【物理】2019届一轮复习人教版实验十 练习使用多用电表学案

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【物理】2019届一轮复习人教版实验十 练习使用多用电表学案

实验十 练习使用多用电表 注意事项 ‎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.测电阻时 ‎(1)指针指中值附近较准,否则换挡。‎ ‎(2)每换一挡必须重新欧姆调零。‎ ‎(3)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。‎ 误差分析 ‎1.偶然误差 ‎(1)估读时易带来误差。‎ ‎(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。‎ ‎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,要及时更换电池。‎ ‎(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。‎ 热点一 多用电表的使用与读数 ‎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.欧姆表选挡的原则:是测量电阻时使指针指在中值附近。‎ ‎【例1】 (2017·南京模拟)为确定某电子元件的电学特性,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1所示,测量结果为________ Ω。‎ 图1‎ ‎(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2所示。添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性。‎ 图2‎ 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 Ω。‎ ‎(2)要测量该元件完整的伏安特性,必须连接成分压电路。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直流电压10 V挡。‎ 答案 (1)×10 重新欧姆调零 70 (2)电路图如图所示 直流电压10 V 多用电表的读数技巧 ‎(1)欧姆表的读数 ‎①选用“×1 Ω”倍率时,要估读到下一位,其余情况都不用估读。‎ ‎②电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。‎ ‎(2)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、0.2、5、0.5时,不用估读到下一位。‎ 热点二 用多用电表进行元件探测和故障检测 ‎【例2】 某照明电路出现故障,其电路如图3所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。‎ 图3‎ 图4‎ ‎(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图4所示,读数为________V,说明__________正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。‎ ‎(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图4相同,可判定发生故障的器件是__________(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。‎ 解析 (1)由题图可知,直流50 V挡的最小分度为1 V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值,说明a、c两点与电源之间是通路,只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障,但故障的具体位置不能确定。(2)同理可知,两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势,说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路,故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。‎ 答案 (1)11.5(11.2~11.8之间的值均可) 蓄电池 ‎(2)小灯 使用多用电表检测故障的两点注意事项 ‎(1)多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。‎ ‎(2)使用多用电表判断电路故障时,应采用“试触法”防止损坏电表。‎ ‎【例3】 如图5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。‎ 图5‎ ‎(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图6中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)。‎ 图6‎ ‎(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,测量记录如下表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图6所示。‎ 请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路。‎ 两表笔接的接点 多用电表的示数 a、b ‎________Ω a、c ‎10.0 Ω b、c ‎15.0 Ω 解析 (1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零装置为A。‎ ‎(2)使用多用电表进行测量时,为保证电表不被损坏往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,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 Ω,由a、b间电阻为5 Ω,a、c间为10 Ω,b、c间为15 Ω知,电路为a、b间5 Ω的电阻与a、c间10 Ω电阻串联而成,电路图如答案图所示。‎ 答案 (1)A (2)短暂 (3)5.0 电路图见下图 用多用电表探索黑箱内电学元件的方法 ‎(1)电源的判断:用多用电表的电压挡试触如有示数,则说明存在电源。‎ ‎(2)电阻的判断:欧姆表两表笔正、反接测量,如果示数不变,则为电阻。‎ ‎(3)二极管的判断:欧姆表两表笔正、反接测量,如果示数差别很大,则为二极管。‎ ‎(4)电容器的判断:欧姆表两表笔正、反接测量,如为电容器,则示数均很大。‎ 热点三 多用电表综合使用 多用电表当欧姆表使用时内有电源,往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等,往往涉及的变形有:‎ ‎1.与电压表串联形成闭合电路,则E=U+r,从而计算得到E。‎ ‎2.与电流表串联形成闭合电路,则E=I(RA+r),从而计算得到E。‎ ‎【例4】 (2017·宿州模拟)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:‎ 图7‎ ‎(1)仪器连线如图7所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为________(选填“红”或“黑”)色。‎ ‎(2)若适当调节电阻箱后,图7中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图8中(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为________ Ω,电流表的读数为________ mA,电阻箱的读数为________ Ω。‎ 图8‎ ‎(3)欧姆表刻度上中间刻度值为15,计算得到多用电表内电池的电动势为________ V(保留3位有效数字)。‎ ‎(4)若将两表笔短接,流过多用电表的电流为________ mA(保留3位有效数字)。‎ 解析 (1)根据所用电表“红进黑出”的一般原则,对多用电表有,电流从红表笔进入多用电表,电流从黑表笔流出多用电表,由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极,故电流经过多用电表从a表笔流出,故a表笔为多用电表的黑表笔。‎ ‎(2)欧姆表读数为R=14 Ω;电流表读数为I=53.0 mA;电阻箱读数为4×1 Ω+6×0.1 Ω=4.6 Ω。‎ ‎(3)欧姆表的内阻r=R中=15 Ω,由欧姆定律得:‎ E=I(R+r)≈1.54 V。‎ ‎(4)两表笔短接,则I0=≈102 mA。‎ 答案 (1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)1.54 (4)102‎ 该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查,只要掌握了欧姆表的原理和测电动势的方法,就不难解决。‎ 如图9(a)为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约1 000 Ω的定值电阻。‎ 图9‎ ‎(1)测量的某些操作步骤如下:‎ ‎①调节可调部件________,使电表指针停在________(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。‎ ‎②调节可调部件K,使它的尖端指向________(选填“×1 k”“×100”“×10”“×1”)位置。‎ ‎③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件________,使电表指针指向________(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。‎ ‎④将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端,当指针摆稳后,读出表头的示数,如图(b)所示,再乘以可调部件K所指的倍率,得出该电阻的阻值Rx=________。‎ ‎⑤测量完毕,应调节可调部件K,使它的尖端指向“OFF”或交流电压“×500”位置。‎ ‎(2)欧姆挡进行调零后,用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是________。‎ A.这个电阻的阻值较小 B.这个电阻的阻值较大 C.为测量更准确些,电表应当换用欧姆“×1”挡,并且重新调零后进行测量 D.为测量更准确些,电表应当换用欧姆“×100”挡,并且重新调零后进行测量 答案 (1)①S 电流0刻度 ②×100 ③T 欧姆0刻度 ④1 100 Ω (2)BD 活页作业 ‎(时间:30分钟)‎ ‎1.(2016·上海高考)在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中 ‎(1)(多选)用多用表测电流或电阻的过程中(  )‎ A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零 B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零 C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测 D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测 ‎(2)测量时多用表指针指在如图1所示位置。若选择开关处于“10 V”挡,其读数为________ V;若选择开关处于“×10”挡,其读数为________200 Ω(选填“大于”“等于”或“小于”)。‎ 图1‎ 解析 (1)多用电表测量电阻时,更换倍率后都必须重新进行欧姆调零,选项A正确;测量电流前需要进行机械调零,更换量程时不需要进行再次调零,选项B错误;在测量未知电阻时,必须先用电压表测试电阻内是否带有电源,再大致估计电阻大小选择大致倍率,故选项C错误;在测量未知电流时,必须选择电流最大量程进行试测,避免电表烧坏,故选项D正确。‎ ‎(2)若选择开关处于“10 V”挡,则电表的最小刻度为0.2 V,此时读数为5.4 V;若选择开关处于“×10”挡,欧姆表的中央刻度为15,此时指针指示未知但小于15,所以读数应该小于150 Ω,故小于200 Ω。‎ 答案 (1)AD (2)5.4 小于 ‎2.(2017·益阳检测)在如图2甲所示的电路中,4节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮。‎ 图2‎ ‎(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。‎ ‎①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示);‎ A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V ‎②测得c、d间电压约为5.8 V、e、f间电压为0,则故障是________。‎ A.A灯丝断开 B.B灯丝断开 C.d、e间连线断开 D.B灯被短路 ‎(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,‎ ‎①测试前,一定要将电路中的开关S________;‎ ‎②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为________ Ω,此时测量的是________间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为________ Ω。‎ 解析 (1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V,电压表量程应选10 V,选项B正确。‎ ‎②灯泡不亮,说明电路断路或短路,电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势,说明有电流通过电压表,c、d间以外其他部分电路接通,电压表接e、f时无示数,说明c、d间灯泡断路,选项A正确。‎ ‎(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开,故填“断开”。‎ ‎②温度高时灯丝的电阻大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0 Ω。由于A灯泡断路,电阻无穷大,而欧姆表示数为6.0 Ω,说明测量的应该是e、f间电阻。由R=可求得电阻为12.7 Ω。‎ 答案 (1)①B ②A (2)①断开 ②6.0 e、f 12.7‎ ‎3.(2017·江苏省南京市、盐城市高三第一次模拟考试)某学生用多用电表测电阻。使用的实验器材有:多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。‎ 图3‎ ‎(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡,再将红表笔和黑表笔________,调整 ________,使指针指向“0 Ω”。‎ ‎(2)再将调节好的多用电表红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置,欧姆表的读数如图3乙所示,则被测电阻为________ kΩ。‎ ‎(3)图3甲中的电压表有两个量程:0~3 V,内阻为R1;0~15 V,内阻为R2。则R1________(填“>”“=”或“<”)R2。‎ 解析 (1)欧姆调零的步骤是将红、黑表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮,使指针指向右侧零刻度处。‎ ‎(2)测电阻时,红表笔接内部电源的负极,红表笔应接电压表的负接线柱。指针指在25处,要乘上倍率,测量值为2.5 kΩ。‎ ‎(3)表头串联的电阻越大,改装后量程越大,则有R1
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