江苏省高考物理第七章恒定电流实验九练习使用多用电表讲义（含解析）.docx

实验九练习使用多用电表一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1构造：如图1所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成图1欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联外部：接被测电阻Rx.全电路电阻R总RgRrRx.2工作原理：闭合电路欧姆定律，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”(图甲)(2)当I0时，Rx，在I0处标为“”(图乙)(3)当I时，RxRgRr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻二、多用电表1功能：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结构：外形如图2所示：(1)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图2(2)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)三、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3甲所示图32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、负极四、练习使用多用电表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4甲所示的电路图连好电路，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图4按如图乙所示的电路图连好电路，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估计阻值，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，用读数乘以所选挡位的倍率，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3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“”插孔，黑表笔插入“”插孔，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，可用表盘下边中间的指针定位螺丝调整；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，可用欧姆调零旋钮调整(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挡位的倍率(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及电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表(6)测电阻时每换一次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.命题点一多用电表的基本使用方法例1(2018盐城市三模)小明测量LED(发光二极管)在额定电压(2.5V)时的电阻他选择的器材有：滑动变阻器(010)；电压表(量程3V，内阻3k)；电动势为3.0V的电源；多用电表(电流挡：量程1mA，内阻40；量程10mA，内阻4；量程100mA，内阻0.4)(1) 在判断LED极性时，小明先将多用电表选择开关旋至“10”挡，调节好多用电表，将二极管两极与表笔相接，多用电表的示数如图5甲所示时，多用电表红表笔(插在A孔中)与二极管的_(选填“正”或“负”)极相接触图5(2)再将多用电表的选择开关旋至“100mA”挡，将其接入图乙所示电路多用电表红表笔应与_(选填“1”或“2”)连接(3)闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.50V时，多用电表示数为8mA，则该LED在额定电压时的电阻为_.(4)为了更准确地测出LED在额定电压时的电阻，在不更换实验器材的条件下，对小明的实验提出两点改进建议：_；_.答案(1)负(2)2(3)312.5(4)将多用电表的选择开关旋至“10mA”测量电流改用多用电表(电流挡)内接法变式1用如图6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：图6(1)旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线(2)将K旋转到电阻挡“100”的位置(3)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”)(4)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测量结果，请从下列选项中选出合理的步骤，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“1k”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，对电表进行校准(5)如图7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100mA的量程，指针所示电流值为_mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为_V.图7答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC(5)17004723.5解析(1)机械调零应旋动S，使指针对准电流的“0”刻线(3)欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”(4)指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作(5)欧姆表读数刻度盘读数倍率171001700；100mA的量程时的读数为：47mA；选用量程为50V的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5V.命题点二用多用电表进行故障分析1故障特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零；(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零2检查方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路；(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程；(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路在运用欧姆表检测时，被检测元件应与电路断开；(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理例2在如图8甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V,0.3A”合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮图8(1)用多用电表的直流电压挡检查故障选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)；A2.5VB10VC50VD250V测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则仅有的一处故障是_AA灯丝断开BB灯丝断开Cd、e间连线断开DB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”，测试前，一定要将电路中的开关S_；测c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如图乙所示，读数为_，此时测量的是_间电阻根据小灯泡的规格计算出的电阻为_.答案(1)BA(2)断开6e、f12.7解析(1)由于4节干电池串联后电动势为6V，电压表量程应选10V，B正确灯泡不亮，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，A正确(2)使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”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)欧姆表读数为6.由于A灯泡断路，c、d间电阻无穷大，而欧姆表示数为6，说明测量的应该是e、f间电阻由R可求得电阻为12.7.命题点三多用电表的创新性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，常涉及的变形有：1与电压表串联形成闭合电路，则EUr，从而计算得到E.2与电流表串联形成闭合电路，则EI(RAr)，从而计算得到E.例3(2018苏州市模拟)小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题(1)他先用多用电表测量某元件的电阻，操作如下：先选用欧姆表“100”倍率挡开始测量，发现指针偏角过小，则应换用_(选填“10”或“1k”)挡；换挡后必须将红表笔和黑表笔_，调零后再重新测量(2)为了弄清欧姆表有关问题，小明查阅资料后发现，欧姆表内部电路可等效为：一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图9甲所示为了测定该欧姆表电源的电动势和“1k”挡位的内电阻，他设计了如图乙所示的测量电路图9将上述调零后的欧姆表接入电路时，红表笔应和_(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使欧姆表的示数如图丙所示，这时电压表的示数如图丁所示欧姆表和电压表的读数分别为_和_V.调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零此时多用电表和电压表的读数分别为12k和4.00V从测量数据可知，电压表的内阻为_k.根据前面的实验数据计算可得，此多用电表等效电源的电动势为_V，该电阻挡的内电阻为_k.答案(1) 1k短接(2)11.51043.60129.0015变式2(2018南京师大附中5月模拟)(1)如图10甲所示为某多用电表内部简化电路图，作为电流表使用时，选择开关S应接_(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大图10(2)某同学想通过多用电表的欧姆挡测量量程为3V的电压表内阻(如图乙)，主要步骤如下：把选择开关拨到“100”的欧姆挡上；把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；把红表笔与待测电压表_(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；换用_(选填“10”或“1k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕(3)实验中(如图11)某同学读出欧姆表的读数为_，这时电压表读数为_V.(4)请你求出欧姆表内部电源电动势为_V(保留两位有效数字)图11答案(1)1(2)负1k(3)41042.20(4)3.0解析(1)当作电流表使用时，电阻应和电表并联分流，故连接1和2时为电流表，根据欧姆定律可知并联支路的电压相等，并联支路的电阻越大，分流越小，故当接1时量程最大；(2)根据“红进黑出”原理，即电流从红表笔流进可知红表笔接电压表的负极；欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开始偏转，故欧姆表指针偏转很小，说明被测电阻大，挡位应提升一级，即换1k挡测量；(3)欧姆表的读数为RV401 000 4104 ；电压表最小分度值为0.1 V，故读数为2.20 V；(4)根据(3)采用的挡位可知中值电阻即欧姆表内阻为r1.5104，根据闭合电路欧姆定律可得2.20EE，解得E3.0V.1(2018镇江市模拟)(1)图12甲是某只多用电表的表盘示意图，当用“10”欧姆挡测量某定值电阻的阻值时，其指针位置如图甲中所示，其示数为_；当用“010V”量程测量电压时，其指针位置如图甲中所示，其示数为_V.图12(2)图乙中螺旋测微器的示数为_mm；图丙中游标卡尺的示数为_mm.答案(1)304.6(2)9.195(在9.1929.198之间均可)7.62(2018锦屏中学模拟)多用电表表头的示意图如图13所示，在正确操作的情况下：图13(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(2)若选择开关的位置如箭头b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箭头c所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针向右偏的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该为：_.(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到_挡或者_(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从_(填“红”或“黑”)色表笔经_(填“正”或“负”)插孔流入电表答案(1)直流电压1.16V(2)直流电流46mA(3)电阻1.7k(4)选用欧姆表“1k”倍率，重新欧姆调零，将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值(5)OFF交流电压500V挡(6)红正3(2018盐城市、东台市模拟)如图14甲所示，指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成，现设计一个实验，测量多用电表“1”挡的内部电源的电动势和内部总电阻给定的器材有：待测多用电表，量程为100mA的电流表，最大电阻为20的滑动变阻器，鳄鱼夹，开关，导线若干实验过程如下：图14(1)实验前将多用电表调至“1”挡，将红、黑表笔