2027届新高考物理热点精准复习-用多用电表测量电学中的物理量

2027届新高考物理热点精准复习用多用电表测量电学中的物理量要点梳理一、多用电表的原理与使用1.用多用电表测量电压和电流测电压:按如图甲所示的电路图连好电路,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。红表笔接电势高的点。测电流:按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流,此时电流从红色表笔流入电表。2.用多用电表测量电阻(1)选择合适的挡位,把两表笔短接,进行欧姆调零。(2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果。(3)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。3.用多用电表判断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。(3)用多用电表的两表笔测量时,当红表笔接二极管负极时,二极管导通,电阻很小,如图丁所示,当红表笔接二极管正极时,二极管截止,电阻很大,如图戊所示。4.多用电表检测电路故障的方法(1)电流挡检测:将多用电表串联在电路中,若示数为零,说明与电流表串联的部分电路断路。(2)电压挡检测:将多用电表与部分电路并联,若示数为零,由于有多种可能原因,故无法做出具体判断;若示数等于电动势,说明该部分电路中某处断路,进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。(3)电阻挡检测:将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若电阻无穷大说明此元件断路;若电阻为零说明此元件短路。5.用多用电表探测黑箱内的电学元件

判断元件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电阻挡两接线柱正、反接时示数相同二极管电阻挡正接时示数很小,反接时示数很大电容器电阻挡指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“∞”电感线圈电阻挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数二、多用电表的读数1.测电阻时,电阻阻值等于指针的示数与倍率的乘积。电阻挡的刻度是不均匀的,因此不同量程范围处其分度值不同。2.测电压和电流时要估读,同电流表、电压表读数规则。三、误差分析1.偶然误差(1)电阻表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差。(2)由于电阻表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当倍率挡位,使指针指在中值附近。(3)读数时易造成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。2.系统误差(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时换电池。(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。四、注意事项1.使用前要机械调零。2.两表笔在使用时,电流总是“红进”“黑出”。3.选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流还是电阻,还要分清是交流还是直流。4.电压、电流挡为量程范围挡,电阻挡为倍率挡。5.刻度线有三行:上为电阻专用,中间为直流电流、电压共用,下为交变电压2.5V专用。6.测电阻时(1)待测电阻与电路、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,不能指在中值附近时换挡。(4)每换一挡必须重新进行欧姆调零。(5)读出示数要乘以倍率才为电阻阻值。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。方法指导一、练习使用多用电表

典例

(1)小明同学用多用电表“直流电压2.5V挡”直接粗略测量一节干电池的电动势,在测量前应该调节图甲中电表上的部件

(选填“A”或“B”),测量时多用电表的黑表笔应该接干电池的

(选填“正极”或“负极”),将选择开关置于合适的位置,下列符合要求的是

(填选项字母)。

甲A负极B(2)正确连接后,指针示数如图乙所示,读数为

V。

乙1.45(3)小明找来一只多用电表(已进行机械调零),他将红、黑表笔分别插在“+”“-”插孔,选择开关置于图丙所示的位置,欧姆调零后测量Rx,电表指针位置如图丁所示,此时的测量结果为

Ω。若小明不慎将红、黑表笔分别插在“-”“+”插孔,其他操作不变,这对电阻的测量结果

(选填“有”或“无”)影响。

丙丁110

无(4)测量一未知电阻的大小,下列操作正确的是

。(填选项前的字母)

A.先用“×1”挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再测B.先用中等倍率的某个电阻挡位试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再测C.测量同一电阻,换用不同倍率,可以依据实际情况决定是否需要重新“欧姆调零”B(5)下列关于多用电表的使用说法正确的是

。(填选项前的字母)

A.探究感应电流的产生条件,用多用电表的直流电压挡B.探究感应电流的产生条件,用多用电表的交流电压挡C.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,用多用电表的交流电压挡D.测量充电后平行板电容器两极板间的电势差U,用多用电表的直流电压挡(6)电阻表“×1”挡,使用一段时间后,电源电动势从1.5V减到1.4V,将两支表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,仍能使指针指向满偏电流Ig,再在两表笔间接一电阻R,指针半偏,此时电阻测量值为15Ω,而电阻R的实际阻值为____Ω,此时,测量值和真实值之间存在的误差属于

。(选填“系统误差”或“偶然误差”)

CD14

系统误差解析

(1)在使用电压挡时应先调节机械调零旋钮进行调零,即调节图甲中电表上的部件A;测量时多用电表的电流应从红表笔流入、从黑表笔流出,即黑表笔应与干电池的负极相接;用多用电表“直流电压2.5

V挡”测量电动势时,B正确。(2)图乙指针读数为1.45

V。(3)由图丙可知,电阻表的挡位为“×10”挡,结合图丁中指针位置,可得电阻的测量结果为R=11.0×10

Ω=110

Ω;红、黑两表笔只是外观颜色不同,其本质都是导线,分别插在“-”“+”插孔,对电阻的测量结果不会产生影响。

二、用多用电表测电阻典例

某实验小组成员用多用电表测电压表的内阻和电阻表电池的电动势。电压表量程为0~10V,内阻未知。一多用电表的表盘如图甲所示,其中多用电表上的三个重要部件分别用字母A、B、C标记。测量电压表内阻时操作过程如下。甲乙(1)在测量前,首先进行的操作应是机械调零,要调节部件

(选填“A”“B”或“C”),使多用电表的指针指在表盘最

(选填“左”或“右”)端的零刻度线位置。

(2)测电压表内阻时,将选择开关置于电阻“×100”挡,发现指针偏转角度过小,则该同学应将选择开关置于“

”(选填“×10”或“×1k”)挡。

A左×1k(3)选择合适的挡位后,该同学先将红、黑表笔短接调零后,选用图乙中_______

(选填“A”或“B”)所示方式连接,选择正确方式后,电阻表和电压表读数分别如图丙、丁所示,某同学读出电阻表的示数为

Ω,电压表的示数为

V,则电阻表电池的电动势为

V。(已知电阻表表盘刻度中间值为15)

丙丁A

4.0×104

5.0

6.875

三、利用多用电表检测电路故障

典例

某同学连接的实验实物图如图所示,闭合开关S后,发现灯A、B都不亮,他采用下列两种方法检查故障:(1)用多用电表的直流电压挡进行检查①在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触

(选填“a”或“b”)点。

②该同学测试结果如下表所示,根据测试结果,可以判定故障是________。

(假设只有下列的某一项有故障)

测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数A.灯A断路

B.灯B短路C.cd段断路

D.df段断路a

D(2)用电阻挡检查①测试前,应将开关S

。(选填“断开”或“闭合”)

②测试结果如下表所示,由此可以断定故障是

。

A.灯A断路B.灯B断路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路断开D解析

(1)测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果,a、b间有示数,说明b→电源→a完好;c、b间有示数,说明b→电源→a→c完好;c、d间无示数,说明c→灯→d间完好;d、f间有示数,说明f→b→电源,d→c→a→电源完好,故应是d、f段断路,另外,若灯B短路,则d、f间应无示数。故D正确。(2)用电阻挡检查时,测试前应首先将开关S断开。根据表针偏转情况,接c、d时有示数,说明不是灯A断路;接e、f时有示数,说明也不是灯B断路;接d、e时有电阻无穷大,可以断定是d、e间导线断路。故D正确。四、利用多用电表探测电学“黑箱”问题典例

“黑箱”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“×100Ω”挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图1所示。图1(1)第一步测量结果表明盒内

。

(2)图2标出了图1甲和乙中表盘指针所处的位置,其对应的阻值是_____Ω;图3标出了图1丙中表盘指针所指的位置,其对应的阻值是

Ω。

图2图3不存在电源1200

500

(3)请在图4的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

图4见解析图解析

(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)使用电阻表读数时注意其零刻度在右侧,读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以题图2示数为12×100

Ω=1

200

Ω,题图3读数为5×100

Ω=500

Ω。(3)使用电阻挡进行测量时,注意黑表笔是和内部电源的正极相连的,观察题图1中的甲、乙可知,在测