2020版高考物理一轮复习第8章实验11练习使用多用电表教学案新人教版.docx

实验十一练习使用多用电表1多用电表的外部结构(1)上半部分为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程。(2)下半部分为选择开关，可以选择测量电流、电压、电阻等。(3)中间有欧姆表的调零旋钮和指针定位螺丝。2欧姆表的原理(1)欧姆表的内部电路：电路简化如图所示，注意黑表笔接电源的正极，电流从红表笔流入，黑表笔流出。(2)欧姆表的表盘刻度：根据闭合电路欧姆定律I，在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值。电流I和Rx不是正比关系，所以电阻值的刻度不均匀，靠近中间的刻度值比较准确。红黑表笔短接，Rx0，调节欧姆调零电阻R，使IIg，此处阻值标为“0”。红黑表笔断开，Rx，I0，此处阻值标为“”。I时，RxRgRr，即欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻。3欧姆表的使用(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。(2)尝试选择欧姆挡的倍率，选择的挡位应使指针尽量靠近表盘中心位置。(3)将两表笔短接，进行欧姆调零。(4)将两表笔分别接触被测电阻两端，表盘上的刻度值乘以所选的倍率即为被测阻值。(5)测其他电阻时，若需要换挡，必须重新进行欧姆调零。(6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。4二极管的特性与测量(1)二极管特性：二极管具有单向导电性。如图所示，电流从正极流入时电阻很小，从负极流入时电阻很大。(2)测正向电阻：将欧姆表的黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极。(3)测反向电阻：将欧姆表的红表笔接触二极管正极，黑表笔接触二极管负极。考点一| 多用电表的使用和读数1使用多用电表应注意的问题(1)待测电阻要与其他元件和电源断开。(2)要先选合适的欧姆挡倍率，再进行欧姆调零。若换倍率必须重新欧姆调零。(3)指针偏转角度较小，说明电阻大，应换大倍率，反之换小倍率。(4)测量时手不能接触测试笔的金属杆。(5)使用完毕，选择开关要置于OFF挡。(6)不论是用电压挡、电流挡还是欧姆挡，电流都是从红表笔流入、黑表笔流出。2多用电表的读数应注意的问题(1)欧姆表的读数：电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。(2)电压表、电流表的读数：要根据量程确定精确度，精确度是1、0.1时，要估读到最小分度的下一位，精确度是0.02、0.5、5时，估读到最小分度的所在位。1在“练习使用多用电表”实验中：(1)如图所示，为一正在测量中的多用电表表盘。如果用欧姆挡“100”测量，则读数为_；如果用“直流10 V”挡测量，则读数为_V。(2)甲同学利用多用电表测量电阻。他用欧姆挡“100”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为_(填写选项前的字母)。A将选择开关旋转到欧姆挡“1 k”的位置B将选择开关旋转到欧姆挡“10”的位置C将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 ”(3)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列叙述正确的是_。A若双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量C选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 D欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大解析：(1)多用电表欧姆挡用“100”测电阻，由题图可知，其读数为15100 1 500 ；如果用“直流10 V”挡测量电压，由题图可知，其读数为6.15 V。(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小，需选取较大挡位，进行欧姆调零后，再测阻值，故顺序为ADC。(3)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，应偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B错误；选择开关对应“10”倍率时，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250 ，C错误；电池使用时间太久，电动势减小，内阻变大时，需重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig，知R内应调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由I可知当R内调小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，测量时读数比真实值偏大，D正确。答案：(1)1 5006.1(2)ADC(3)D2(2019遵义模拟)(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：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_(选填“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，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。解析：(1)机械调零应旋动S，使指针对准I0或。欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”。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。(2)欧姆表读数刻度盘读数倍率17100 1 700 ；选用量程为50 mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 mA，故100 mA的量程时的读数为：47 mA；选用量程为50 V的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 V。答案：(1)ST0刻线ADC(2)1 7004723.5反思总结(1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘。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。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。(2)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)。考点二| 用多用电表检测电路故障检测电路断点1电流挡检测：将电流表串联在电路中，若示数为零，说明与电流表串联的部分电路断路。2电压挡检测：将电压表与部分电路并联，若示数为零，说明该部分电路完好。若示数等于电动势，说明该部分电路中有断点。3欧姆挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若电阻无穷大说明此元件断路。1.某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线与其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流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。甲(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，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，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_。(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)乙解析：(1)由于多用电表的挡位选为直流50 V，所以读数时可选用050 V的刻度，故读数应为11.5 V，两表笔接a、c时，测量电池两端的电压，此读数接近蓄电池的电动势，说明蓄电池是正常的。(2)若两表笔接b、c两点时，电压表读数仍为11.5 V，说明a、b之间是通路，保险丝和开关正常，b、c之间是断路，小灯发生断路故障。答案：(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯2如图所示是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查那么选择开关应置于下列量程的_挡。A2.5 VB10 VC50 VD250 V在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(选填“a”或“b”)。该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是_。(假设只有下列中的某一项有故障)测试点电表示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数A灯A断路B灯B短路Ccd段断路Ddf段断路(2)用欧姆挡检查测试前，应将开关S_(选填“断开”或“闭合”)。测试结果如下表所示，由此可以断定故障是_。测试点表头指示位置c、dd、ee、fA灯A断路B灯B断路C灯A、B都断路Dd、e间导线断路解析：(1)用多用电表的直流电压挡进行测量时，若并联在断路处时，电路接通电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处时，示数为零。因此，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显，量程不宜过大，本题中电源的电动势为6 V，故选10 V量程即可。测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果，a、b间有示数，说明b电源a完好；c、b间有示数，说明b电源ac完好；c、d间无示数，说明c灯Ad间完好；d、f间有示数，说明fb电源及dca电源完好，故应是df段断路，另外，若灯B短路，则d、f间应无示数。(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。答案：(1)BaD(2)断开D考点三| 用多用电表探索黑箱内的电学元件判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡示数很小说明黑表笔接二极管正极，示数很大说明黑表笔接二极管负极电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“”，且指针摆动越来越慢1李华同学想通过测量，找到一个发光二极管的负极。(1)他做了如下操作：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_(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极。(2)李华同学又依次用电阻挡的“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_(选填“强”或“弱”)，请帮助他分析一下具体的原因_。解析：(1)选“1”挡后，要进行欧姆调零，由二极管与电表连接的发光情况知，短管脚是负极。(2)二极管的发光亮度越来越弱，原因是多用电表内阻越来越大，通过二极管电流越来越小。答案：(1)欧姆调零短管脚(2)弱见解析2“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，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，指针偏转情况如图甲所示。甲(1)第一步测量结果表明盒内_。(2)图乙示出了图甲(1)和图甲(2)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_，图丙示出了图甲(3)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_。乙丙(3)请在图丁的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。丁戊(4)一个小灯泡与3 V电池组的连接情况如图戊所示。如果把图戊中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到_接线柱，f端应连接到_接线柱。答案：(1)不存在电源(2)1 200500(3)如图所示(4)ca考点四| 欧姆表的改装、原理与相关测量1热点题型(1)测量欧姆表电池的电动势和内部电路的电阻。(2)设计、改装、识别多用表内部电路。2基本思路：应用闭合电路的欧姆定律列关系式。(1)欧姆表与电压表串联形成闭合电路，则EUr。(2)欧姆表与电流表串联形成闭合电路，则EI(Rr)。3常用结论(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻。(2)两表笔短接时的电流为电流表的满偏值。1.(2018全国卷)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 A，内阻900 )；电阻箱R1(阻值范围0999.9 )；电阻箱R2(阻值范围099 999.9 )；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取R1_，R2_。(结果保留到个位)解析：(1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻，所以并联的电阻箱应为R1，串联的电阻箱应为R2，电路如答图所示。(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R1100 ，电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R22 910 。答案：(1)如图所示(2)1002 9102.(2017全国卷)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡。(a)(1)图(a)中的A端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”连接的，则读数为_；若此时B端是与“5”连接的，则读数为_。(结果均保留3位有效数字)(b)解析：(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接。(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误。(3)根据题给条件可知：当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1 mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，解得R1R2160 。当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 ，两端电压为0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88 V，则R4电阻为880 。(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5 mA，读数为1.47 mA。若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11100 1.10 k。若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为2.95 V。答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10 k2.95 V3.某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使