2013届高三物理第一轮复习 第七章实验练习使用多用电表导学案38

1 实验学案实验学案 3838 练习使用多用电表练习使用多用电表 实验目的 1 了解多用电表的结构和原理 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 实验原理 1 表盘 多用电表可以用来测量电流 电压 电阻等 并且每一种测量都有几个量程 外形如图 1 所示 上半部为表盘 表盘上有电流 电压 电阻等多种量程的刻度 下半部为选择开关 它的四周刻有各种测量项目和量程 另外 还有欧姆表的调零旋钮 机械调零旋钮和测试笔 的插孔 由于多用表的测量项目和量程比较多 而表盘的空间有限 所以并不是每个项目的量程 都有专门的标度 有些标度就属于共用标度 如图 1 中的第二行就是交 直流电压和直流电 流共用的标度 图 1 2 挡位 如图 2 所示 多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的 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 图 2 1 当 S 接通 1 或 2 时 表头与电阻并联 所以 1 2 为电流挡 由于并联阻值的大小不 同 量程也不同 的量程较大 2 当 S 接通 3 或 4 时 接通内部电源 此时为欧姆挡 的倍率高 3 当 S 接通 5 或 6 时 表头与电阻串联 此时为电压挡 由于串联的阻值不同 的量程大 2 3 多用电表欧姆挡 1 原理 欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的 它的原理如图 3 所示 电阻 R 是 可变电阻 也叫 电阻 图 3 当红 黑表笔相接时 图甲 相当于被测电阻 Rx 0 调节 R 的阻值 使 Ig 则表头的指针指到满偏刻度 所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零 E r Rg R 点 r Rg R 是欧姆表的 当红 黑表笔不接触时 图乙 相当于被测电阻 Rx 电流表中没有电流 表头的 指针不偏转 此时指针所指的位置是示数为 点 当红 黑表笔间接入被测电阻 Rx时 图丙 通过表头的电流 I 改变 E r Rg R Rx Rx 电流 I 随着改变 每个 Rx值都对应一个电流值 在刻度盘上直接标出与 I 值对应的 Rx 值 就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值 2 中值电阻与刻度盘特点 当 Rx r Rg R 时 Ix 指针指在表盘刻度中心 所以欧姆表的内 阻等于中值电阻 由于电流和电阻的非线性关系 表盘上电流刻度是均匀的 其对应的电阻刻度是 的 电阻的零刻度在电流满刻度处 实验器材 多用电表 干电池 电阻箱 定值电阻 晶体二极管 开关 导线 实验步骤 一 准备 1 观察多用电表的外形 认识选择开关的测量项目及量程 2 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 调整 使指针指零 3 将红 黑表笔分别插入 插孔 二 测电压和电流 4 将选择开关置于直流电压 挡 测 1 5 V 干电池的电压 5 将选择开关置于交流电压 挡 测 220 V 的交流电压 6 将选择开关置于直流电流 挡 测量 1 5 V 干电池与 200 电阻串联回路的 电流 三 测电阻 7 将选择开关置于欧姆表的 1 挡 短接红 黑表笔 转动欧姆调零旋钮 使指针 指向 8 将两表笔分别接触几欧 几十欧的定值电阻两端 读出欧姆表指示的电阻数值 并 与标准值比较 然后断开表笔 3 9 将选择开关置于欧姆挡的 100 挡 然后测定几百欧 几千欧 的电阻 并将测定值与标准值进行比较 10 选择适当的量程 测定灯泡 电炉丝和人体的电阻 11 实验完毕 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于 注意事项 1 欧姆表刻度盘不同于电压 电流刻度盘 1 左 右 0 电阻无限大与电流 电压零重合 电阻零与电流 电压最大刻度重合 2 刻度不均匀 左密右疏 3 欧姆挡是倍率挡 即读出的示数再乘以挡上的倍率 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 4 欧姆表的读数 待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率 为了减小读数误差 指针 应指在表盘 到 的部分 即中央刻度附近 1 3 2 3 2 多用电表使用的 七大注意 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 选择开关的功能区域 要分清是测电压 电流 电阻 还要分清是交流还是直流 4 电压 电流挡为量程范围 欧姆挡为倍率 5 刻度线有三条 上为电阻专用 中间为电流 电压 交流 直流共用 下为交流 2 5 V 专用 6 测电阻时 选挡接着调零 换挡重新调零 示数要乘倍率 待测电阻与电路 电源一定断开 指针指在中值附近 7 使用完毕 选择开关要置于 OFF 挡或交流电压最高挡 长期不用应取出电池 题型一 多用电表的使用方法 例 1 2009 上海单科 15 1 用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻 Rx 以下给出的最可能的实现操作步骤 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 P 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 1 k d 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 500 V 挡 并拔出两表笔 根据如图 4 所示指针位置 此时被测电阻的阻值约为 4 图 4 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 规范思维 题型二 用多用电表进行故障判断 例 2 2009 全国 22 图 5 如图 5 所示的电路中 1 2 3 4 5 6 为连接点的标号 在开关闭合后 发现小灯 泡不亮 现用多用电表检查电路故障 需要检测的有 电源 开关 小灯泡 3 根导线以及 电路中的各连接点 1 为了检测小灯泡及 3 根导线 在连接点 1 2 已接好的情况下 应当选用多用电表的 挡 在连接点 1 2 同时断开的情况下 应当选用多用电表的 挡 2 在开关闭合情况下 若测得 5 6 两点间的电压接近电源的电动势 则表明 可能有故障 3 将小灯泡拆离电路 写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤 5 规范思维 针对训练 2010 山东理综 23 2 在测定金属电阻率的实验中 某同学连接电路 如图 6 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 图 6 1 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 2 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 10 V 或 直流电流 2 5 mA 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 1 多用电表表头的示意图如图 7 所示 在正确操作的情况下 6 图 7 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 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 2 2010 泉州模拟 一位同学使用多用电表测电阻 它在实验中的主要步骤如下 1 把选择开关拨到 10 的欧姆挡上 2 把表笔插入测试笔插孔中 先把两表笔相接触 旋转调零旋钮 使指针指在零处 3 把两表笔分别与待测电阻的两端相接 发现这时指针偏转角度较小 4 换用 100 欧姆挡测量 发现这时指针偏转适中 随即记下电阻数值 5 把表笔从测试笔插孔拔出后 把多用电表放回桌上原处 实验完毕 这个学生在测量时已注意到 待测电阻与其他元件的电源断开 不用手碰表笔的金属 杆 这个学生在实验中还有哪些违反使用规则的地方 7 图 8 3 2009 天津理综 9 2 如图 8 所示为一简单欧姆表原理示意图 其中电流表的满 偏电流 Ig 300 A 内阻 Rg 100 可变电阻 R 的最大阻值为 10 k 电池的电动势 E 1 5 V 内阻 r 0 5 图中与接线柱 A 相连的表笔颜色应是 色 按正确使用方法 测量电阻 Rx的阻值时 指针指在刻度盘的正中央 则 Rx k 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 4 2011 北京 21 1 用如图 9 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 9 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 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 5 用多用电表的欧姆挡 100 测试三只二极管 测试三次如图 10 中的 所示 由图可知 第 次测量的二极管是好的 该二极管的正极是 端 图 10 8 6 某同学要测量一电压表的内阻 实验室提供如下器材 A 多用电表一个 B 待测直流电压表 量程 3 V C 滑动变阻器一个 最大阻值约为 100 D 直流电源一个 电动势 4V 内阻不计 E 开关一个 导线若干 为了准确地测量这只电表的内阻 该同学用伏安法进行测量 1 请用笔画线作为导线 将图 11 中的仪器连接起来 其中一条线已画出 2 写出要直接测量的物理量以及它们的字母代号 3 用所测物理量表示待测电压表内阻的表达式为 RV 图 11 实验学案实验学案 3838 练习使用多用电表练习使用多用电表 基础自主落实 实验原理 2 1 1 2 4 3 6 3 1 调零 内阻 2 Ig 不均匀 1 2 实验步骤 2 机械调零旋钮 4 2 5 V 5 250 V 6 10 mA 7 欧姆表刻度的零位置 9 重新调整 欧姆零点 11 OFF 挡或交流电压最高挡 热点题型精析 例 1 1 c a b e 30 k 2 AC 解析 1 题目中要求测量几十千欧的电阻 所以应该选择 1 k 的欧姆挡 再进行欧 姆调零 然后进行测量 最后将 S 旋至指向交流 500 V 挡 拔出表笔 所以顺序为 c a b e 根据欧姆表的读数原理 可以得出欧姆表的读数为 30 k 2 指针偏角过大 说明电阻较小 所以应选择倍率较小的挡位 A 项正确 电阻的阻 值与电流的流向无关 所以红黑表笔接反 不影响测量结果 B 项错误 不将被测电阻与外 电路断开 流经欧姆表的电流会受影响 影响读数甚至烧毁器材 C 项正确 只要不换挡位 9 就不用重新调零 D 项错误 规范思维 能正确熟练地使用多用电表 牢固掌握多用电表的用途 才能解决此类题 目 例 2 1 电压 欧姆 2 开关或连接点 5 6 3 将选择开关调到欧姆挡 将红 黑表笔短接 调节调零电阻 使指针指电阻零值 检查多用电表的欧姆挡能否正常工作 调试好之后 测量小灯泡的电阻 如电阻无穷大 表明小灯泡有断路故障 若电阻为零 表 明短路 解析 1 连接点 1 2 已连接好的情况下 说明电源已连接在电路中 不能再选用多用 电表的欧姆挡 以免使欧姆挡的内部电源受到外部电源的影响 造成测量的误差 电流表无 法找出故障的具体位置 所以应选用多用电表的电压挡 当 1 2 两点同时断开时 电源已断开 所以可用多用电表的欧姆挡 2 若 5 6 两点间的电压接近电源电动势 说明 2 3 间的导线 4 5 间的导线 1 6 间的导线及小灯泡均是好的 因此可能是 开关 或 5 6 两接点出了故障 3 具体步骤如下 将多用电表的选择开关旋到多用电表的欧姆挡 选择合适的挡位 将红 黑表笔短接 调整调零旋钮 使指针指在最右端的零位 借 以检查多用电表的欧姆挡能否正常工作 测量小灯泡的电阻 如电阻无穷大或电阻为零 表明小灯泡有故障 规范思维 1 当含有电源时 需用电压挡进行测量 以保证安全 2 当不含电源时 用欧姆挡进行测量 由欧姆表内部的电源提供电流供指针偏转以便读数 3 当电压表接入 电路时 相当于接入了一个能够读出自身电压的大电阻 针对训练 1 待测金属丝 2 直流电压 10 V 红 0 E E 解析 1 电流表示数为零 说明电路断路 由于电压表示数为 E 说明电压表两端与 电源相连 因而待测金属丝断路 2 判断电路故障问题 应利用多用电表的直流电压挡 故应选直流电压 10 V 挡 电流 应从多用电表的红表笔流入多用电表 因而红表笔应与 a 接线柱相连 当只有滑动变阻器断 路时 黑表笔接 b 时 多用电表不能与电源形成闭合回路 示数为零 黑表笔接 c d 时 多用电表与电源两极相连 示数均为电源电动势 课时效果检测 1 1 直流电压 1 16 V 2 直流电流 46 4 mA 3 电阻 1 7 k 4 选用欧姆表 1 k 倍率 重新欧姆调零 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