高考物理一轮复习 实验11 练习使用多用电表课件.ppt

实验11练习使用多用电表 2 一 理论必备 电流表与电压表的改装1 改装方案 3 2 校正 1 电压表的校正电路如图甲所示 电流表的校正电路如图乙所示 2 校正的过程是 先将滑动变阻器的滑片移动到最左端 然后闭合开关 移动滑片 使改装后的电压表 电流表 示数从零逐渐增大到量程值 每移动一次记下改装的电压表 电流表 和标准电压表 电流表 示数 并计算满刻度时的百分误差 然后加以校正 4 二 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 电压及电流 3 探索黑箱内的电学元件 三 实验器材多用电表 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 5 四 实验原理 一 多用电表的工作原理1 外部构造 如图甲所示 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 6 2 内部结构 多用电表是由一个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 将多用电表的选择开关旋转到电流挡 多用电表内的电流表电路就被接通 选择开关旋转到电压挡或电阻挡 表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通 如图乙所示 其中1 2为电流测量端 3 4为电压测量端 5为电阻测量端 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 7 二 欧姆表原理 多用电表测电阻原理 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 rg r r rx 8 9 五 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 测量小电珠的电压和电流 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 测小电珠两端的电压 2 按如图乙所示连好电路 将选择开关置于直流电流挡 测量通过小电珠的电流 10 11 4 用多用电表测电阻 1 调整定位螺丝 使指针指向电流的零刻度 插入表笔 2 选择开关置于 挡的 1挡 短接红 黑表笔 调节欧姆调零旋钮 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 选择开关改置于 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 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于交流电压最高挡或 off 挡 5 研究二极管的单向导电性 利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻 确定正负极 12 6 探索黑箱内的电学元件 六 数据处理1 测电阻时 电阻值等于指针的示数与倍率的乘积 指针示数的读数一般读两位有效数字 2 测电压和电流时 如果所读表盘的最小刻度为1 0 1 0 001等 读数时应读到最小刻度的下一位 若表盘的最小刻度为0 2 0 02 0 5 0 05等 读数时只读到与最小刻度位数相同即可 13 七 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 要及时更换新电池 2 欧姆表的表盘刻度不均匀 估读时易带来误差 要注意其左密右疏的特点 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 尽可能使指针指向表盘的中值附近 4 测电流 电压时 由于电表内阻的影响 测得的电流 电压值均小于真实值 5 读数时易形成偶然误差 要垂直表盘正对指针读数 14 八 注意事项1 表内电源正极接黑表笔 负极接红表笔 但是红表笔插入 孔 黑表笔插入 孔 注意电流的实际方向 2 区分 机械零点 与 欧姆零点 机械零点是表盘刻度左侧的 0 位置 调整的是表盘下边中间的定位螺丝 欧姆零点是指刻度盘右侧的 0 位置 调整的是欧姆挡的调零旋钮 3 测电压时 多用电表应与被测元件并联 测电流时 多用电表应与被测元件串联 4 测电阻时 1 待测电阻与电源一定要断开 2 两手一定不要同时接触两表笔金属杆 3 指针指中值附近较准 否则换挡 4 每换一挡必须重新欧姆调零 5 读出示数要乘以倍率 15 5 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 欧姆表的刻度盘是否是均匀的 为什么 提示 是不均匀的 因为指针的偏转角度与电流成正比 欧姆表是由灵敏电流计改装而成的 测量电阻也是转换成测量电流 根据闭合电路欧姆定律i 可知i与rx是一一对应的 但不是线性关系 所以刻度是不均匀的 16 考点一 考点二 考点三 考点一电表的改装例1某同学用量程为1ma 内阻为120 的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1v和1a的多用电表 图中r1和r2为定值电阻 s为开关 回答下列问题 1 根据图甲所示的电路 在图乙所示的实物图上连线 2 开关s闭合时 多用电表用于测量 选填 电流 电压 或 电阻 开关s断开时 多用电表用于测量 选填 电流 电压 或 电阻 3 表笔a应为 选填 红 或 黑 色 4 定值电阻的阻值r1 r2 结果取三位有效数字 17 考点一 考点二 考点三 18 考点一 考点二 考点三 解析 1 实物连接如图所示 2 开关s闭合时 r1与表头和r2并联 为电流表 因此用于测量电流 当开关s断开时 r2与表头串联 为电压表 因此用于测电压 3 电流应从红表笔流入电表 从黑表笔流出电表 因此表笔a应为黑色 4 开关s断开时为电压表 u ig rg r2 解得r2 880 19 考点一 考点二 考点三 答案 1 见解析图 2 电流电压 3 黑 4 1 00880 20 考点一 考点二 考点三 考点二多用电表的原理及读数例2多用电表的刻度盘如图所示 若选用倍率为 100 的电阻挡测电阻时 表针如图所示 则 21 考点一 考点二 考点三 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 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 22 考点一 考点二 考点三 解析 1 欧姆表读数 对应最上面一行刻度值为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 答案 1 1 5 103 1k 2 30 8 30 7 30 9都正确 154 3 6 1 23 考点一 考点二 考点三 例3某学生实验小组利用如图所示电路 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 调欧姆零点 2 将图甲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 24 考点一 考点二 考点三 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图乙所示 这时电压表的示数如图丙所示 多用电表和电压表的读数分别为k 和v 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12k 和4 00v 从测量数据可知 电压表的内阻为k 25 考点一 考点二 考点三 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 如图丁所示 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 答案 解析 26 考点一 考点二 考点三 规律总结欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧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 电压零刻度重合 电阻零刻度与电流 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 即读出的示数应再乘以该挡的倍率 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 27 考点一 考点二 考点三 2 读数技巧 1 欧姆表的读数a 为了减小读数误差 指针应指在表盘的部分 即中央刻度附近 b 除非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 c 电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积 2 测电压 电流时的读数 要注意其量程 根据量程确定精确度 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时 不用估读到下一位 28 考点一 考点二 考点三 考点三用多用电表检测电路故障及探测黑箱内的电学元件例4某照明电路出现故障 其电路如图甲所示 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 29 考点一 考点二 考点三 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 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯 正常 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 或 小灯 答案 解析 30 考点一 考点二 考点三 例5如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件 小明使用多用电表对其进行探测 31 考点一 考点二 考点三 1 在使用多用电表前 发现指针不在左边 0 刻度线处 应先调整图乙中多用电表的 选填 a b 或 c 2 在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a b接点间是否存在电源时 一表笔接a 另一表笔应 选填 短暂 或 持续 接b 同时观察指针偏转情况 3 在判定黑箱中无电源后 将选择开关旋至 1 挡 调节好多用电表 测量各接点间的阻值 测量中发现 每对接点间正反向阻值均相等 测量记录如下表 32 考点一 考点二 考点三 两表笔分别接a b时 多用电表的示数如图乙所示 请将记录表补充完整 并在黑箱图中画出一种可能的电路 答案 解析 33 考点一 考点二 考点三 方法归纳判断黑箱内元件的基本思路 34 考点一 考点二 考点三 1 首先用多用电表电压挡探测黑箱是否有电源 2 如果有电源 则用多用电表的电压挡探测黑箱外任意两接点间电压 根据电压关系判定黑箱内电源的位置及各接点间电阻关系 从而分析出黑箱内各元件的连接情况 3 如果没有电源 则直接用多用电表的欧姆挡测量任意两点间的电阻值 根据所测量的电阻值 分析任意两点间各是什么元件及其连接情况 35 2 3 4 1 1 多用电表表头的示意图如图所示 在正确操作的情况下 36 2 3 4 1 1 若选择开关的位置如a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b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c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c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 应把选择开关拨到或者 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 37 2 3 4 1 2 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 38 2 3 4 1 1 旋动部件 使指针对准电流的 0 刻线 2 将k旋转到电阻挡 100 的位置 3 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 4 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 答案 解析 39 2 3 4 1 3 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 40 2 3 4 1 1 仪器连线如图甲所示 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 选填 红 或 黑 色 2 若适当调节电阻箱后 图甲中多用电表示数如图乙所示 电流表与电阻箱的示数分别如图丙中 a b 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 41 2 3 4 1 3 欧姆表刻度上中间刻度值为15 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 4 若将两表笔短接 流过多用电表的电流为ma 保留3位有效数字 答案 解析 42 2 3 4 1 4 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器 请根据下图完成以下问题 43 2 3 4 1 1 在使用多用电表测量时 指针的位置如图甲所示 若选择开关拨至 10 挡 则测量的结果为 若选择开关拨至 50ma 挡 则测量结果为ma 2 多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示 电池的电动势为e 内阻为r r0为调零电阻 rg为表头内阻 电路中电流i与待测电阻的阻值rx关系图象如图丙所示 则该图象的函数关系式为 3 下列对图