2020版高考物理一轮复习第八章实验十一练习使用多用电表教案新人教版.docx

实验十一练习使用多用电表命题点一欧姆表原理和使用1构造如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成欧姆表内部：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 如图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图电流表满偏电流为0.5 mA，内阻为10 ；电池电动势为1.5 V，内阻为1 ；变阻器阻值为05 000 .(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V标定的，当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零，调零后R0阻值将变_(选填“大”或“小”)；若测得某电阻阻值为300 ，则这个电阻的真实值是_.(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_(选填“偏大”“偏小”或“准确”)【解析】(1)电池的电动势减小、内阻增大时，要使表头的示数仍为原来的大小，则R0应该变小；若用电动势为1.45 V的电池测得某电阻的阻值是300 ，则调零时，满足0.5 mA，则当指针指到300 时，电路中的电流I；当电池的电动势为1.5 V，没有降低时，调零时仍有0.5 mA，则当指针指到300 时，其电流仍为I，且I，联立解得Rx290 .(2)若电池的内阻变大，测量时可以通过调节变阻器来弥补，故测量的结果仍是准确的【答案】(1)小290(2)准确1某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为10 V)的内阻(大约几十千欧)，该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为30.(1)欧姆挡的选择开关拨至1_k(选填“1 k”或“100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图1中A(选填“A”或“B”)方式连接(2)如图2甲所示，该同学读出欧姆表的读数为4104 ；如图乙所示，电压表的读数为5.0 V，欧姆表电池的电动势为8.75 V.解析：(1)用多用电表测电阻时，应让指针指在中间刻度附近，因而应选“1 k”挡多用电表测电阻时，需要用其内部电源，黑表笔接内部电源的正极，电压表的两接线柱中，“”接线柱应接高电势端，因而A电路的连接方式正确(2)题图甲中欧姆表的读数为401 k40 k.题图乙中电压表的读数为5.0 V由闭合电路的欧姆定律知欧姆表中电池的电动势EUIrUr5.0 V30103 V8.75 V.实验原理离不开闭合电路欧姆定律和串、并联规律把欧姆表内电源电动势看成闭合电路电动势，欧姆表内阻即为闭合电路内电阻，待测量电阻为闭合电路外电阻利用闭合电路欧姆定律和串、并联规律解决实际问题命题点二多用电表的原理和使用1外部构造多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示2多用电表内部原理示意图多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用如图中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端 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(1)图(a)中的A端与_(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”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_(结果均保留3位有效数字)【解析】(1)换挡开关接“3”时为欧姆挡，内部接有电源，电流从电源正极流出，经A端流出，经B端流入表内，回到电源负极，“红”进“黑”出，则A端应与黑色表笔连接(2)R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻，故B选项正确而在使用多用电表之前，要进行机械调零，使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，故A选项错误使用电流挡时不需要欧姆调零，故C选项错误(3)当换挡开关接“2”时为直流电流1 mA挡，此时R1和R2串联后与表头并联，满偏时总电流为1 mA，则R1、R2中的电流为1 mAIg，电压为IgRg，则R1R2 160 ；当换挡开关接4时为直流电压1 V挡，此时R1和R2串联后与表头并联，然后再与R4串联，满偏时总电压为1 V，则R4分压为1 VIgRg1 V250106480 V0.88 V，流过R4的电流为1 mA，则R4 880 .(4)若B端与“1”相连，则为直流电流2.5 mA挡，观察图(b)中下方刻度，共50个小格，则每小格表示0.05 mA，即分度值为0.05 mA，由估读法可得读数为1.47 mA.若B端与“3”连接，则为欧姆100 挡，指针指在上边欧姆表盘“11”位置，则可得读数为1.10103 .若B端与“5”连接，则为直流电压5 V挡，观察图(b)中下方刻度，共50个小格，则每小格表示0.1 V，即分度值为0.1 V，由估读法可得读数为2.95 V.【答案】(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V2(2019山东临沂摸底)指针式多用电表是常用的电学测量仪器，请完成下列问题如图1所示为多量程多用电表的示意图(1)当接通1或2时，为电流(选填“电流”“电阻”或“电压”)挡，1的量程比2的量程大(选填“大”或“小”)若选择开关拨至“25 mA”挡，指针的位置如图2所示，则测量结果为11.5 mA，接通5或6时，5的量程比6的量程小(选填“大”或“小”)(2)当接通3或4测量某电阻时，用“10”挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用1(选填“1”或“100”)挡，换挡后，在测量前要先进行欧姆调零若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA，则换挡后电池的电动势E1.5 V；图1中A(选填“A”或“B”)为红表笔解析：(1)灵敏电流计改装成电流表时要并联一电阻分流，所以1、2位置是电流挡；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；电流表选择挡位为25 mA，电流挡的最小分度是0.5 mA，则读数为11.5 mA；要测量电压，电流计应与电阻串联，由题图2可知当选择开关S旋到5、6位置时测量电压，电流计所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故转换开关S旋到5位置的量程比旋到6位置的量程小；(2)因偏转角度过大，则电阻小，要用小量程的，应选择“1”挡，换挡后电路改变，要重新欧姆调零，换挡后中值电阻为R15 ，则换挡后电池的电动势EIgR0.115 V1.5 V，根据电流红进黑出的原则可知，多用电表内电池的正极与黑表笔相连，则A为红表笔本题考查了多用电表的使用方法及读数问题，解题中要特别注意多用电表不论测电压、电流还是电阻，电流都是从黑表笔流出，红表笔流入.命题点三用多用电表检测电路故障1用多用电表电压挡检测(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路2用欧姆挡检测(1)将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路(2)不能用欧姆表检测电源的情况 在如图所示的电路中，四节干电池串联作为电源，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑动片，A、B灯都不亮(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)A2.5 V B10 VC50 V D250 V测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是()AA灯丝断开 BB灯丝断开Cd、e间连线断开 DB灯被短路(2)接着利用欧姆表的“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间的电阻时，某次测量结果如图所示，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_，它不等于测量值，原因是：_.【解析】(1)因电源为四节干电池，故电动势E6 V，则应选电压表10 V量程挡较合适；因c、d间电压为5.8 V，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝良好(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开；由题图读数知电阻的阻值为6.0 ，应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间电阻；由R得R12.7 ，与欧姆表测得的阻值相差越大，是因为欧姆表测得的电阻的阻值是未通电工作时的电阻的阻值，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小【答案】(1)BA(2)断开6.0e、f12.7欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小3某照明电路出现故障，其电路如图1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(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为11.5(11.211.8之间的值均可) V，说明蓄电池正常(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2相同，可判定发生故障的器件是小灯(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)解析：(1)由题图2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使用多用电表检测故障的三点注意事项(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(3)电流应从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表1如图甲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)调节指针定位螺丝，使电表指针停在电流(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线(2)将选择开关旋转到欧姆挡的1(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，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为19.0 .(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置解析：使用多用电表欧姆挡，先机械调零，测量20 的电阻时，要使用“1”的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0 .2(2019云南昆明摸底)某同学用灵敏电流计改装多用电表，如图所示为其设计的电路原理图，已知灵敏电流计G的满偏电流为Ig3 mA，内阻Rg100 .(1)根据该电路原理图，A表笔应为红表笔(选填“红”或“黑”)(2)若开关S1闭合，S2接位置1时，要求该电表为00.6 A的电流表，则电阻R1应为0.503 ，当开关S1断开，S2接位置3时，要求该电表为03 V的电压表，则电阻R2应为900 .(保留三位有效数字)解析：(1)由题图可知，图中A与欧姆表内置电源负极相连，A应是红表笔；(2)若开关S1闭合，S2接位置1时，灵敏电流表G与电阻R1并联，改装成电流表，R10.503 ，当开关S1断开，S2接位置3时，灵敏电流计G与电阻R2串联，改装成电压表，R2900 .3某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值A电流计，满偏电流为1 mA，内阻为20 B电流计，满偏电流为0.6 A，内阻为5 C电动势15 V，内阻5 的直流电源D电动势3 V，内阻3 的直流电源E最大阻值为5 000 的滑动变阻器F最大阻值为100 的滑动变阻器(1)以上器材应选用ADE(填字母)，并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图答案：见解析图(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为2_977 .(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为6_000 .(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果准确(选填“偏大”“偏小”或“准确”)解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即I，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流Ig，综合考虑应选A、D、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得EIg(RRgr)，代入数据解得R2 977 .(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得EI(RRgrRx)，由题意得I，代入数据解得Rx6 000 .(4)用欧姆表测电阻时要先进行调零，电池内阻对欧姆表的测量结果没有影响由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确4如图所示为多量程多用电表的示意图(1)测量某电阻时，用欧姆挡“100”挡时，发现指针偏转角度过小，他应该换用欧姆挡1_k挡(填“10”或 “1 k”)，换挡后在测量前要先进行欧姆调零，若接通3、4时分别对应“10”、“100”挡，则E10E.(2)表头G的标记值为10 mA,10 ，据此改装的多用电表测电流时的读数总比标准电流表的读数偏大，则表头G内阻的真实值小于(填“大于”或“小于”)10 .(3)现提供以下实验器材：A表头G，标记值为10 mA,10 ；B电阻箱R(0999.9 )；C滑动变阻器R1(0200 ，额定电流1 A)；D滑动变阻器R2(02 k，额定电流1 A)；E直流电源E1(电动势为1.5 V，内阻很小)；F直流电源E2(电动势为12 V，内阻很小)；G开关S1、S2，导线若干请在所给的方框中，用上述器材设计一个用半偏法较准确地测量表头G内阻的实验电路图，并在电路图中标明所选择器材的物理量符号答案：如图所示解析：(1)用欧姆挡“100”挡时，指针偏转角度过小，说明待测电阻较大，应换为倍率更大的“1 k”挡位欧姆表更换挡位后，需要重新欧姆调零若接通3、4时分别对应“10”、“100”挡，则E10E.(2)由I0R0(II0)R，得II0，当I的读数比真实值偏大，说明R0的真实值比改装表计算时的代入值10 偏小(3)根据半偏法的原理可知，应选用0999.9 的电阻箱，为了减小系统误差的影响，应选择阻值大的滑动变阻器R2，且应用限流式接法同时为了满足电流的要求，应选择电动势大的电源E2.最终的电路设计如答案图所示5(2019广东六校联考)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器请完成下列问题：(1)多用电表未接入电路中，指针如图甲所示，接着的具体操作是调节机械调零旋钮，使指针指向左侧零刻度线(电流或电压零刻度线)调整好后将选择开关拨至“50 mA”挡，将多用电表串联接入待测电路中，指针如图乙所示，电路中电流为22.0 mA.(2)使用多用电表测电阻时，将选择开关拨至“10”挡，进行欧姆调零将两表笔接待测电阻两端，指针如图甲所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？请从下面的操作中选出合理的步骤并进行正确排序BAED.A将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧