反向電阻約為50k，則在測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)，電表的紅表筆應(yīng)接_(填“A”或“B”).,B,多用電表測(cè)電阻時(shí)紅表筆接表內(nèi)電池的負(fù)極，所以測(cè)二極管的正向電阻時(shí)應(yīng)與二極管的負(fù)極相連即與B相連；,答案,解析,(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路用伏安法進(jìn)一步測(cè)量該二極管正反向電壓均為2V時(shí)的電阻值，二極管接在1、2之間，電壓表的內(nèi)阻約為40k，選用多用電表的直流電流擋作為電流表接在3、4之間.該多用電表的直流電流有三個(gè)量程，量程和對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻分別為：50A，內(nèi)阻約為100；50mA，內(nèi)阻約為50；250mA，內(nèi)阻約為10.則在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，多用電表的紅表筆應(yīng)與接線柱_(填“3”或“4”)相連；測(cè)二極管的反向電阻時(shí)電流表的量程應(yīng)選用_(填“”、“”或“”)，單刀雙擲開關(guān)S2應(yīng)撥向接點(diǎn)_(填“5”或“6”).,3,6,答案,解析,紅表筆是多用電表作直流電流表使用時(shí)的正接線柱，故應(yīng)與接線柱3相連；電壓為2V時(shí)，二極管反接時(shí)的電流約為40A，所以應(yīng)選用量程；根據(jù)電壓表和電流表內(nèi)阻應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，所以單刀雙擲開關(guān)S2應(yīng)撥向接點(diǎn)6.,3,命題點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新,小明在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)一個(gè)外觀上像電阻的未知元件D，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)按要求回答問(wèn)題：,【例2】,(1)小明按圖甲連接好電路，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器滑片緩慢地從a端移到b端，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6V不變，若D為電阻元件，則該過(guò)程中它的電阻值的變化情況可能是A.阻值一直為0B.阻值先不變，后階段變小C.阻值恒定且遠(yuǎn)大于R2D.阻值先不變，后階段變大,因在滑片移動(dòng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6V不變，則知元件阻值先不變，后階段變小，故B正確.,答案,解析,甲,(2)根據(jù)元件D銘牌上的部分信息，小明從網(wǎng)絡(luò)獲知該元件為穩(wěn)壓二極管，它有正負(fù)極之分，在電路中當(dāng)D的正極接高電勢(shì)時(shí)，其iu圖線如圖乙中OC所示，當(dāng)D的負(fù)極接高電勢(shì)時(shí)，其iu圖線如圖乙中OAB所示，其中AB段為D的穩(wěn)壓工作區(qū)，由此可判斷圖甲中D的黑色端是它的_極(填“正”或“負(fù)”).,負(fù),答案,解析,結(jié)合第(1)問(wèn)中所給條件，可知D元件黑色端為負(fù)極.,(3)小明接著設(shè)計(jì)了用多用電表歐姆擋按圖丙對(duì)該元件進(jìn)行探究，圖丙中虛線框端是其內(nèi)部等效電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)E9V，電表滿偏電流Ig3mA.實(shí)驗(yàn)時(shí)小明先進(jìn)行歐姆調(diào)零，則調(diào)零后多用電表內(nèi)部總電阻為_；調(diào)零后按圖丙連接元件D進(jìn)行測(cè)量，若D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)，則此時(shí)測(cè)得元件D的阻值應(yīng)為_.,3000(或3103),答案,6000(或6103),由R總，解得R總3000；D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)時(shí)，其兩端電壓U6V，而U，解得RD6000.,解析,4.如圖所示為多量程多用電表的示意圖.(1)當(dāng)接通1或2時(shí)，為_擋(填“電流”“電阻”或“電壓”).1的量程比2的量程_(填“大”或“小”).,大,電流,將電流計(jì)改裝成電流表時(shí)要并聯(lián)電阻分流，所以1、2是電流擋；并聯(lián)電阻越小，分流越大，則改裝的電流表量程越大，故1位置的量程較大.,答案,解析,(2)測(cè)量某電阻時(shí)，用歐姆擋“10”擋時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)該換用歐姆擋_擋(填“1”或“100”)換擋后，在測(cè)量前要先進(jìn)行_.,因偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，則電阻小，要用小量程的，選擇“1”擋，換擋后電路改變，要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零.,1,歐姆調(diào)零,答案,解析,(3)該同學(xué)要測(cè)量多用電表直流“2.5V”擋的內(nèi)阻RV(約為20k).除此多用電表外，還有以下器材：直流電源一個(gè)(電動(dòng)勢(shì)E為3V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))、電阻一個(gè)(阻值R為10k)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.要求：()在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(多用電表用表示)；()寫出RV的表達(dá)式(用字母表示，并說(shuō)明所用字母的物理意義).,見(jiàn)解析,答案,解析,()實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.()在設(shè)計(jì)的電路圖中，多用電表與電阻串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等，所以有，因此RV，其中U為多用電表直流“2.5V”擋的讀數(shù)，R為10k，E為電源的電動(dòng)勢(shì).,5.二極管具有獨(dú)特的單向?qū)щ娦裕?dāng)在二極管兩極之間所加正向電壓小于某值時(shí)，二極管的電阻很大(1106，甚至更大)，而當(dāng)正向電壓超過(guò)某值時(shí)，二極管的電阻隨兩端電壓的升高而急劇減小.為了探究二極管的導(dǎo)電特性：(1)實(shí)驗(yàn)小組先用多用電表判斷二極管的極性.步驟如下：A.將多用電表置于歐姆表“100”擋，短接紅、黑表筆，調(diào)整_，使指針指向表盤右側(cè)“0”位置；B.將二極管串接在兩表筆之間，多用電表示數(shù)如圖中a所示；C.將二極管兩極對(duì)調(diào)，多用電表示數(shù)如圖中b所示，則此時(shí)與紅表筆接觸的是二極管的_(填“正”或“負(fù)”)極.,答案,負(fù),歐姆調(diào)零旋鈕,解析,A.歐姆表選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，即短接兩表筆，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右側(cè)“0”位置；C.步驟B中歐姆表示數(shù)很大，而步驟C中示數(shù)很小，由題中所給條件知，當(dāng)示數(shù)很小時(shí)紅表筆所接為二極管負(fù)極.,(2)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如右表.,由二極管的特性和表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.100.30V時(shí)，圖中開關(guān)S一定接在位置_；,1,答案,根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中作出二極管的伏安特性曲線(要求保留所描的點(diǎn)跡)，由圖線可知，二極管是_(填“線性”或“非線性”)元件.,非線性,答案,(3)若此二極管為發(fā)光二極管，正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為3.00mA，若用1.5V的電源供電，則應(yīng)該給二極管_(填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)約_的電阻.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),串,答案,解析,267,