《高考物理总复习第八单元恒定电流实验11练习使用多用电表教师用书（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理总复习第八单元恒定电流实验11练习使用多用电表教师用书（含解析）新人教版（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验目的1.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻。2.学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,并据此判断二极管的正、负极。3.学会用多用电表探测简单黑箱中的电学元件。实验原理1.直流电流挡:直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。2.直流电压挡:直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。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(与加反向电压比较),处于导通状态,相当于
2、一个接通的开关;当给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,已被广泛应用。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。实验步骤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指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。4.测量小灯泡的电压和电流(1)按图甲所示连好电路,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)按图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过
3、小灯泡的电流。5.测量定值电阻(1)根据被测电阻的大约阻值,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”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆表的调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处。(2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数。(3)读出指针在刻度盘上所指的数值,观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率,用读数乘以倍率,即得测量结果。(4)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。6.研究二极管的单向导电性(1)将二极管、小电珠、开关、直流电源按图甲所示电路图连接起来,闭合开关S后,小电珠正常发光。(2)将二极管、开关、小电珠等按图乙所示连接起来,闭合开关S后
4、,小电珠不发光。数据处理1.测电阻时,电阻值等于指针指示的示数与倍率的乘积,指针示数的读数一般读2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。1.(2018贵州贵阳质量调研)(多选)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()。A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关拨至倍率较小挡位,重新调零后测量B.测量二极管,当黑表笔接二极管的正极时,则指针偏转角度会很小C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电
5、阻时都必须重新调零解析测量电阻时,如果指针偏转过大,所选挡位太大,应换小挡,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,重新调零后再进行测量,A项正确;测量二极管,当黑表笔接二极管的正极时,测量的是正向电阻,故指针偏转角度不会很小,B项错误;测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开,C项正确;用同一挡位测量阻值不同的电阻时不必重新调零,换挡后要重新进行欧姆调零,D项错误。答案AC2.(2018河北石家庄单元检测)图示是多用电表的原理图,通过选择开关K分别与1、2、3、4、5、6连接,以改变电路结构,分别使其成为电流表、电压表及欧姆表,则下列说法正确的是()。A.选择开关K分别与1、2相连时是电流表,与
6、3、4相连是电压表,与5、6相连时是欧姆表B.选择开关K分别与1、2相连时是电流表,与3、4相连是欧姆表,与5、6相连时是电压表C.作电流表时2比1量程大,作电压表时6比5量程大D.作电流表或电压表时,电流从红表笔流进黑表笔流出;作欧姆表时,电流从红表笔流出黑表笔流进解析由图示电路图可知,开关K接1、2时表头与两电阻并联,此时多用电表为电流表,接1时分流电阻阻值小,此时电流表量程大;由图示电路图可知,开关接3、4时多用电表有内置电源,此时多用电表为欧姆表;由图示电路图可知,开关接5、6时表头与分压电阻串联,此时多用电表是电压表,接6时串联电阻大,接6时电压表量程大,A、C两项错误,B项正确。多
7、用电表作电流表或电压表时,红表笔电势高,黑表笔电势低,电流从红表笔流进黑表笔流出,多用电表作欧姆表时内置电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,多用电表作欧姆表时电流从红表笔流入黑表笔流出,D项错误。答案B见自学听讲P162一实验原理与实验操作1.欧姆表的原理及使用(1)原理如图所示甲乙丙(2)刻度标注“0 ”标注:当红、黑表笔相接时(图甲),相当于被测电阻Rx=0,调节R的阻值,使Er+Rg+R=Ig,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点。注意此时欧姆表的内阻是r+Rg+R。“中值”标注:保持R不变,在两表笔间接一电阻Rx时,如图丙所示,使电流表指针恰指
8、到满刻度的一半,即Ig2处,则此时Rx=Rg+R+r,称为中值电阻,等于欧姆表内阻。“ ”标注:当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx=,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“”点。一般位置标注:由闭合电路的欧姆定律I=ERg+r+R+Rx知,每一电流值都对应一电阻值Rx,将电流刻度换成对应的电阻刻度,就可直接读电阻了。注意:欧姆表刻度盘上刻度不均匀的原因是Rx与I不成正比例关系,在表盘上越靠近左侧,电阻刻度越密集。(3)电流进、出电表的流向:电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出,即“红进黑出”。电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑
9、表笔接低电势点,电流仍然是“红进黑出”。使用欧姆挡时,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极,电流仍然是“红进黑出”。例1某同学用以下器材接成图甲所示的电路,并将原电流表盘改画成如图乙所示,成功地改装了一个简易的“1 k”的欧姆表,使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10 k20 k 范围内的电阻时精确度令人满意,表盘上数字“15”为原电流表盘满偏电流一半处。所供器材如下:A.Ig=100 A的微安表一个;B.电动势E=1.5 V,电阻可忽略不计的电池;C.阻值调至14 k的电阻箱R一个;D.红、黑测试表棒和导线若干。甲乙(1)原电流表的内阻Rg= 。(2)在图甲电路的基础上,不换电
10、流表和电池,图乙的刻度也不改变,仅增加1个电阻,就能改装成“1”的欧姆表。要增加的电阻应接在(选填“a、b、c”中的任意两个)之间,规格为(结果保留2位有效数字)。(3)画出改装成“1”的欧姆表后的电路图。解析(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10k20k范围内的电阻时精确度令人满意”,说明在测阻值在10k20k的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近,由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻,即表内总电阻R总约为15k(相当于欧姆表选择量程为“1k”挡)。当表笔短接时,电流满偏,根据欧姆定律有Ig=ER+Rg,代入E、R、Ig的值,解得Rg=1k。(2)要把原表改装成“1”的欧姆表,就要
11、减少表的内阻,依题意,显然只有在ac之间并联一个小电阻R,才能使表内总电阻等于中值电阻,则R并=15。根据R并=R(R+Rg)R+R+Rg,代入R以及Rg的数值可计算得R15。(3)画出改装成“1”的欧姆表后的电路图如图丙所示。丙答案(1)1000(2)a、c15(3)电路图如图丙所示处理多用电表内部原理的技巧(1)明确多用电表的原理,实质是闭合电路的欧姆定律的直接应用。(2)多用电表测量电流和电压所依据的原理是并联电路、串联电路的特点及部分电路的欧姆定律。(3)知道Ig、Ig2、中值电阻的意义以及它们之间的关系。2.用多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度。(2)将选
12、择开关置于欧姆挡的“1”挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0 ”,断开两表笔。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。(4)选择开关改置“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,读出指示的阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。(6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。例2小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,为了更准确选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。(1)在使用前发现电表指针位置如图甲所示,该同学应该调节的位置是(选填“”
13、或“”)。(2)小明使用多用电表欧姆挡的“10”挡测量小灯泡电阻的阻值,读数如图乙所示,为了更准确地进行测量,小明应该旋转开关至欧姆挡(选填“100”或“1”)挡,两表笔短接并调节(选填“”或“”)。(3)按正确步骤测量时,指针指在如图丙所示位置,则小灯泡阻值的测量值为 。甲乙丙解析(1)由图甲可知,电表指针没有指在左侧零刻度处,故应进行机械调零,应用螺丝刀调节旋钮。(2)由图乙可知,测量电阻时指针偏转较大,表盘上示数偏小,则说明所选挡位太大,故应换用小挡位,选“1”挡;同时每次换挡后均应进行欧姆调零,故将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到右侧零刻度处。(3)由图可知,电阻R=281=2
14、8。答案(1)(2)1(3)28(2629范围都可)3.多用电表的使用(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、电阻等的多种量程的刻度;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“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。例3多用电表表头的示意图如图所示,在正确操作的情况下:(1)若选择开关的位置如a箭头所示,则测量的物理量是,测量结果为。(2)若选择开
15、关的位置如b箭头所示,则测量的物理量是,测量结果为。(3)若选择开关的位置如c箭头所示,则测量的物理量是,测量结果为。(4)全部测量结束后,应将选择开关拨到挡或者。(5)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从色表笔经插孔流入电表。解析(1)若选择开关的位置如a箭头所示,则测量的物理量是直流电压,多用电表量程为2.5V,分度值是0.05V,测量结果为1.20V。(2)若选择开关的位置如b箭头所示,则测量的物理量是直流电流,其量程为100mA,分度值为2mA,测量结果为48mA。(3)若选择开关的位置如c箭头所示,则测量的物理量是电阻,测量结果为16100=1600。(4)全部测量结束后,应将选择开关拨到OFF挡或者交流电压最高挡。(5)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从红色表笔经“正”插孔流入电表。答案(1)直流电压1.20V(2)直流电流48mA(3)电阻1600(4)OFF交流电压最高挡位置(5)红正二数据处理与误差分析1.多用电表的读数(1)欧姆表的读数为了减小读数
