高考物理总复习-第6讲-实验：练习使用多用电表课件-新人教版选修31

第一页，共64页。第二页，共64页。第三页，共64页。第四页，共64页。二、多用电表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．外形如下图所示：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(ɡèzhǒnɡ)测量项目和量程．另外，还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔．第五页，共64页。第六页，共64页。由于多用电表的测量项目和量程(liángchéng)比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程(liángchéng)都有专门的标度，有些标度就属于共同标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度． 第七页，共64页。2．档位：如右图所示，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(chārù)“－”插孔，红表笔插入(chārù)“＋”插孔，并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端．第八页，共64页。三、二极管的单向导电性1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如下图甲所示．2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示(biǎoshì)允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．第九页，共64页。3．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，反之(fǎnzhī)电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．第十页，共64页。四、练习使用多用电表实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法(fāngfǎ)．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．实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．第十一页，共64页。实验步骤1．观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程．2．检查(jiǎnchá)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零．3．将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．4．按如下图甲所示连好电路，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．第十二页，共64页。5．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(tōngguò)小灯泡的电流．第十三页，共64页。6．用多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝，使指针指向(zhǐxiànɡ)电流的零刻度．(2)选择开关置于“Ω”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(zhǐxiànɡ)∞。(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．第十四页，共64页。(5)再将两表笔分别(fēnbié)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．第十五页，共64页。7．探索(tànsuǒ)黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数第十六页，共64页。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．测电流(diànliú)和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01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．第十七页，共64页。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，要注意其左密右疏特点．3．由于欧姆表刻度的非线性，表头(biǎotóu)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．第十八页，共64页。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(dúshù)时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数(dúshù)．第十九页，共64页。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应为“红入”，“黑出”．2．区分“机械零点”与“欧姆(ōumǔ)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(ōumǔ)零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆(ōumǔ)挡的调零旋钮．第二十页，共64页。3．测电压(diànyā)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．刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压(diànyā)、交流直流共用，下为交流2.5V专用．5．由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率．第二十一页，共64页。6．使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．7．测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能(kěnéng)损坏电表．8．测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零．9．在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管．第二十二页，共64页。10．使用完毕，选择开关要置于OFF挡．长期(chángqī)不用，应把表内电池取出．第二十三页，共64页。第二十四页，共64页。第二十五页，共64页。①_________________________；②________________________；③_________________________；④测量(cèliáng)结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量(cèliáng)该电阻的阻值，所用实验器材如图(b)所示．第二十六页，共64页。其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω.图中部分(bùfen)电路已经连接好，请完成实验电路的连接．第二十七页，共64页。(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个(liǎnɡɡè)量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．第二十八页，共64页。[尝试解答](1)由指针偏转知所选挡位过大，电阻读数(dúshù)大约为2kΩ，所以需要换×100挡，换挡后要重新进行欧姆调零，最后读数(dúshù)．(2)该电阻的阻值约为2kΩ，和电压表、电流表内阻比较知为一个大电阻，所以电流表要用内接法，电路连接如图．第二十九页，共64页。(3)测量电阻需要内接电源，所以开关S旋到位置3时，用来测量电阻；测量电流时，表头要并联分流电阻，故当S旋到位置1、2时，用来测量电流，分流电阻越小量程越大，所以旋到位置1时量程较大．[答案](1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡；②将两表笔(biǎobǐ)短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”Ω；③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值．(2)见尝试解答图(3)电阻1、21第三十页，共64页。第三十一页，共64页。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(yīcì)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(yīcì)是________、________、________.第三十二页，共64页。[尝试解答]本题考查电路故障的分析判断、检测和多用电表的使用等知识点，意在考查考生实验能力和分析判断电路故障的能力．若电流表示数为零，电压表示数为E，说明电压表与电源构成闭合回路(huílù)，发生故障的是待测金属丝．利用多用电表检测含电源电路故障，应先将开关旋转至直流电压10V挡，再将红表笔固定在电源正极a接线柱上，若只有滑动变阻器断路，把另一支表笔接b时，多用电表示数为0；把另一支表笔接c时，多用电表示数为E；把另一支表笔接d时，多用电表示数为E.[答案]①待测金属丝②直流电压10V红0EE第三十三页，共64页。用多用电表检查电路故障(1)电压表检测方法：如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过(tōngguò)，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(tōngguò)，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路．第三十四页，共64页。(2)用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源(diànyuán)，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．第三十五页，共64页。(对应学生用书P157)用多用电表探索(tànsuǒ)黑箱内元件第三十六页，共64页。由上图作出初步判断后，再根据各待测两端的测量数据进行逻辑(luójí)判断，判断哪一种情况是两个元件串联的数据，最终可以确定元件的位置．第三十七页，共64页。第三十八页，共64页。(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整乙图中多用电表的________(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(diànyuán)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(diànyuán)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．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．第三十九页，共64页。请将记录表补充完整，并画出黑箱图中一种(yīzhǒnɡ)可能的电路.第四十页，共64页。[尝试解答](1)根据多用电表使用调整顺序可知，先要机械调零，再欧姆调零，故选A；(2)要使电笔(diànbǐ)跟黑箱短暂接触，否则，若ab两点间电压过大容易损坏电表；(3)多用电表选择开关旋至“×1”挡时，读数为5.0Ω.回路中连接了三个完全相同的电学元件，接b、c时Rbc＝15Ω最大，接a、b时，Rab＝5Ω最小，可能每个元件电阻均为5Ω，即bc间三个元件串联，ab间只有一个元件，ac间有两个电学元件串联，如图甲所示．第四十一页，共64页。若每个电学元件电阻均为10Ω，则Rbc＝15Ω最大，说明(shuōmíng)bc间有两个元件并联后与一个元件串联；Rab＝5Ω最小，说明(shuōmíng)ab间有两个元件串联；Rac＝10Ω即说明(shuōmíng)ac间只有一个元件，如图乙所示．第四十二页，共64页。[答案(dáàn)](1)A(2)短暂(3)5.0如图第四十三页，共64页。(对应学生用书P158)1．(2012·安徽阜阳检测)使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法不正确的是 ()A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度(kèdù)线的“∞”处B．每一次换挡，都要重新进行一次欧姆调零C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D．测量时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量第四十四页，共64页。[解析]欧姆表使用前应机械调零，A对；每一次换挡，表的内阻变化，应重新欧姆调零，B对；黑表笔连表内电源正极(zhèngjí)，故C错；偏角小则电阻大，故换更大挡，D对．[答案]C第四十五页，共64页。2．(2012·安徽贵池月考)如图为多用表欧姆(ōumǔ)挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻rg＝100Ω，调零电阻最大阻值R＝50kΩ，串联的固定电阻R0＝50Ω，电池电动势E＝1.5V，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是()A．30～80kΩB．3～8kΩC．300～800kΩD．3000～8000kΩ第四十六页，共64页。第四十七页，共64页。3．(2012·浙江(zhèjiānɡ)金丽衢联考)如右图所示，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为两个输出端，a端连接盒内电池的正极．第四十八页，共64页。(1)为了探测盒内元件，某同学准备进行以下几步测量：①用多用电表(diànbiǎo)的电阻挡测量a、b间的电阻；②用多用电表(diànbiǎo)的直流电压挡测量a、b间的输出电压；③用多用电表(diànbiǎo)的电流挡测量a、b间的输出电流；你认为以上测量中不妥的有________(填序号)，理由是_______________________________.第四十九页，共64页。(2)若他用多用电表粗测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位，发现(fāxiàn)指针的偏转角度太大，这时他应选择开关换成欧姆挡的“________”挡位(选填“×100”或“×1”)；调零后测量，其表盘及指针所指位置如下图所示，则a、b间的电阻为________Ω.第五十页，共64页。[解析](2)多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；题图中所示读数为12Ω.[答案](1)①③①用欧姆挡不能直接(zhíjiē)测量带电源电路的电阻；③用电流挡直接(zhíjiē)测量可能会造成电源短路(2)×112第五十一页，共64页。4．(2012·广州调研)(1)用多用电表的欧姆挡测量(cèliáng)阻值约为几十千欧的电阻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，断开两表笔第五十二页，共64页。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×100e．旋转S使其尖端对准交流电压500V挡，并拔出两表笔．操作顺序为________．根据(gēnjù)如下图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.第五十三页，共64页。(2)下述关于用多用电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拨至倍率较大的挡位，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(diànlù)中的某个电阻，应该把该电阻与电路(diànlù)断开D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零第五十四页，共64页。[解析](1)使用欧姆表时，指针指在“中值”附近(fùjìn)较为准确；由题图知，中值电阻为30Ω，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，应换用倍率较小的挡位，且重新调零，A错误．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量，C正确．[答案](1)c、a、b、e30k(或30000)(2)C第五十五页，共64页。5．(2012·江苏检测)某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧)．A．电流(diànliú)计，满偏电流(diànliú)为1mA，内阻为20ΩB．电流(diànliú)计，满偏电流(diànliú)为0.6A，内阻为5ΩC．电动势15V、