《2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表学案（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1实验十一实验十一 练习使用多用电表练习使用多用电表板块一 主干梳理夯实基础 实验原理与操作 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.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 实验原理1.多用电表(1)外部构造多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“”，右端标有“0”，是用于测电阻的，其刻度是不均匀的，从右向左越来越密；中间的刻度线是用于测直流、交流的电流和电压，其刻度是分布均匀的；最下面一条刻度线左侧标有“”，是交流2.5
2、VV专用，其刻度是不均匀的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插“”插孔，黑表笔插“”插孔，插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮，用它可进行欧姆调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个指针定位螺丝，即机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。(2)内部构造多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，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。如
3、图中1、2为电流测量端，其中接1为大量程；5、6为电压测量端，其中接6为大量程；3、4为电阻测量端，其中接4为大倍率。测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端。22.测电流、电压的原理测电流和电压的原理与电流表和电压表改装原理相同。(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.欧姆表的原理(1)构造：欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。(2)工作原理：由闭合电路的欧姆定律I，可知
4、Rx与电流I相对应。E RgRrRx(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。当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”(图甲)。当I0时，Rx，在I0处标为“”(图乙)。当I时，RxRgRr，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻(图丙)。Ig 2(4)电源极性：红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极。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)。当电流从正极流入时，它的电阻比较小，如图乙所示
5、；当电流从正极流出时，它的电阻比较大，如图丙所示。3(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。 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刻度位置。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.测小灯泡的电压和电流。(1)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直
6、流电压挡，测小灯泡两端的电压。(2)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.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)选择开关置于“”挡的“1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向刻度处。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，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，读出指示的电阻值，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
7、“OFF”挡。6.探索黑箱内的电学元件4数据处理与分析 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，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为2、0.2、0.02、0.002等，或5、0.5、0.05、0.005等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可，并按二分之一或五分之一估读，即把最小刻度分成二等份或五等份，观察判断指针靠近哪一个等分线，进而估读到该等分线对应的数值。 误差分析1.偶然误差(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。(2)由于欧姆表刻度的非线
8、性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当倍率挡位，使指针在中值附近。(3)读数时的观察易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。2.系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。(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。 注意事项1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。(2)刻度不均匀：左密右疏。(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时，应先从中等倍率开始试测，指
9、针偏角太小，换大倍率挡；指针偏角太大，换小倍率挡。5(4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差，指针应指表盘 到 的部分，1 32 3即中央刻度附近。2.多用电表使用的“八大注意”(1)使用前要机械调零。(2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“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，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流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表笔金属杆。指针指中值附近较准
10、，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才为电阻阻值。(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡。(8)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。 实验拓展多用电表的欧姆挡不只是可测电阻值，在实际应用中还可判断某一元件是电阻、电容器还是电感器：(1)若某一元件用欧姆表测量时，指针指在某一刻度不动，则该元件为电阻。(2)若某一元件用欧姆表测量时，指针先偏转，然后又缓慢回到“”刻度处，则可判断该元件为电容器。(3)若某一元件用欧姆表测量时，指针先由“”逐渐减小到某一较小的固定数值，则可判断该元件为电感器。板块二 考点
11、细研悟法培优考点1多用电表的使用及读数例1 (1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：6旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线。将K旋转到电阻挡“100”的位置。将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件_。使指针对准电阻的_(填“0刻线”或“刻线”)。将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤。并按_的顺序进行操作，再完成读数测量。A将K旋转到电阻挡“1 k”的位置B将K旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，
12、对电表进行校准(2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为_；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为_mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为_V。尝试解答 (1)S_T_0刻线_ADC_(2)1700_47_23.5。(1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边电流的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻值开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近。7(2)若用“100”挡测电阻时，指针读数为：17.0100 1700
13、 若用量程100 mA测直流电流时，看中排刻度线，此时最小刻度是2 mA，要估读到最小刻度的同一位，并按二分之一估读，指针靠近46 mA和48 mA的“中间线”，所以读数为47 mA。若用量程50 V测直流电压时，看中排刻度线，此时最小刻度是1 V，要估读到最小刻度的下一位，读数为23.5 V。跟踪训练2017山东潍坊寿光月考某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形元件的伏安特性，步骤如下：(1)用多用电表“100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，此时需换用_(填“10”或“1 k”)倍率的电阻挡，并重新进行_后再进行测量，表盘的示数如图1所示，则该电阻的阻值R0_。(2)该同学
14、想更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：8待测元件电阻R0电流表A1(量程010 mA，内阻约50 )电流表A2(量程050 mA，内阻约30 )电压表V1(量程03 V，内阻约30 k)电压表V2(量程015 V，内阻约50 k)直流电源E(电动势4 V)滑动变阻器R1(阻值范围050 ，允许通过的最大电流0.5 A)、开关S、导线若干。要求较准确地测出其阻值，电流表应选_，电压表应选_。(选填电表符号)根据以上器材，该同学按图2所示连接实验电路，在实验中发现电流表示数变化范围较小，现请你用笔在图中添加一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变大。修改后的电路其测量结果比真实
15、值偏_(选填“大”或“小”)。(3)为了进一步测量该元件的电阻率，该同学用游标卡尺和螺旋测微器测量了该元件的长度和直径，如图3所示，由图可知其长度L_mm；其直径D_mm。答案 (1)10 欧姆调零 300(2)A1 V1 图见解析 小(3)50.20 4.700解析 (1)用多用电表“100”倍率的电阻挡测量时，发现指针偏角过大，说明被测电阻阻值较小，此时需换用小倍率，故应换“10”挡；更换不同倍率电阻挡后都应重新进行欧姆调零后再进行测量；表盘读数为：3010 300 。(2)电源电动势为4 V，故电压表应选择量程为03 V的V1，由欧姆定律估测电路中的最大电流约为10 mA，故电流表选A1。为了使电流表示数变化较大，滑动变阻器应采用分压式接法，修改后如图所示。9电流表外接，由于电压表有分流作用，故电流测量值偏大，根据欧姆定律知电阻的测量值偏小。(3)游标卡尺的主尺读数为：5 cm50 mm，游标尺上第4条刻线和主尺上某一刻线对齐，所以游标尺读数为40.05 mm0.20 mm，所以游标卡尺读数为：50 mm0.20 mm50.20 mm；螺旋测微器的固定刻度为4.5 mm，可动刻度为20.00.01 mm0.200 mm，所以最终读数为4.5 mm0.200 mm4.700 mm。考点2实验原理与操作问题例2 2013
