2020高考物理第八章实验十一练习使用多用电表教案鲁科版.docx

实验十一练习使用多用电表一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理：闭合电路欧姆定律I（1）机械调零（2）测量定值电阻先机械调零后欧姆调零每换一挡重新欧姆调零（3）测量小灯泡的电压和电流（4）测量二极管的正、反向电阻（5）探索黑箱内的电学元件注意事项1.（1）V、A挡：相当于电压表、电流表（2）挡：闭合电路欧姆定律（3）调零：机械调零、欧姆调零（4）电流方向：红表笔进，黑表笔出2.测电阻时（1）指针指中值附近较准，否则换挡。（2）读出示数要乘以倍率。3.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，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。热点一教材原型实验命题角度多用电表的原理、读数及应用【例1】如图1所示为多量程多用电表的示意图。图1（1）当接通1或2时，为（选填“电流”“电阻”或“电压”）挡。1的量程比2的量程。（选填“大”或“小”）（2）测量某电阻时，用欧姆挡“10”挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用欧姆挡（选填“1”或“100”）挡。换挡后，在测量前要先进行。（3）该同学要测量多用电表直流“2.5 V”挡的内阻RV（约为20 k）。除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个（电动势E为3 V，内阻可忽略不计）、电阻一个（阻值R为10 k）、开关一个、导线若干。要求：在方框中画出实验电路图（多用电表用表示）；写出RV的表达式。（用字母表示，并说明所用字母的物理意义）（4）某同学使用此多用电表测电阻，多用电表的刻度盘如图2所示，选用倍率为“10”的欧姆挡测电阻时，表针指示图示位置，则所测电阻的阻值为。如果要用此多用电表测量一个约2.0104 的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是（选填“10”“100”“1 k”或“10 k”）。若测量结束后，该同学将两表笔短接，发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，则上述电阻的测量值。（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）图2解析（1）将电流计改装成电流表时要并联电阻分流，所以1、2是电流挡；并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，故1位置的量程较大。（2）因偏转角度过大，则电阻小，要选用小量程，选择“1”挡，换挡后电路改变，要重新进行欧姆调零。（3）实验电路图如图所示。 在设计的电路图中，多用电表与电阻串联，通过它们的电流相等，所以有，因此RV，其中U为多用电表直流“2.5 V”挡的读数，R为10 k，E为电源的电动势。（4）欧姆挡读数是读最外面一圈的示数，读出来是14，读出的数再乘以倍率“10”，得所测电阻的阻值为140 ；欧姆挡选挡要让中值电阻与所测电阻差别不大，测量才会比较准确，因阻值约为2104 ，表盘中值为20，则选择“1 k”即可；每次换挡后要进行欧姆调零，如果将两表笔短接发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，说明实际阻值本应该从“0”刻度右侧作为起始值去读数，读出来的数会比现在测量的更大，则现在的测量值偏小。答案（1）电流大（2）1欧姆调零（3）见解析（4）1401 k偏小命题角度探测黑箱内部元件及连接方式【例2】（2019湖北沙市中学模拟）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻“100 ”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图3甲、乙所示。图3（1）第一步测量结果表明盒内_。（2）图4标出了图3甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是；图5标出了图丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是。（3）请在图6的线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。图6解析（1）使用电压挡进行测量，目的是看盒内是否有电源，由于指针不发生偏转，因此盒内不存在电源。（2）使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，因此读数时要从右侧读，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以图4示数为：12100 1 200 ，图5读数为：5100 500 。（3）使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察图3中的甲、乙可知，在测量b、c之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明b、c之间接有一个定值电阻；观察图3中的丙、丁可知，在测量a、c之间电阻时，黑表笔接c时电阻很小，接a时电阻很大，说明a、c之间有二极管，而且c应该接二极管的正极；观察图3中的戊可知，黑表笔接b时电阻比丙中黑表笔接c时电阻大，说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件，由图己可知，a、b之间电阻无穷大，因此a、b之间应该是断路，故盒内元件的连接如图所示。答案（1）不存在电源（2）1 200500（3）见解析热点二实验拓展用多用电表判断 电路故障【例3】如图7是某同学连接的实验电路实物图。若L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查：图7（1）应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于的量程是 （）A.02.5 V B.010 VC.050 V D.0250 V（2）该同学的测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触（填“a”或“b”）。根据测试结果，可以判定故障是 （）A.灯L1短路 B.灯L2短路C.cd段断路 D.df段断路表1测试点a、bc、dd、f电压表示数情况有示数无示数有示数 （3）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测试结果如表2所示，那么进一步检查出的故障是（）A.灯L1断路 B.灯L2断路C.灯L1、灯L2都断路 D.de段断路表2测试点c、dd、ee、f指针偏转情况解析（1）四节干电池的总电动势为6 V，应用多用电表的直流电压的10 V挡测量，故选B。（2）在测试a、b间直流电压时，因为电流必须从多用电表正接线柱流入，所以红表笔应当接触a。A项，若灯L1短路，L1灯不亮，而L2灯亮，与题不符，故A错误；B项，若灯L2短路，L2灯不亮，而L1灯亮，与题不符，故B错误；C项，cd段断路，则d、f间没有电压，无示数，故C错误；D项，df段断路时，电路中无电流，两灯泡都不亮，a、b和d、f间有电压，c、d间无电压，与题相符，故D正确。（3）欧姆表的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大。根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说明d、e间导线断路，故D正确。答案（1）B（2）aD（3）D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。1.某课外兴趣小组利用图8甲所示电路测量多用电表内电池的电动势和欧姆挡“1”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电流表（量程200 mA，内阻为几欧）；滑动变阻器（最大阻值30 ）；导线若干。图8回答下列问题：（1）将多用电表挡位调到欧姆挡“1”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点。（2）将图甲中多用电表的黑表笔和（填“1”或“2”）端相连，红表笔和另一端相连。（3）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电流表的读数分别为5.0 和150.0 mA。从测量数据可知，电流表的内阻为。（4）将滑动变阻器滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电流表的示数如图丙所示。多用电表和电流表的读数分别为 和 mA。（5）多用电表欧姆挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图9所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为V，欧姆挡“1”挡内部电路的总电阻为。（结果保留2位有效数字）图9解析（1）使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。（2）多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以黑表笔应连2端。（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电流表内阻，所以电流表内阻为5.0 。（4）根据表盘上最上面的刻度线读数可知，结果为101 10 ，由图丙知电流表读数为128 mA。（5）由闭合电路欧姆定律得EI1（rAR内），EI2（R外R内），代入数据解得E4.4 V，R内24 。答案（1）短接（2）2（3）5.0（4）10128（5）4.4242.（2019河北唐山模拟）为探究一块多用电表欧姆100挡的工作原理及内部参数，设计了如下实验过程：图10（1）将多用电表挡位旋钮拨到欧姆100挡，然后将两表笔短接，进行。（2）按图10中所示，若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，与电压表的“”接线柱相连接的是多用电表的（填“红”或“黑”）表笔。（3）闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R1750 ，此时多用电表的指针指到刻度盘满偏的位置，可知欧姆100挡的内阻r 。（4）断开开关S，调节电阻箱的阻值，利用电阻箱和电压表的读数以及多用电表的指针偏转情况，可以得到多用电表欧姆100挡内部电源的电动势。（5）现用该多用电表的电阻挡分析只有一处发生断路故障的电路（电源已断开），如图11所示。将多用电表的两个表笔接在电路的不同部位，多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为。（填选项字母）图11两表笔位置接1、4接1、2接1、3接2、4多用电表读数无穷大1 200 无穷大无穷大A.1、2间电阻断路B.2、3间导线断路C.3、4间电阻断路解析（1）将多用电表挡位旋钮拨到欧姆100挡，然后将两表笔短接，进行欧姆调零。（2）若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，由红进黑出可知，与电压表的“十”接线柱相连接的是多用电表的黑表笔。（3）闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R1750 ，此时多用电表的指针指到刻度盘满偏的位置，由Ig，Ig，解得欧姆100挡的内阻r1 500 。（5）多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为2、3间导线断路，即选B。答案（1）欧姆调零（2）黑（3）1 500（5）B3.在用伏安法测量某导体的伏安特性曲线实验中，描绘的伏安特性曲线如图12所示，图中虚线是曲线上过坐标点（3.6 V，0.3 A）的切线。回答下列问题：图12（1）在导体接入电路前，利用多用电表电阻“1”挡直接测量导体的电阻，多用电表的指针偏转如图13所示，测得此时导体的电阻为。图13