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1、（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题36练习使用多用电表（讲）（含解析）专题36 练习使用多用电表（讲）1.应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析。2非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现。3稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现。4实验及相关电路的设计，几乎已成为每年高考必考的题型。1.了解电表改装的原理与方法.2.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法.3.会使用多用电表测电压、电流及电阻.4.会用多用电表探索黑箱中
2、的电学元件一、电流表与电压表的改装1改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻UIg（RgR）故RRgIgRg（IIg）R故改装后电表内阻RVRgRRgRARg2校正校正电路如图所示，校正的过程是：先将滑动触头移动到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头位置，使改装后的电压表示数从零逐渐增大到量程值，移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正二、欧姆表原理（多用电表测电阻原理）1构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红黑表笔组成欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联外部：接被测电阻Rx.全电路
3、电阻R总RgRrRx.2工作原理：闭合电路的欧姆定律I.3刻度的标定：红黑表笔短接（被测电阻Rx0）时，调节调零电阻R，使IIg，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零（1）当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”（图2甲）（2）当I0时，Rx，在I0处标为“”（图2乙）（3）当I时，RxRgRr，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻三、多用电表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3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，还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和表笔的插孔四、二极
4、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4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、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.基本实验要求1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2实验步骤（1）观察：观察多用电表的外形，认识选
5、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）将红、黑表笔分别插入“”、“”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大约阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指欧姆表的“0”刻度，若不指欧姆表的“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；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，观察选择开
6、关所对应的欧姆挡的倍率，用读数乘以倍率，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（6）探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“”，且指针摆动越来越慢规律方法总结1多用电表使用注意事项（1）表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出”（2）区分“机械零点”与“欧姆零点”机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位
7、螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮（3）由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率（4）使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆（5）测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表（6）测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零（7）使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡长期不用，应把表内电池取出2多用电表对电路故障的检测高中阶段对电路故障的考查只限于断路和短路两种，且故障一般只有一处（1）断路故障的检测方法将多用电表拨到电压挡作为电压表
8、使用a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏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的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点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）说明此元件断路不能用欧姆表检测电源的情况（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，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路用电
9、流表检测，串联在电路中的电流表若示数不为零，故障应是短路.重点归纳1、欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧（1）欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合刻度不均匀：左密右疏欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”（因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处）（2）欧姆表的读数为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 时，要估读到下一位，其余情况都不用
10、估读电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积（3）测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位2、多用电表使用的“七大注意”（1）使用前要机械调零（2）两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”（3）选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流（4）电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡（5）刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用（6）测电阻时：待测电阻与电路、电源一定要断开两手一定不要同时接触两笔金属杆指针指中值附近较准，否
11、则换挡每换一挡必须重新欧姆调零读出示数要乘以倍率（7）使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池3、探索黑箱内的电学元件探究项目应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数典型案例某探究小组利用课外时间做了如下探究实验：先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻，实验分两个过程，先用替代法测出电压表V1的内阻，然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材
12、如下：A待测电压表V1，量程为2.0V， 内阻10k30kB待测电压表V2，量程为3.0V， 内阻30k40kC电阻箱，阻值范围099999.9D滑动变阻器，阻值范围01000， 额定电流0.5AE滑动变阻器，阻值020，额定电流2AF电池组，电动势为6.0V，内电阻为0.5G单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干（1）实验器材选择除A、B、C、F、G外，滑动变阻器R应选用：（用器材前的字母表示）（2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容补充完整；用代替法测待测电压表V1的内阻；根据电路图连成实验电路，并将滑动变阻器R的滑动触头置于左端； 将单刀双掷开关S2置于触点2，调节滑动变阻器R，
13、使电压表V2的指针指在刻度盘第N格，然后将单刀双掷开关S2置于触点1，调节电阻箱R使电压表V2的指针指在，记下此时电阻箱R的阻值RA=20 k用半偏法测待测电压表V2的内阻：将单刀双掷开关S2置于触点1，电阻箱的阻值调为零，闭合开关S1，调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器R的滑动触头位置不变，调节电阻箱R，使电压表V2的指针指在，记下电阻箱R的阻值RB=30 k。（3）上述两种测量方法都有误差，其中有种测量方法没有系统误差，接下来该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为6.0V的电压表继续完成后续的探究实验，需串联一阻值为k的电阻。（4）该探究小组用如图所示的电路
14、采用高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电电压为U时，所带的电量为Q，从而再求出待测电容器的电容C实验情况如下：按图甲所示电路连接好实验电路；接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数I0480mA及电压表的示数Uo 6.0V，I0 和U0 分别是电容器放电的初始电流和电压；断开开关S，同时开始计时，每隔t测一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据（10组）表示在以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的坐标纸上，如图乙中用“”表示的点，再用平滑曲线连接得出i-t图像如图。则根据上述实验结果，估算出该电容器两端的电压为U0时所带的电量Q0约为 _C（保留三位有效数字）；该电容器的电容C约为_F（保留三位有效数字）。【答案】（1）E；（2）刻度盘的第N格 刻度盘的中央（3）40 k（4） Q=7.50-8.0010-3C C=1.2510-3F 【解析】（1）因为滑动变阻器要用分压电路，故应该选择阻值较小的E；（4）用平滑曲线连接各点，查出所画的曲线与从标轴所围的格数以求得面积因Q=It=t即为曲线与从标轴所围的格数的面积，则利用数格子方法，估算出电容器两端电压为U0时的电量为：Q=305501
