选修31第八章实验十一练习使用多用电表

1、实验十练习使用多用电表操作要领、基本原理与操作原理电路图(1)机械调零(2)测量定值电阻 先机械调零后欧姆调零 每换一挡重新欧姆调零 (3)测量小灯泡的电压和电流反向电阻原理：闭合电路欧姆定律EIR r RgRx(5)探索黑箱内的电学元件注意事项1. (1)V、 A 挡：相当于电压表、电流表(2) 挡：闭合电路欧姆定律(3) 调零：机械调零、欧姆调零(4) 电流方向：红表笔进，黑表笔出2. 测电阻时(1) 指针指中值附近较准，否则换挡。 (2)读出示数要乘以倍率。3. 使用完毕，选择开关置于 “ OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 误差分析1.偶然误差(1) 估读时易带来误差。(

2、2) 表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。2.系统误差(1) 电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。(2) 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。热点一 教材原型实验命题角度 多用电表的原理、读数及应用【例 1】 (2019 南充市一诊 )在物理课外活动中， 某位同学制作了一个简单的多 用电表，图 1 甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻 Rg10 ，满偏电 流 Ig10 mA ，定值电阻 R2240 。该多用电表表盘如图乙所示， 下排刻度均匀， C 为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数 值没有标出。

3、图1(1) 当选择开关接 3 时，电表为 (选填“欧姆表”“电压表”或“电流表” )，量程为 。(2) 为了测该多用电表欧姆挡的内电阻和表内电池的电动势， 该同学在实验室找到 了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接 2，红、黑表笔短接，调节 R1 的阻值使电表指针满偏； 将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在 C 处， 此时电阻箱如图丙所示；计算得到多用电表内电池的电动势为 V。(3) 调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则 待测电阻的阻值为 。(4) 该简单欧姆表使用一段时间后，电池的电动势下降到 1 V 、内阻变大，但此表 仍能调零

4、，用此表某次测得待测电阻 R 值为 180 ，该电阻真实值为 。解析 (1)由图甲所示电路图可知，当选择开关接 3 时，表头与分压电阻串联，此 时电表为电压表；量程为 UIg(RgR2)0.01(10240) V2.5 V。1数为 150 ，则 12Ig(2) 当电流表满偏时， IgRE r；调节电阻箱使多用电表指针指在 C 处，电阻箱读 (R1r)150，联立解得 R1r150 ；E1.5 V；(3)当电流表满偏时，E3IgR1Er，接待测电阻时 53IgE，解得 R 测100 ；R1 rR测(4)当测量值为 180时，对应的电流为 IR1rR测1501801.5 A2120 A ；电E池用

5、旧后 IgR1rEIR1rER真，解得 R 真120 。答案 (1)电压表 02.5 V或 2.5 V (2) 1.5 (3)100 (4)120命题角度 探测黑箱内部元件及连接方式【例 2】 (2019 湖北沙市中学模拟 )“黑盒子”表面有 a、 b、 c 三个接线柱，盒 内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内 元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测： 第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转； 第二步：用电阻“ 100 ”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况 如图 2 甲、乙所示。图2图5。(2)图 3 标出了图

6、 2 甲和乙中欧 姆表指针所处的位置，其对应的 阻值是；图 4 标出了图丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是(3)请在图 5 的线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。解析 (1)使用电压挡进行测量， 目的是看盒内是否有电源， 由于指针不发生偏转，因此盒内不存在电源(2)使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，因此读数时要从右侧读，读出数据(1)第一步测量结果表明盒内然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值所以图 4示数为： 12100 1 200 ，图 5读数为： 5100 500 。(3) 使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察图3 中的甲、乙可知，在测量 b、c 之间

7、的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值 相同，说明 b、c之间接有一个定值电阻；观察图 3 中的丙、丁可知，在测量 a、 c 之间电阻时，黑表笔接 c 时电阻很小，接 a 时电阻很大，说明 a、 c 之间有二极 管，而且 c应该接二极管的正极；观察图 3 中的戊可知，黑表笔接 b 时电阻比丙 中黑表笔接 c 时电阻大，说明了 a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件，由 图己可知， a、 b 之间电阻无穷大，因此 a、b 之间应该是断路，故盒内元件的连 接如图所示。答案 (1)不存在电源 (2)1 200 500 (3)见解析 热点二 实验拓展 用多用电表判断电路故障【例 3】 如图 6

8、是某同学连接的实验电路实物图。若 L1、L2 灯都不亮，他采用 下列两种方法进行故障检查：(1) 应用多用电表的直 流电压挡进行检 查，那么选择开关应置于 的量程是 ()A. 02.5 VB.010 VC.050 VD.0250 V(2) 该同学的测试结果如表 1 所示，在测试 a、 b 间直流电压时，红表笔应接触 (填“a”或“b”。)根据测试结果，可以判定故障是( )表1测试点a、bc、dd、f电压表示数情况有示数无示数有示数(3)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测试结果如表2 所示，那么进一步检查出的故障是 ( )A. 灯 L1 短路B. 灯 L2 短路C. cd 段断路D. df 段断路

9、A.灯 L1断路B.灯 L2 断路C.灯 L1、灯 L2都断路D.de 段断路表2测试点c、dd、ee、f指针偏转情况解析 (1)四节干电池的总电动势为 6 V，应用多用电表的直流电压的 10 V挡测量， 故选 B 。(2)在测试 a、b 间直流电压时，因为电流必须从多用电表正接线柱流入，所以红 表笔应当接触 a。A 项，若灯 L1短路， L 1灯不亮，而 L2灯亮，与题不符，故 A 错误；B 项，若灯 L2短路， L2灯不亮，而 L1灯亮，与题不符，故 B错误；C 项，cd段断路，则 d、 f 间没有电压，无示数，故 C 错误；D 项，df 段断路时，电路中无电流，两灯泡 都不亮， a、b

10、和 d、f 间有电压， c、d 间无电压，与题相符，故 D 正确。(3) 欧姆表的刻度无穷大在左端， 0 刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大。 根据欧姆表的读数可知， d、e间电阻无穷大，说明 d、e间导线断路，故 D 正确。 答案 (1)B (2)a D (3)D使用多用电表检测故障的两点注意事项(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。1. 某课外兴趣小组利用图 7 甲所示电路测量多用电表内电池的电动势和欧姆挡 “ 1”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电流表 (量程 200 mA， 内阻为几欧 )

11、；滑动变阻器 (最大阻值 30 ；)导线若干。图7回答下列问题：(1) 将多用电表挡位调到欧姆挡“ 1”挡，再将红表笔和黑表笔 ，调零点。(2) 将图甲中多用电表的黑表笔和 (填“ 1或”“ 2”端)相连，红表笔和另一端相连。(3) 调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电流表的 读数分别为 5.0 和 150.0 mA。从测量数据可知，电流表的内阻为 。(4) 将滑动变阻器滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电流表 的示数如图丙所示。 多用电表和电流表的读数分别为 和mA。(5) 多用电表欧姆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

12、串联而成的电路，如图 8 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，欧姆挡“ 1”挡内部电路的总电阻为。(结果保留 2位有效数字 )图8解析 (1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。(2)多用电表电流为 “红进黑出”，图甲中外电路电流由 2到 1，所以黑表笔应连 2 端。(3) 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电 流表内阻，所以电流表内阻为 5.0 。(4) 根据表盘上最上面的刻度线读数可知，结果为 10 1 10 ，由图丙知电流 表读数为 128 mA 。(5) 由闭合电路欧姆定律得 EI1(rAR内)，EI

13、2(R外R 内)，代入数据解得 E4.4 V，R 内24 。答案 (1)短接 (2)2 (3)5.0 (4)10 128(5) 4.4 242. (2018 河北唐山三模 )为探究一块多用电表欧姆 100挡的工作原理及内部参数， 设计了如下实验过程：图9(1)将 多用 电表挡位旋钮拨 到欧 姆100 挡，然后将两表笔 短接 ，进 行(2) 按图 9 中所示，若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，与电压表的“ 接线柱相连接的是多用电表的 (填“红”或“黑” )表笔。(3)闭合开关 S，调节电阻箱的阻值为 R1 750 ，此时多用电表的指针指到2刻度盘满偏的 23位置，可知欧姆 100挡的内阻 r

14、 。(4) 断开开关 S，调节电阻箱的阻值，利用电阻箱和电压表的读数以及多用电表的 指针偏转情况，可以得到多用电表欧姆 100 挡内部电源的电动势。(5) 现用该多用电表的电阻挡分析只有一处发生断路故障的电路(电源已断开 )，如图 10 所示。将多用电表的两个表笔接在电路的不同部位， 多用电表的读数如表格 所示，可知断路故障一定为 。 (填选项字母 )图 10两表笔位置接 1、 4接 1、 2接 1、 3接 2、 4多用电表读数无穷大1 200 无穷大无穷大A.1、2 间电阻断路B. 2、3 间导线断路C. 3、4 间电阻断路解析 (1)将多用电表挡位旋钮拨到欧姆 100 挡，然后将两表笔短接

15、，进行欧姆 调零。(2)若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，由红进黑出可知， 与电压表的 “十” 接线柱相连接的是多用电表的黑表笔。(3) 闭合开关 S，调节电阻箱的阻值为 R1750 ，此时多用电表的指针指到刻度2E 2E盘满偏的 32位置，由 IgEr，23Ig E ，解得欧姆 100挡的内阻 r1 500 。3r 3 R1 r(5)多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为 2、3 间导线断路，即选 B。 答案 (1)欧姆调零 (2)黑 (3)1 500 (5)B3. 在用伏安法测量某导体的伏安特性曲线实验中， 描绘的伏安特性曲线如图 11 所 示，图中虚线是曲线上过坐标点 (3.6 V，0.3 A)的切线。回答下列问题：(1)在导体接入电路前，利用多用电表电阻“ 1”挡