高考物理一轮总复习 第七章 恒定电流 第5节（课时3）破解高考实验题的方法技巧实验仪器：练习使用多用电表课件 鲁科版.pptVIP

实验仪器 练习使用多用电表 1 基础知识 2 典例剖析 3 跟踪训练 第七章恒定电流 4 真题演练 一 基础知识 1 基础知识 1 外部构造 如图所示 1 转动选择开关可以使用多用电表测量电流 电压 电阻等 2 表盘的上部为表头 用来表示电流 电压和电阻的多种量程 实验目的 1 了解多用电表的构造和原理 掌握多用电表的使用方法 2 会使用多用电表测电压 电流及电阻 3 会用多用电表探索黑箱中的电学元件 实验原理 多用电表 电学黑箱 直流电源 开关 导线若干 小电珠 二极管 定值电阻 大 中 小 三个 实验器材 实验步骤 1 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 2 将红 黑表笔分别插入 插孔 3 测量小灯泡的电压和电流 1 按如图甲所示连好电路 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 2 按如图乙所示连好电路 将选择开关置于直流电流挡 测量通过小灯泡的电流 4 测量定值电阻用多用电表测电阻的步骤 1 调整定位螺丝 使指针指向电流的零刻度 2 选择开并置于 挡的 1 短接红 黑表笔 调节欧姆调零旋钮 然后断开表笔 再使指针指向 3 将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端 读出指示的电阻值 然后断开表笔 再与标定值进行比较 4 选择开关改置 100 挡 重新进行欧姆调零 5 再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端 读出指示的电阻值 然后断开表笔 与标定值进行比较 6 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 off 挡 5 测量二极管的正 反向电阻 1 二极管 一个正极 一个负极 符号为 2 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 电路导通 反之电阻示数很大 电路截止 如下图示 由此也可判断出二极管的正 负极 3 测正 反向电阻 测正向电阻 用多用电表的电阻挡 量程拨到 10 的位置上 将红表笔插入 插孔 黑表笔插入 插孔 然后两表笔短接进行欧姆调零后 将黑表笔接触二极管正极 红表笔接触二极管负极 稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻r1 测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡 方法同上 6 探索黑箱内的电学元件 注意事项 1 电流的流向 不管测量什么 电流都从电表的 插孔 红表笔 流入 从 插孔 黑表笔 流出 所以使用欧姆挡时 多用电表内部电池的正极接的是黑表笔 负极接的是红表笔 2 要区分 机械零点 与 欧姆零点 机械零点 在表盘刻度左侧 0 位置 用表盘下边中间的指针定位螺丝调整 欧姆零点 在表盘刻度的右侧电阻刻度 0 位置 用欧姆调零旋钮调整 3 测电阻时每变换一次挡位 都要重新进行欧姆调零 4 选倍率 测量前应根据估计阻值选用适当的挡位 由于欧姆挡的刻度不均匀 使用欧姆挡测电阻时 指针偏转过大或过小都有较大误差 通常只使用表盘中间的一段刻度范围 5 测电阻时要将电阻与其他元件断开 测电阻时不要用手接触多用电表的表笔 6 多用电表使用完毕应将选择开关旋至 off 挡或交流电压最高挡 误差分析 1 电池用旧后 电动势会减小 内电阻会变大 致使电阻测量值偏大 要及时换电池 2 欧姆表的表盘刻度不均匀 估读时易带来误差 3 由于欧姆表刻度的非线性 表头指针偏转过大或过小都会使误差增大 因此要选用恰当挡位 使指针指中值附近 4 读数时的观测易形成偶然误差 要垂直表盘正对指针读数 二 典例剖析 2 典例剖析 例1 2013 全国新课标 23 某学生实验小组利用图中所示电路 测量多用电表内电池的电动势和电阻 1k 挡内部电路的总电阻 使用的器材有 多用电表 电压表 量程5v 内阻十几千欧 滑动变阻器 最大阻值5k 导线若干 回答下列问题 1 将多用电表挡位调到电阻 1k 挡 再将红表笔和黑表笔 调零点 2 将图中多用电表的红表笔和 选填 1 或 2 端相连 黑表笔连接另一端 短接 1 多用电表测电阻前 应先进行欧姆调零 多用电表电流为 红进黑出 热点一考查多用电表的原理及读数 3 将滑动变阻器的滑片调到适当位置 使多用电表的示数如甲图所示 这时电压表的示数如乙下图所示 多用电表和电压表的读数分别为 k 和 v 15 0 3 60 怎样读取多用电表电阻值的示数 读取电压表示数是否估读 转解析 此时多用电表所测电阻为外电路电阻 即电压表内阻 电压表的示数为加在它自身两端的电压 4 调节滑动变阻器的滑片 使其接入电路的阻值为零 此时多用电表和电压表的读数分别为12 0k 和4 00v 从测量数据可知 电压表的内阻为 k 5 多用电表电阻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 如右图所示 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 1k 挡内部电路的总电阻为 k 12 0 9 00 15 0 多用电表欧姆档表盘上的中值电阻阻值即为内电路的总电阻值 利用闭合电路欧姆定律 再结合 4 题中的数据即可求得电池的电动势 4 00v12 0k 15 0k e 转原题 多用电表的使用步骤 2 读数技巧 1 欧姆表的读数 为了减小读数误差 指针应指在中央刻度附近 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 电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积 2 测电压 电流时 要根据量程确定估读精确度 精确度是1 0 1 0 01时要估读到下一位 精确度是2 0 02 5 0 5等时 不用估读到下一位 1 欧姆表刻度盘不同于电压 电流刻度盘 1 左r 右r 0 2 刻度不均匀 左密右疏 3 欧姆挡是倍率挡 4 刻度盘中值电阻为欧姆表内阻 变式训练1 如图所示为多用电表的刻度盘 若选用倍率为 100 的欧姆挡测电阻时 表针如图所示 则 1 所测电阻的阻值为 如果要用此多用电表测量一个阻值约为2 0 104 的电阻 为了使测量结果比较精确 应选用的欧姆挡是 选填 10 100 或 1k 2 用此多用电表进行测量 当选用量程为50ma的电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 ma 当选用量程为250ma的电流挡测量电流时 表针指于图示位置 则所测电流为 ma 1 5 103 1k 30 7 153 3 当选用量程为10v的电压挡测量电压时 表针也指于图示位置 则所测电压为 v 6 1 转解析 解析 1 欧姆表读数 对应最上一行刻度值为15 倍率为 100 读数为1 5 103 测2 0 104 电阻时应选 1k 的欧姆挡 2 选50ma直流电流挡 则每一大格表示10ma 每一小格表示1ma 测量的精确度为1ma 应估读到0 1ma 此时为1 10估读 指针对应的读数为30 7ma 选择量程为250ma的电流挡 则每一大格表示50ma 每一小格表示5ma 测量的精确度为5ma 应估读到1ma 此时为1 5估读 指针对应的读数为153ma 3 选择10v电压挡 则每一大格表示2v 每一小格表示0 2v 测量的精确度为0 2v 应估读到0 1v 此时应为1 2估读 指针对应的读数为6 1v 答案 1 1 5 103 1k 2 30 7 30 5 30 9都正确 153 152 154都正确 3 6 1 转原题 例2 2014 重庆卷 6 1 某照明电路出现故障 其电路如图10所示 该电路用标称值12v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50v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 多用表指示仍然和右图相同 可判定发生故障的器件是 选填 蓄电池 保险丝 开关 小灯 11 5 蓄电池 小灯 转解析 热点二多用电表的使用 解析 1 由于多用电表的挡位选为直流50v 所以读数时可选用0 50v的刻度 故读数应为11 5v 两表笔接a c时 测量电池两端的电压 此读数略小于蓄电池的电动势 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 5v 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 2 11 8之间的值均可 蓄电池 2 小灯 转原题 变式训练2 小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻 身边仅有下列器材 一个多用电表 一个定值电阻r1 一个滑动变阻器r2 0 20 一个开关s 导线若干 小明设计了实验原理图 如左图所示 并进行了如下实验 根据原理图 连接实验器材 且s断开 多用电表选择欧姆表的 1 挡 先 后用红表笔接a端 黑表笔接b端 记录下r1示数 如右图所示 s闭合 多用电表选择 直流电压2 5v 挡 表笔接a端 表笔接b端 选填 红 或 黑 记录下示数u1 然后再测出b c间的电压 记录下示数u2 调节滑动变阻器 重复步骤 得到如下表所示的6组数据 欧姆调零 红 黑 1 请你完成上述操作步骤中的三处填空 2 由图可知r1测量值为 3 请在如图所示的坐标纸中画出u2 u1关系图 4 该电池的内电阻为 保留两位有效数字 8 4 0 转解析 转原题 跟踪训练 多电表表头的示意图如图示 在正确操作的情况下 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的偏转角很小 相对于左侧 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 色表笔经 插孔流入电表 直流电压 1 25v 直流电流 50ma 电阻 1700 选用欧姆表 1k 倍率 重新调零 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 off 交流电压 最高档 红 正 转解析 解析多用电表可以测直流电压 直流电流 交流电压 电阻阻值 测电压 电流时 与电压表 电流表的使用方法相同 选择的挡位是其量程 而选择测电阻挡位时 指针指示的数乘以倍率得测量值 答案 1 直流电压1 25v 2 直流电流50ma 3 电阻1700 4 选用欧姆表 1k 倍率 重新调零 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 转原题 例3 在如图甲所示的电路中 四节干电池串联 小灯泡a b的规格为 3 8v 0 3a 合上开关s后 无论怎样移动滑动片 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 a 2 5vb 10vc 50vd 250v 测得c d间电压约为5 8v e f间电压为0 则故障是 a a灯丝断开b b灯丝断开c d e间连线断开d b灯被短路 b a 两灯均不亮 说明电路断路 因c d间电压约等于电源电压 e f间电压为0表明e f间导通 故c d间断路 6v 热点三用多用电表检查电路故障 2 接着换用欧姆表的 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 某次测试结果如图乙所示 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 它不等于测量值 原因是 转解析 断开 6 e f 12 7 欧姆表测量时灯泡未工作 灯泡温度低 电阻小 返原题 返原题 解析 1 因电源为四节干电池 故电动势e 6v 则应选电压表10v量程挡较合适 因c d间电压为5 8v 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 一定要将电路断开测量 由乙图读数知电阻阻值为6 应为灯泡b的阻值 即测量的为e f间电阻 由r u i得r 12 7 与欧姆表测得阻值相差较大 是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻 温度较低 电阻率偏小 阻值偏小 答案 1 b a 2 断开 6e f12 7欧姆表测量时灯泡未工作 灯泡温度低 电阻小 常见的电路故障一般是短路或断路 有 导线断芯 灯泡断丝 灯座短路 变阻器内部断路 接触不良等现象 检查故障的基本方法有两种 1 电压表检测法 如果电压表示数为0 说明电压表上无电流通过 则可能在并联路段之外有断路 或并联路段内有短路 如果电压表有示数 说明电压表上有电流通过 则在并联路段之外无断路 或并联路段内无短路 2 多用电表的欧姆挡检测法 要对检测的电路切断电源 逐一使元件脱离原电路 或对某段电路检测 后测量是通路还是断路便可找到故障所在 三 跟踪训练 3 跟踪训练 跟踪训练 某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表 来测量多用电表 1k 挡内部电池的电动势e 1 该小组采用图甲的电路进行实验 请将图乙中的实物连线连接完整 2 请将下面的实验步骤补充完整 a 插上红黑表笔 把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的 1k 位置 将红黑表笔 调整 欧姆调零旋钮 使指针指到 0 b 按照电路图连接好电路 c 接通开并 改变滑动变阻器的阻值 得到多用电表和微安表的示数分别如图所示 多用电表和微安表的读数分别为k 和 a d 断开开关 拔下红黑表笔 把多用电表的选择开关扳到 位置 3 由以上信息可得多用电表 1k 挡内部电池的电动势为v 保留两位有效数字 短接 22 242 off挡 9 0 转解析 转原题 解析 1 根据电路图 连接实物图 注意红黑表笔的正负接法 2 a 根据欧姆表的使用方法可知 选挡后应将红黑表笔短接进行欧姆调零 c 欧姆表的读数为r 22 1k 22k 微安表的读数为242 a或243 a或244 a 3 根据闭合电路欧姆定律可得e i r r0 i表示微安表的示数 r表示多用电表的读数 r0表示多用电表的内阻 代入数据有e 242 10 6 22 15 103v 8 954v 9 0v 答案 1 电路连接如图 2 短接22242或243或244off或交流电压最高挡 3 9 0 四 真题演练 4 真题演练 真题 2013 海南卷 12 某同学将量程为200 a 内阻为500 的表头 a改装成量程为1ma和10ma的双量程电流表 设计电路如图 a 所示 定值电阻r1 500 r2和r3的值待定 s为单刀双掷开关 a b为接线柱 回答下列问题 1 按图