《（全国通用版）高考物理一轮复习实验十一练习使用多用电表课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）高考物理一轮复习实验十一练习使用多用电表课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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元件 实验原理 1 表盘 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 外形如图所示 上半部为表盘 表盘上有电流 电压 电阻等多种量程的刻度 下半部为选择开关 它的四周刻有各种测量项目和量程 另外 还有欧姆调零旋钮 指针定位螺丝和测试笔的插孔 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
2、挡位 如图所示 多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的 每进行一种测量时 只使用其中一部分电路 其他部分不起作用 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 3 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
3、阻都对应一个电流值I 我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值 所测电阻Rx即可从表盘上直接读出 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 4 二极管的单向导电性 1 晶体二极管是由半导体材料制成的 它有两个极 即正极和负极 它的符号如图甲所示 2 晶体二极管具有单向导电性 符号上的箭头表示允许电流通过的方向 当给二极管加正向电压时 它的电阻很小 电路导通 如图乙所示 当给二极管加反向电压时 它的电阻很大 电路截止 如图丙所示 3 将多用电表的选择开关拨到欧姆挡 红
4、黑表笔接到二极管的两极上 当黑表笔接 正 极 红表笔接 负 极时 电阻示数较小 反之电阻示数很大 由此可判断出二极管的正 负极 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 测电压 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 测电流 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
5、的电流 3 测电阻 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
6、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 忌不调零就使用多用电表 2
7、 忌搞错连接方式 测电压需并联 测电流需串联 3 忌搞反直流电流方向 直流电要从正极红测试笔插孔流入 从负极黑测试笔插孔流出 4 忌用手接触测试笔的金属杆 特别在测电阻时 更应注意不要用手接触测试笔的金属杆 5 忌用直流电挡位测交流电 6 忌不进行欧姆表调零 或换欧姆挡量程后不调零 就用多用表测电阻 7 忌把电阻同其他电路连在一起进行测量 8 忌只看读数不乘倍率 9 忌把电池装在多用电表内长期不用 10 多用电表不用时 忌选择开关置于欧姆挡 热点一欧姆表的原理及误差分析 典例1 如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图 电流表满偏电流0 5mA 内阻10 电池电动势1 5V 内阻1 变阻器R0阻值
8、0 5000 导学号04450194 1 该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1 5V刻度的 当电池的电动势下降到1 45V 内阻增大到4 时仍可调零 调零后R0阻值将变 选填 大 或 小 若测得某电阻阻值为300 则这个电阻的真实值是 2 该欧姆表换了一个电动势为1 5V 内阻为10 的电池 调零后测量某电阻的阻值 其测量结果 选填 偏大 偏小 或 准确 规范解答 1 由闭合电路欧姆定律 Ig 得 R0 Rg r 因为式中E变小 r变大 故R0将减小 因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E 1 5V刻度的 测得某电阻阻值为300 时 电流表中的电流I 其中R 当电池电动势下降到E 1 45V时 此
9、时欧姆表的内阻R 由闭合电路欧姆定律得I 解得真实值R 290 2 该欧姆表换了一个电动势为1 5V 内阻为10 的电池 调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确 因为电源的内阻的变化 可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消 答案 1 小290 2 准确 强化训练 1 在 练习使用多用电表 的实验中 1 某同学用多用电表测量电阻 电路如图甲所示 若选择开关置于 100 挡 按正确使用方法测量电阻Rx的阻值 指针位于图乙所示位置 则Rx 2 若该欧姆表使用一段时间后 电池电动势变小 内阻变大 但此表仍能调零 按正确使用方法再测上述Rx 其测量结果与原结果相比将 选填 变大 变小 或 不变 3 某同学利用
10、图甲中的器材设计了一只欧姆表 其电路如图丙所示 关于该欧姆表 下列说法正确的是 A 电阻刻度的零位在表盘的右端B 表盘上的电阻刻度是均匀的C 测量前 不需要红 黑表笔短接调零D 测量后 应将开关S断开 某同学进行如下操作 当Rx未接入时 闭合开关S 将红 黑表笔分开时 调节可变电阻 使电流表满偏 当Rx接入A B表笔之间时 若电流表的指针指在表盘的正中央 则待测电阻Rx的阻值为 已知电流表的内阻为Rg 电池的内阻为r 可变电阻接入电路的阻值为R 解析 1 欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率 即待测电阻的阻值 图示读数为7 100 700 2 当电池电动势变小 内阻变大时 欧姆表需要重新调零 由于满
11、偏电流Ig不变 由公式Ig 可知 欧姆表内阻R内应调小 待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的 由I 可知 当R内变小时 I变小 指针跟原来的位置相比偏左了 欧姆表的示数变大了 3 由图丙可知 该欧姆表利用并联电路特点与闭合电路欧姆定律测电阻阻值 电阻刻度的零位置在表盘的左端 由闭合电路欧姆定律可知 表盘上的电阻刻度是不均匀的 测量前 不需要红 黑表笔短接调零 测量后 应将开关S断开 故选项A B错误 C D正确 当Rx未接入时 闭合开关S 将红 黑表笔分开 调节可变电阻使电流表满偏 由闭合电路欧姆定律得 Ig 当Rx接入A B表笔之间时 若电流表的指针指在表盘的正中央 由闭合电路欧姆定
12、律得联立解得Rx 答案 1 700 2 变大 3 C D 2 某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表 量程为10V 的内阻 大约几十千欧 该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为30 1 欧姆挡的选择开关拨至 选填 1k 或 100 挡 先将红 黑表笔短接调零后 选用图1中 选填 A 或 B 方式连接 2 如图2甲所示 该同学读出欧姆表的读数为 如图乙所示 电压表的读数为 V 欧姆表电池的电动势为 V 解析 1 用多用电表测电阻时 应让指针指在中间刻度附近 因而应选 1k 挡 多用电表测电阻时 需要用其内部电源 黑表笔接内部电源的正极 电压表的两接线柱中 接线柱应接高电势端 因而A电路的
13、连接方式正确 2 题图甲中欧姆表的读数为40 1k 40k 题图乙中电压表的读数为5 0V 由闭合电路的欧姆定律知欧姆表中电池的电动势E U Ir U 5 0V 30 103V 8 75V 答案 1 1kA 2 4 1045 08 75 反思归纳 实验原理离不开闭合电路欧姆定律和串 并联规律 把欧姆表内电源电动势看成闭合电路电动势 欧姆表内阻即为闭合电路内电阻 待测量电阻为闭合电路外电阻 利用闭合电路欧姆定律和串 并联规律解决实际问题 热点二多用电表的使用和创新 典例2 如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件 小明使用多用电表对其进行探测 导学号04450195 1 在使用多用电表前 发现指
14、针不在左边 0 刻度线处 应先调整图中多用电表的 选填 A B 或 C 2 在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a b接点间是否存在电源时 一表笔接a 另一表笔应 选填 短暂 或 持续 接b 同时观察指针偏转情况 3 在判定黑箱中无电源后 将选择开关旋至 1 挡 调节好多用电表 测量各接点间的阻值 测量中发现 每对接点间正 反向阻值均相等 测量记录如表 两表笔分别接a b时 多用电表的示数如图所示 请将记录表补充完整 并画出一种可能的电路 创新方向分析 1 源于教材 本例同样考查了多用电表的使用方法 2 高于教材 本例进一步考查了用多用电表探测黑箱内的电学元件 接点间不再是一个元件 且元件连接方式
15、复杂多样 规范解答 1 多用电表使用前应进行机械调零 机械调零部件为A 2 使用多用电表测量电压时 为保证电表不被损坏往往要进行试触 即进行短暂接触 观察指针偏转情况 若持续接触则有可能损坏电表 3 黑箱中无电源且每对接点间正 反阻值相等 由多用电表读数可知所缺数据为5 0 由a b间电阻为5 0 a c间为10 0 b c间为15 0 知 电路为a b间5 0 的电阻与a c间10 0 的电阻串联而成 故可能的电路图如图所示 答案 1 A 2 短暂 3 5 0见规范解答图 强化训练 1 某照明电路出现故障 其电路如图所示 该电路用标称值12V的蓄电池为电源 导线及其接触完好 维修人员使用已调
16、好的多用表直流50V挡检测故障 他将黑表笔接在c点 用红表笔分别探测电路中的a b点 1 断开开关 红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示 读数为 V 说明 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯 正常 2 红表笔接b点 断开开关时 表针不偏转 闭合开关后 多用表指示仍然和图乙相同 可判定发生故障的器件是 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯 解析 1 断开开关 多用电表接a c点可以看作直接测量蓄电池的电动势 读数接近标称值 说明蓄电池正常 2 闭合开关 多用电表接b c点 测量结果应当是小灯两端的电压 根据闭合电路欧姆定律U E Ir 这个值应当小于电源电动势 但实际测量结果和 1 中相等 说明bc段存在断路情况 所以出现故障的应是小灯 答案 1 11 5 11 2 11 8之间的值均可 蓄电池 2 小灯 2 某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性 使用的器材包括电压表 内阻约为3k 电流表 内阻约为1 定值电阻等 1 使用多用电表粗测元件X的电阻 选择 1 欧姆挡测量 示数如图1 a 所示 读数为 据此应选择图1中的 选填 b 或 c 电路进行实验 2 连接所选电路 闭合S 滑动
