【红对勾】高考物理复习 实验10 练习使用多用电表课件.ppt

实验十练习使用多用电表 梳理知识突破难点 课前自主学习 实验目的1 了解多用电表的构造和原理 2 使用多用电表测电阻 3 探测黑箱内的电学元件 实验原理1 多用电表的构造及功能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1所示 其表面分为上 下两部分 上半部分为表盘 共有三条刻度线 最上面的刻度线的左端标有 右端标有 0 是用于测电阻的 中间的刻度线是用于测直流电流和直流电压的 其刻度是分布均匀的 最下面一条刻度线左侧标有 v 是用于测交流电压的 其刻度是不均匀的 多用电表表面的下半部分为选择开关 周围标有测量功能的区域和量程 将多用电表的选择开关旋转到电流挡 多用电表就测量电流 当选择开关旋转到其他功能区域时 就可测量电压或电阻 多用电表表面还有一对正 负插孔 红表笔插 插孔 黑表笔插 插孔 插孔上面的旋钮叫调零旋钮 用它可进行电阻调零 另外 在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮 用它可以进行机械调零 即旋转该调零螺丝 可使指针 在不接入电路中时 指在左端 0 刻线 2 多用电表是电流表 电压表和欧姆表的组合 测电流和电压的原理与电流表和电压表相同 1 直流电流挡 直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表 2 直流电压挡 直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表 3 测电阻的原理如图2所示 图2欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表 可直接读出电阻值 比用伏安法测电阻方便 3 二极管的单向导电性二极管是用半导体材料制成的电子元件 它有两个引线 一根叫正极 另一根叫负极 二极管的表示符号是 当二极管的正极接高电势点 负极接低电势点 即加正向电压时 二极管电阻很小 与加反向电压比较 处于导通状态 相当于一个接通的开关 当给二极管加反向电压时 二极管的电阻无穷大 相当于一个断开的开关 这种特性叫二极管的单向导电性 已被广泛应用 实验器材多用电表一只 干电池一节 电阻箱一个 定值电阻三个 黑箱一个 导线若干 实验步骤1 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 选择开关置于 挡的r 1挡 短接红 黑表笔 调节欧姆调零旋钮 再使指针指到 0 欧姆位置 然后断开表笔 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r 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十千欧的电阻两端 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 2 研究二极管的单向导电性 1 将二极管 小电珠 电键 直流电源按如图3甲所示电路连接起来 闭合电键s后 小电珠正常发光 图3 2 将二极管 电键 小电珠等按如图3乙所示连接起来 闭合电键s后 小电珠不发光 3 探测黑箱内电路 如图4所示图4 1 操作程序图5作出初步判断后 再根据各接点间的测量值进行逻辑推理 判断黑箱内有哪些电学元件 电阻 电源 二极管等 最终确定元件的位置和连接方法 2 操作步骤 机械调零 熟悉多用电表的表面结构 观察使用前指针是否指在刻度线左端0位置 若不指0 调整调零螺丝 使指针指0 将多用电表选择开关旋转到直流电压挡 并置于500v量程 用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压 若均无示数 说明箱内不含电源 先选定欧姆挡的某一较小的挡 两表笔短接 进行调零 然后 用欧姆挡测a b间正反向电阻 若两次所测阻值相等 则表明a b间只含有电阻 若一次测量电阻值较小 另一次较大 说明a b间有二极管 且测量阻值较小时 与黑表笔接触的那一端为二极管的正极 用欧姆挡测b c间正反接电阻 若两次所测阻值相等 则表明b c间只含有电阻 若一次测量电阻值较小 另一次较大 说明b c间有二极管 且测量阻值较小时 与黑表笔接触的那一端为二极管的正极 根据前面所测结果 画出黑箱内电路 使用完毕 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于 off 挡或交流电压最高挡 特别提醒机械调零第一步 断开表笔调螺母 指针指向 时 根据阻值来选挡 短接表笔指零欧姆 测时双手勿触阻 中值附近去读数 测量阻值高精度 勿忘得数乘倍率 用完拨回 off 挡 注意事项使用欧姆挡进行测电阻时的注意事项1 为了提高测量的精度 在选择量程范围时 应尽可能使表针指示在满刻度的20 80 弧长范围内 表针愈靠近刻度线的中点 即满刻度的1 2 测量的准确度愈高 例如 测量1k 左右的电阻 应选择 100挡 这时表针指示在刻度线的中间位置 而不应选择 10或 1k挡 这时表针的指示远离中间位置 2 每次变换电阻的挡位以后 都要重调欧姆零点 否则测量结果不准确 如果旋动 调零旋钮 已无法使表针到达 0 位 则说明表内电池电压不足 应打开电表背面的电池盒盖板 换上同规格的新电池 注意电池的极性 3 测量电路中的电阻时 应先切断电源 如果待测电阻有并联支路存在 必须将待测电阻的一端脱开 然后再对它测量 否则电表的读数不是待测电阻的阻值 而是各支路电阻并联后的总阻值 如果电路中有大电容器存在 必须先将电容器放电完毕以后 才能进行测量 4 检查晶体管时 必须使用 100 或 1k 挡 不能使用 1 或 10k 挡 因前者电流太大 100ma左右 后者电压太高 9v 都可能损坏晶体管 5 使用欧姆挡检查整流元件 晶体二极管 的正负极性时 必须注意到 万用电表内电池的 极是与黑表笔 即表面的 插孔 相连的 因此电流是从黑表笔流出 经外接元件后再回到红表笔去 如果忽视这一点 就会引起判断上的错误 6 使用欧姆挡的间歇中 不要让两表笔短路 以免损耗电池 表针长时间偏转 对电表的保养也不利 7 测电阻时 待测电阻要与电源以及其他电阻断开 且不能用手接触表笔 8 用多用电表测黑箱时 一定要先用电压挡判断其内部有无电源 确认无电源后才能使用欧姆挡测量 9 使用完毕 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于 off 挡或交流电压最高挡 误差分析测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻 或者在连续测量过程中 表笔接触时间过长 引起电表内电池电动势下降 内阻增加 如果是高值电阻的测量值 则可能是人体电阻并入造成 欧姆表的刻度是按标准电池标出 当电池用旧了 电动势和内阻均发生变化 由此引起测量误差 师生互动规律总结 课堂讲练互动 例1 一多用电表的电阻挡有三个倍率 分别是 1 10 100 用 10挡测量某电阻时 操作步骤正确 发现表头指针偏转角度很小 为了较准确地进行测量 应换到 挡 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数 那么缺少的步骤是 若补上该步骤后测量 表盘的示数如图6所示 则该电阻的阻值是 解析 表头指针偏转角度小 说明测量电阻的阻值偏大 应选择大倍率的挡 换挡后必须重新调零 由图刻度读出测量电阻的阻值为2 2 103 答案 100调零 或重新调零 2 2 103 题后反思多用电表的欧姆挡与其他挡不一样 偏角越小阻值越大 应调换倍率更大的挡 且换挡后必须重新进行电阻调零 变式1 1 2011 北京理综 用如图7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 图7 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 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 1k 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 对电表进行校准解析 使指针对准电流的 0 刻线 应旋动机械调零部件s 使指针对准电阻的 0 刻线 应旋动欧姆调零部件t 测电阻时若指针偏转角度过小 则待测电阻的阻值很大 据欧姆表测电阻时指针尽可能接近 中值 的原则知 应换用较大倍率的挡位 因此a合理 每换一次挡位应重新调零 则选d 测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连 应选c 答案 s t0刻线 adc 例2 如图8中所示 一只黑箱外有4个接线柱a b c d 盒内有4个阻值都是6 的电阻 分别通过导线接在接线柱上 用多用电表欧姆挡测得各接线柱间的电阻值如下 rab 6 rac rad 10 rcd rbc rbd 4 试画出黑箱内电阻的连接图 图8 解析 这是一道解答黑箱问题的试题 由测量数据判断箱内电阻的连接情况 当rab 6 时 说明a b之间只有1个6 的电阻与a b两个接线柱连接 当rac rad 10 说明在a c及a d两组接线柱间除掉上面分析的1个6 电阻外 还接有其他电阻 其他电阻的总阻值为10 6 4 要用6 的电阻组合成4 总阻值 只有从剩下的3个电阻来连接了 3个电阻串联或3个电阻并联都不行 只有2个电阻串联再与另外1个电阻并联后才可得到4 的阻值 这种连接又要顾及到rcd rbc rbd 4 不能使任何2个接线柱间存在短路现象 故b d之间 b c之间 c d之间都接了1个6 的电阻 盒内电路如图8乙所示 答案 如图8乙所示题后反思黑箱问题是较难的问题之一 但是只要多接触这类问题 对多用电表测量两个接线柱之间的阻值 进行合理判断 然后综合几次测量的结果 进行全面思考 排除错误或浅层次的判断 即可作出合理 正确的判断 变式2 1 2011 重庆理综 某电动机的三组线圈 阻值相同 均为几欧姆 接法可能是图9中甲 乙两种之一 a b和c是外接头 现有一组线圈断路 维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障 若测量a和b之间 b和c之间 a和c之间的电阻时 多用电表指针偏转分别如图10 a b c 所示 则测量中使用欧姆挡的倍率是 填 1 10 100或 1k 三组线圈的接法是 填 甲或乙 断路线圈是 填 或 解析 因电动机线圈的阻值均为几欧姆 结合欧姆表的读数可知使用欧姆表的倍率是 1 因有一组线圈断路 即其阻值为 当用欧姆表测甲电路的阻值时读数至少两次应为 结合题目中三次测量的结果可知 三组线圈的接法应是乙 乙电路属于 接法 因为 a b 示数之和为 c 的示数 则判断是 断路 答案 1乙 感悟真题检验技能 随堂巩固训练 1 多用电表表头的示意图如图11所示 在正确操作的情况下 图11 1 若选择开关的位置如灰箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 2 若选择开关的位置如白箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 3 若选择开关的位置如黑箭头所示 则测量的物理量是 测量结果为 4 若选择开关的位置如黑箭头所示 正确操作后发现指针的偏转角很小 那么接下来的正确操作步骤应该依次为 5 全部测量结束后 应将选择开关拨到 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 答案 1 直流电压1 24v 2 直流电流49ma 3 电阻1 7k 4 改用 1k 倍率 重新欧姆调零 测量 读数 5 off挡交流电压最高挡 6 红正 2 2011 全国 使用多用电表测量电阻时 多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源 一般为电池 一个电阻和一表头相串联 两个表笔分别位于此串联电路的两端 现需要测量多用电表内电池的电动势 给定的器材有 待测多用电表 量程为60ma的电流表 电阻箱 导线若干 实验时 将多用电表调至 1 挡 调好零点 电阻箱置于适当数值 完成下列填空 1 仪器连线如图12所示 a和b是多用电表的两个表笔 若两电表均正常工作 则表笔a为 填 红 或 黑 色 2 若适当调节电阻箱后 图12中多用电表 电流表与电阻箱的示数分别如图13 a b c 所示 则多用电表的读数为 电流表的读数为 ma 电阻箱的读数为 3 将图12中多用电表的两表笔短接 此时流过多用电表的电流为 ma 保留3位有效数字 4 计算得到多用电表内电池的电动势为 v 保留3位有效数字 解析 1 多用电表的黑表笔与表内电池正极相连 而a与电流表 相连 故表笔a为电流流出端 故为黑表笔 2 见答案 3 4 多用电表内阻r等于多用电表的中值电阻 即r 15 多用电表的读数等于电阻箱与电流表的总电阻r 14 由闭合电路欧姆定律e i1 r r 短接时e i2 r 解得i2 102ma e 1 54v 答案 1 黑 2 14 053 04 6 3 102 4 1 54 3 2009 上海高考 1 用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十k 的电阻rx 以下给出的是可能的实验操作步骤 其中s为选择开关 p为欧姆挡调零旋钮 把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上 a 将两表笔短接 调节r使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度 断开两表笔b 将两表笔分别连接到被测电阻的两端 读出rx的阻值后 断开两表笔c 旋转s使其尖端对准欧姆挡 1kd 旋转s使其尖端对准欧姆挡 100 e 旋转s使其尖端对准交流500v挡 并拔出两表笔 根据图14所示指针位置 此被测电阻的阻值约为 2 多选题 下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 a 测量电阻时 如果指针偏转过大 应将选择开关s拨至倍率较小的挡位 重新调零后测量b 测量电阻时 如果红 黑表笔分别插在负 正插孔 则会影响测量结果c 测量电路中的某个电阻 应该把该电阻与电路断开d 测量阻值不同的电阻时 都必须重新调零 解析 1 c a b e30k 或30000 2 a c答案 1 使用欧姆表时 指针指在 中值 附近较为准确 由图知 中值电阻为30 而被测电阻rx为几十千欧 故选用 1k挡 测量前必须调零 实验完毕后 将选择开关拨至交流电压最高挡 故操作顺序应为 c a b e 2 指针偏角过大 说明电阻示数太小 即选用倍率过高 应换用倍率较小挡位 且重新调零 a正确 利用欧姆表测电阻时 因使用表内电源 故电阻不能在通路时测试 c正确 4 2010 山东高考 在测定金属电阻率的实验中 某同学连接电路如图15所示 闭合电键后 发现电路有故障 已知电源 电表和导线均完好 电源电动势为e 若电流表示数为零 电压表示数为e 则发生故障的是 填 待测金属丝 滑动变阻器 或 电键 若电流表 电压表示数均为零 该同学利用多用电表检查故障 先将选择开关旋至 挡 填 欧姆 100 直流电压10v 或 直流电流2 5ma 再将 填 红 或 黑 表笔固定在a接线柱 把另一支表笔依次接b c d接线柱 若只有滑动变阻器断路 则多用电表的示数依次是 解析 电流表示数为零 说明该电路某处有断路 电压表示数为e 说明电压表与电源接通完好 故可判断待测金属丝发生断路 检查含有电源的工作电路 多用电表不能选择欧姆挡 直流电流挡量程太小 2 5ma 且操作不方便 需串联在电路中 故选择直流电压10v 若滑动变阻器在两表笔之外 则多用电表的示数为零 若在两表笔之间 则多用电表与电源接通完好 则示数为电源电动势e 答案 待测金属丝 直流电压10v红0ee 5 如图16甲所示 数字多用电表是近来发展起来的高科技电子产品 它具有测量精度高 读数方便等许