高考物理大一轮复习第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表课件

实验十一 练习使用多用电表,实验基础,热点定位,跟踪训练,实验基础理解落实 夯基础,注意事项 1.多用电表使用注意事项 (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 指针指中值附近较准,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. (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. 2.电路故障检测注意事项 将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用.在电源完好时,将电压表与外电路的各部分电路并联.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.,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.,热点定位重点透析 通热点,热点一 多用电表的读数和使用,【例1】 在“练习使用多用电表”的实验中,某同学进行了如下操作:,(1)用多用电表电阻挡测量某一电阻的阻值时,该同学先用拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零如图(甲)所示,然后用两表笔接触待测电阻的两端如图(乙)所示,这两步操作是否合理? 选填“图(甲)合理”“图(乙)合理”或“都不合理”.,(2)用多用电表电流挡测量电路中的电流,该同学将选择开关置于直流“50 mA”挡,连接的电路如图(丙)所示,图中多用电表测定的是 选填“a电阻的电流”“b电阻的电流”或“总电流”,测得的值是 . (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2 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:画出实验电路图(多用电表符号用 表示);写出RV的表达式(用字母表示).,核心点拨 (1)测电阻时,不要把人体电阻并入电阻两端. (2)多用电表内的电池在使用电流挡、电压挡时,不起作用.,解析: (1)进行欧姆调零时拇指和食指可以紧捏红黑表笔,测量电阻阻值时,两手指不能接触待测电阻两端的引脚,因此图(乙)所示实验操作不合理.,(2)多用电表与被测电路串联,由图(丙)所示电路可知,多用电表与b电阻串联,则多用电表测通过b电阻的电流;选择开关置于直流“50 mA”挡,由图示表盘可知,示数为25.0 mA.,(3)将多用电表、电阻、电源组成串联电路如图所示.,答案: (1)图(甲)合理 (2)b电阻的电流 25.0 mA (3)电路图见解析 RV= (U为多用电表直流“2.5 V”挡的读数),方法技巧 欧姆表刻度盘的特点及多用电表的读数技巧 (1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流挡刻度盘 左右0:电阻无限大与电流、电压挡零刻度线重合,电阻零刻度线与电流、电压最大刻度线重合. 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)读数技巧 欧姆表的读数 a.为了减小读数误差,指针应指在表盘 到 的部分,即中央刻度线附近. b.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,其余情况都不用估读. 测电压、电流时的读数,精确度是1,0.1,0.01时要估读到下一位,精确度是0.2,0.02,5,0.5,0.05时,不用估读到下一位.,【教师备用】 (2016河南许昌四校联考)如图所示为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20 的电阻,测量步骤如下:,(1)调节 ,使电表指针停在 (填“电阻”或“电流”)的“0”刻线. (2)将选择开关旋转到“”挡的 (填“1”“10”“100”或“1 k”)位置. (3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节 ,使电表指针对准 (填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.,解析:使用多用电表欧姆挡,先机械调零.中值电阻为15 ,测量20 的电阻时,要使用“1”的倍率,然后进行欧姆调零.,答案: (1)指针定位螺丝 电流 (2)1 (3)欧姆调零旋钮 电阻,热点二 欧姆表的测量原理和误差分析,【例2】 在“练习使用多用电表”的实验中 (1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图(甲)所示,若选择开关置于“100”挡,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值,指针位于图(乙)所 示位置,则Rx= . (2)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表 仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比将 (选填“变大”“变小”或“不变”).,(3)某同学利用图(甲)中的器材设计了一只欧姆表,其电路如图(丙)所示. 关于该欧姆表,下列说法正确的是 . A.电阻刻度的零位在表盘的右端 B.表盘上的电阻刻度是均匀的 C.测量前,不需要红、黑表笔短接调零 D.测量后,应将开关S断开 某同学进行如下操作:当Rx未接入时,闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,使电流表满偏.当Rx接入A,B表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,则待测电阻Rx的阻值为 (已知电流表的内阻为Rg,电池的内阻为r,可变电阻接入电路的阻值为R).,核心点拨 对图(甲)欧姆表的零刻度,意味着外电阻最小,则电流最大,通过调零,使指针指到电流满偏处,这与图(丙)是有区别的.,解析: (1)欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率,即待测电阻的阻值,图示读数为7100 =700 .,(3)由图(丙)可知,该欧姆表利用并联电路特点与闭合电路欧姆定律测电阻阻值,电阻的零刻度在表盘的左端,由闭合电路欧姆定律可知,表盘上的电阻刻度是不均匀的,测量前,不需要红、黑表笔短接调零,测量后,应将开关S断开,故选项A,B错误,C,D正确.,答案: (1)700 (2)变大 (3)CD ,方法技巧 关于中值电阻和表盘刻度,(2)由Ix= Ig知电流和电阻为非线性关系,所以表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流最大刻度处.,【教师备用】 (2016江西赣州摸底)某实验小组学生利用图(甲)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“100”挡内部电路的总电阻.使用的器材有: 多用电表; 微安表:量程1 000 A; 滑动变阻器:最大阻值2 k; 导线若干.,回答下列问题:,(1)将多用电表挡位调到电阻“100”挡,再将红表笔和黑表笔 , 调零点. (2)将图(甲)中多用电表的红表笔和 (填“1”和“2”)端相连,黑表笔连接另一端. (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使这时微安表的示数为500 A,多用电表的示数如图(乙)所示,多用电表的读数为 .,解析: (1)进行欧姆调零时,红表笔与黑表笔短接.,(2)根据“红进黑出”可知红表笔接2.,(3)根据多用电表的读数原理,多用电表的读数为15100 =1 500 .,答案: (1)短接 (2)2 (3)1 500,(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和微安表的读数分别为1 000 和600 A.从测量数据可知,微安表的内阻为 . (5)多用电表电阻挡内部电阻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(丙)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,电阻“100”挡内部电阻的总电阻为 .,解析: (4)滑动变阻器的阻值为零,微安表的内阻等于多用电表的读数,即1 000 .,(5)多用电表电池的电动势为(1 500 +1 500 )500 A=1.5 V,多用电表电池的内阻等于中值电阻,即1 500 .,答案: (4)1 000 (5)1.5 1 500,热点三 实验的创新与改进,(2013全国卷,23),(2013全国卷,23),(2016湖南益阳检测),新题体验,1.(2016安徽合肥第二次质检)某物理兴趣小组设计了如图(甲)所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“1”和“10”两种倍率.所有器材如下:,A.干电池:电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 B.电流表 :满偏电流Ig=1 mA,内阻Rg=150 C.定值电阻R1=1 200 D.电阻箱R2和R3:最大阻值都为999.9 E.电阻箱R4:最大阻值9 999 F.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干,(1)该实验小组按图(甲)正确连接好电路.当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2= ,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内,则R内= ,欧姆表的倍率是 (选填“1”或“10”).,答案: (1)149.5 1 500 10,(2)闭合开关S. 第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2= 且R3= 时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏. 第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图(乙)所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为 .,答案: (2)14.5 150 100,2.(2016山东淄博模拟)李华同学的爸爸是个电气工程师.李华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量.在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,爸爸给他出了一道题目,让他通过测量找到发光二极管的负极. (1)李华同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡,经过 之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光.这说明二极管的负极是 (填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极.,解析: (1)欧姆表用电阻挡测量,每选择一次挡,必须进行欧姆调零.他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光,说明二极管正向导通.由于欧姆表内电池的正极连接的是黑表笔,所以二极管的长管脚是正极,二极管的短管脚是负极.,答案: (1)欧姆调零 短管脚,(2)李华同学的好奇心一下子就被激发起来了.他想了一下,然后又依次用电阻挡的“1”挡、“10”挡、“100”挡、“1 k”挡分别进行了二极管导通状态的准确的测量,他发现二极管发光的亮度越来越 (填“大”或“小”),请帮助他分析一下具体的原因 .,解析: (2)二极管发光的亮度越来越小.具体原因是:电阻挡的倍率越大,多用电表的内阻越大,测量时通过二极管的电流越小,故二极管发光的亮度越小.,答案: (2)小 原因见解析,跟踪训练即时巩固 测效果,1.(1)如图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为2030 的定值电阻,测量的某些操作步骤如下: 调节可调节部件S,使电表指针停在 (选 填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置. 调节可调节部件K,使它的尖端指向欧姆挡 (选填“1 k”“100”“10”或 “1”)位置. 将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互 接触,调节可调节部件 (选填“S”“T”或 “K”),使电表指针指向 (选填“电流0刻度” 或“欧姆0刻度”)位置.,选挡后进行欧姆调零:将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件T,使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置.,选择合适的挡位,因电阻约为2030 ,则选择“1”可使指针指到中间附近,读数较准确.,解析: (1)使用多用电表时,首先进行机械调零,调节可调部件S,使电表指针停在电流表、电压表的零刻度(或表盘左边的零刻度)的位置.,答案: (1)电流0刻度 1 T 欧姆0刻度,(2)欧姆表调零后,用“10”挡测量另一个阻值未知的电阻阻值,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是 . A.这个电阻的阻值很小 B.这个电阻的阻值很大 C.为测得更准确些,应当换用“1”挡,并且重新调零后进行测量 D.为测得更准确些,应当换用“100”挡,并且重新调零后进行测量,解析: (2)偏转角度小,说明电流小,则电阻大,故A错误,B正确;因是大电阻,则要换挡位大一些即换“100”挡.每次换挡后要重新进行欧姆调零,故C错误,D正确.,答案: (2)BD,2.(2016山西忻州四校联考)某物理兴趣小组在练习使用多用电表的实验中,设计如图(甲)所示的电路.回答下列问题:,(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡,欧姆调零后将图(甲)中多用电表的黑表笔和 (选填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端.,解析: (1)多用电表接线柱接法为红正黑负,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接1,黑表笔接2.,答案: (1)2,(2)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(乙)所示,这时电压表的示数如图(丙)所示.多用电表和电压表的读数分别为 k和 V.,答案: (2)15 3.60,解析: (2)欧姆表读数等于倍率与表盘读数的乘积,故读数为1 k15 =15 k;电压表量程为5 V,最小分度为0.1 V,故读数为3.60 V.,(3)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为R1和U1,可知电压表的内阻RV= . (4)设此多用电表表内电池的电动势为E,电阻“1 k”挡的内部电路总电阻为R,则E与R的关系式为 (用前面测得的RV和U1表示).,解析: (3)由于滑动变阻器被短路,故欧姆表读数即为电压表内阻,为R1.,答案: (3)R1 (4)E= R+U1,3.二极管具有单向导电性,其正向电阻很小,反向电阻很大,现有一个二极管其正极记为A、负极记为B.某同学研究二极管正、反向电阻的相关实验操作过程如下: (1)先用多用电表的欧姆挡测量其电阻,其正向电阻约为10 ,反向电阻约为50 k,则在测量二极管的正向电阻时,多用电表的红表笔应接 (填“A”或“B”).,答案: (1)B,解析: (1)多用电表测电阻时红表笔接表内电池的负极,所以测二极管的正向电阻时红表笔应与二极管的负极相连,即与B相连.,(2)该同学设计了如图所示的电路,用伏安法进一步测量该二极管正、反向电压均为2 V时的电阻值,二极管接在1,2之间,电压表的内阻约为40 k,选用多用电表的直流电流挡作为电流表接在3,4之间.该多用电表的直流电流挡有三个量程,量程和对应的内阻分别为:50 A,内阻约为100 ;50 mA,内阻约为50 ;250 mA,内阻约为10 .则在实验过程中,多用电表的红表笔应与接线柱 (填“3”或“4”)相连;测二极管的反向电阻时电流表的量程应选用 (填“”“”或“”),单刀双掷开关S2应拨向接点 (填“5”或“6”).,答案: (2)3 6,解析: (2)红表笔是多用电表作直流电流表使用时的正接线柱,故应与接线柱3相连;电压为2 V时,二极管反向电阻约为50 k,其中通过的电流约为40 A,所以应选用量程;由于二极管反向电阻远大于电流表内阻,应采用电流表内接法,所以单刀双掷开关S2应拨向接点6.,4.某同学制作了一个简单的多用电表,图(甲)为电表的电路图.已知选用的电流表内阻Rg=5 ,满偏电流Ig=25 mA,当选择开关接3时为量程100 V的电压表.该多用电表表盘如图(乙)所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数据没有标出.,(1)若指针指在图(乙)所示位置,选择开关接1时其读数为 ;选择开关接3时其读数为 .,解析: (1)选择开关接1时测电流,其分度值为0.5 mA,示数为17.3 mA;选择开关接3时测电压,其分度值为2 V,其示数为69 V.,答案: (1)17.3 mA 69 V,(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电池的电动势,这位同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验: 将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏. 将电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指 针指C处,此时电阻箱的示数如图(丙),则C处刻度应为 . 计算得到多用电表内电池的电动势为 V.(保留两位有效数字),解析：(2)由图(丙)所示电阻箱可知,电阻箱示数为01 000 +1100 +510 +01 =150 . 由图(