《2020年高考物理一轮复习第9章 恒定电流 实验专题（十二）第45讲 多用电表的原理与使用学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考物理一轮复习第9章 恒定电流 实验专题（十二）第45讲 多用电表的原理与使用学案（含解析）（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第45讲多用电表的原理与使用考点一欧姆表和多用电表的原理一、欧姆表原理1欧姆表内部电路简化如图。2欧姆表测电阻阻值的原理：闭合电路欧姆定律。(1)红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有Ig。(2)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，所以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，即表盘刻度的最右端。当RxRgRr时，I，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。二、多用电表原理1多用电表内部电路简化如图。2多用电表原理及挡位区别(1)当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由
2、于并联阻值的大小不同，量程也不同，1的量程较大。(2)当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，4的倍率比3的倍率高。(3)当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，6的量程比5的量程大。1教材母题(人教版选修31 P66T3)某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置。两支表笔直接接触时，电流表读数为5.0 mA，两支表笔与200 的电阻连接时，电流表读数为3.0 mA。现在把表笔与一个未知电阻连接，电流表读数为2.5 mA，这个未知电阻是多大？变式子题如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧
3、姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为()A4R B5R C10R D16R答案D解析当进行电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig。当测量电阻值为R的电阻时，有。设待测电阻的阻值为R，则有。联立以上各式解得R16R，故D正确。2若一多用电表的内部电路如图所示，已知表头G的内阻为400 ，满偏电流为2 mA；两个电池的电动势分别为E1.5 V，E9 V。(1)若R11.0 ，R299 ，当选择开关置于“1”时，多用电表测量的是_(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为_。(2)在(1)的
4、条件下，若R50.92103 ，R69.0103 ，当选择开关置于“6”时，多用电表测量的是_(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为_。(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是_(选填“电流”“电压”或“电阻”)；若要测量的是阻值为几千欧姆的电阻，应当把选择开关置于“_”。答案(1)电流1.0 A(2)电压100 V(3)电阻4解析(1)当选择开关置于“1”时，表头与R2串联后与R1并联，多用电表测量的是电流，设测量的最大值(量程)为I，则有(400 99 )2103 A(I2103 A)1.0 ，解得I1.0 A。(2)表头两端电压U04002103 V0.8 V
5、，当选择开关置于“6”时，表头与R1和R2并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压，流过R5和R6的最大电流为I2103 A0.01 A，测量的最大值(量程)为UI(R5R6)U0100 V。(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是电阻；若要测量的是阻值为几千欧姆的大电阻，多用电表中值电阻应该为几千欧姆，需要的电池电动势比较大，所以应当把选择开关置于4。3若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为_ 。待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为_ 。若指针指在满刻度的处，则待测电阻的阻值为_ 。答案3
6、00300100解析将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时Ig，欧姆表的内阻R内RgrR0 300 。当电流为Ig时，有Ig，即R内Rx1600 ，故Rx1300 。当电流为Ig时，有Ig，即R内Rx2400 ，故Rx2100 。考点二多用电表的使用1多用电表面板(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：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，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“
7、0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔)。2利用多用电表测电压、电流和电阻(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。(2)机械调零：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)将两支表笔分别插入“”“”插孔。(4)测量小灯泡的电压和电流。按如图甲所示的电路图连好电路，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。按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。(5)测量定值电阻根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”
8、刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_(填“10”或“1 k”)倍率的电阻挡，并_再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为_ 。(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路，如图乙
9、所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到_(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。解析(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“10”倍率的电阻挡，并重新欧姆调零后再进行测量，测量结果为70 。(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成滑动变阻器分压式电路。本实验中使用多用电表测电压，待测元件额定电压为9 V，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。答案(1)10重新欧姆调零70(2)如图所示直流电压10 V特别提醒(1)使用前要机械调零。
10、(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”。(3)测电阻时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。(4)使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值。若将选择倍率的旋钮拨至“100”挡时，测量时指针停在刻度盘0 附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：A将两根表笔短接B将选择开关拨至“1 k”挡C将选择开关拨至“10”挡D将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数E调节调零电阻，使指针停在0 刻线处F将选择开关拨至交流电压最高挡将上述必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是_
11、(填写步骤前的代号)；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值Rx_。答案CAEDF150 解析用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值(中间位置)附近时测量误差较小，当用“100”挡测量时，指针停在刻度盘的0 附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精度，应降低倍率，用“10”挡来测量。换挡之后，必须重新欧姆调零，之后再接入未知电阻进行测量和读取数据，测后暂不使用此多用电表，应将选择开关置于交流电压最高挡，这是为了保证电表不受意外损坏。如下次再使用这个电表测电流、电压等其他量时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把电表烧坏。考
12、点三实验创新设计1多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法用直流电压挡a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源较新，若电压表示数为零，说明电源老旧。b在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断路。用直流电流挡将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路。用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路。(2)短路故障的检测方法将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路不被短
13、路或不完全被短路。用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。2探索黑箱内的电学元件在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学连接了如图甲所示的实物电路图，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的示数为零。(1)他借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到“1 ”挡，再进行_调零；又将红、黑表笔分别接触接线柱，多用电表的表盘如图乙所示，说明小灯泡正常，此时灯丝的电阻为_ 。(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触接线柱，闭合开关，发现电压表的示数约等于电源的电动势，说明接线柱间的导线出现了_(选填“断路”或“短路”)。(3)故障排除后
14、，为了使电流表的示数从零开始，要在_(选填“”或“”)接线柱间再连接一根导线，并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最_(选填“左”或“右”)端。解析(1)多用电表测电阻时应先进行欧姆调零；多用电表的表盘的读数为6.0 。(2)电压表的示数约等于电源电动势，说明电压表直接接在开路的电源上，接线柱间的导线出现了断路。(3)为了使电流表的示数从零开始，滑动变阻器要采用分压式接法，要在接线柱间再连接一根导线；初始时刻输出的电压最小，滑片应置于最左端。答案(1)欧姆6.0(2)断路(3)左方法感悟电路故障的判断方法(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数等于电源电动势，则该段电路中有断点。(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路。若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路。(3)如闭合开关，电路中存在电源，应用多用电表的直流电压挡检查故障；如电路中没有电源，可以用多用电表的欧姆挡检查灯泡或导线的故障。 (2018太原模拟)如图所示，已知黑箱外有A、
