2019届《金版教程》高考物理大一轮总复习配套实验专题精讲：实验十　练习使用多用电表（70张ppt）

1、,01主干回顾固基础,【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 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 【实验原理】 1. 外部构造 (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,(3)由于多用电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，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度,2. 电流表与电压表的改装 (1)改装方案,(2)校正 校正电路如图所示，校正的过程是：先将滑动触头移动到

2、最左端，然后闭合开关，移动滑动触头位置，使改装后的电压表示数从零逐渐增大到量程值，移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正,3. 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RgRrRx. (3)刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx0)时，调节调零电阻R，使IIg，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零,当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”(图甲) 当I0时 ，Rx，在I0处标为“”(图乙),4. 二极

3、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)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，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极,【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 【实验过程】 一、实验步骤 1. 观察

4、多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程 2. 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置若不指零，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. 测小灯泡的电压和电流 (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，测小灯泡两端的电压,(2)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流 5. 用多用电表测电阻的步骤 (1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度 (2)选择开关置于“”挡的“1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向刻度处 (3)将两表笔分别接触阻值为几

5、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 (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，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡 说明：机械调零第一步，断开表笔调螺母指针指向时，根据阻值来选挡短接表笔指零欧，测时双手勿触阻中值附近去读数，测量阻值高精度勿忘得数乘倍率，用完拨回“OFF”挡,6. 探索黑箱内的电学元件,二、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

6、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,【误差分析】 1. 偶然误差 (1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差 (2)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，使指针在中值附近 (3)读数时的观测易造成偶然误差，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,【注意事项】 1. 欧姆表刻度

7、盘不同于电压、电流表刻度盘 (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，指针偏角太小，换大倍率挡；指针偏角太大，换小倍率挡,2. 多用电表使用的“八大注意” (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、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡 (5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电

8、压直流共用，下为电压交流2.5 V专用 (6)测电阻时 待测电阻与电路、电源一定要断开 两手一定不要同时接触两笔金属杆 指针指中值附近较准，否则换挡 每换一挡必须重新欧姆调零 读出示数要乘以倍率,(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡 (8)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,【它案设计】 (1)多用电表的欧姆挡不只是可测电阻值，在实际应用中还可判断某一元件是电阻、电容器还是电感器 (2)若某一元件用欧姆表测量时，指针指在某一刻度不动，则该元件为电阻 (3)若某一元件用欧姆表测量时，指针先偏转，然后又缓慢回到“”刻度处，

9、则可判断该元件为电容器 (4)若某一元件用欧姆表测量时，指针先由“”逐渐减小到某一较小的固定数值，则可判断该元件为电感器,02典例突破知规律,考点1多用电表的使用及读数 典例透析 (1)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：,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待测量结果，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

10、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,(2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为_；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为_mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为_V.,尝试解答(1)S T 0刻线 ADC (2)1700 47 23.5 (1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处由于测量时，指针从无穷大

11、电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近,(2)若用“100”挡测电阻时，指针读数为： 170100 1700 若用量程100 mA测直流电流时，读数为： 4.710 mA47 mA 若用量程50 V测直流电压时，读数为23.5 V.,变式训练 2013课标全国卷某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：,多用电表； 电压表：量程5 V，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5 k； 导线若干 回答下列问题： (1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点 (2)将图甲中多用电表的

12、红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端,(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12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_k.,(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“1 k”挡内部电路的总电阻为_k.,解析：(1)欧姆表每次使用都需要将红、黑表笔短接进行

13、欧姆调零 (2)由于红表笔接欧姆表内置电源的负极，因此红表笔也应该与电压表的负接线柱相连，故应和1端相连 (3)欧姆表读数需要“1 k”位率，因此电阻为15.0 k.电压表示数3.50 V，最小刻度是1的需要精确到最小刻度的下一位 (4)当滑动变阻器电阻为零的时候，欧姆表测得的是电压表的内阻，因此是12.0 k.,答案：(1)短接(2)1(3)15.03.50(4)12.0(5)9.0015.0,考点2对电表原理和注意事项的考查 典例透析 2013课标全国卷某同学用量程为1 mA、内阻为120 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表图中R1和R2为定值电阻，S为开关回

14、答下列问题： (1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线 (2)开关S闭合时，多用电表用于测量_(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量_(填“电流”、“电压”或“电阻”),(3)表笔A应为_色(填“红”或“黑”) (4)定值电阻的阻值R1_，R2_.(结果取3位有效数字),尝试解答(1)见解析 (2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00880 (1)如图所示,(2)本实验考查的是电表的改装改装成电压表时，要串联电阻，改装成电流表时，要并联电阻根据题图甲所画电路，闭合开关时，电流表与电阻R1并联，用于测电流，断开开关时，只串联一个电阻R2，用于测电压

15、(3)根据表头可知电流应从表笔B进，从表笔A出，由“红进黑出”可知，表笔A应为黑色,变式训练 2012上海高考在练习使用多用电表的实验中,(1)某同学连接的电路如图所示 若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流； 若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_的阻值； 若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压,(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若( ) A. 双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B. 测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量 C. 选择

16、“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 D. 欧姆表内的电池使用时间太长，虽能完成调零，但测量值将略偏大,解析：(1)根据电路结构，电表测得的是流过滑动变阻器R1的电流； 断开电键时，R1和R2串联，故电表测得的是R1和R2的串联电阻的阻值； 闭合电键后若把滑片滑至最左端，则R1电阻为零，此时电表测得的是R2的电压或电源的路端电压,(2)选D.双手握住金属杆时，测得的是人体和待测电阻的并联阻值，因此测量值偏小，选项A错；测量时若指针偏离中央刻度过大，说明被测电阻阻值偏大或偏小，则必须增大或减小倍率，重新调零后再进行测量，选项B错；欧姆表的刻度线并不均匀，刻度线20与3

17、0的正中间的数值应小于25大于20，但是乘以10以后测量值小于250 大于200 ，选项C错；欧姆表内的电池使用时间过长，则电池的内阻变大，电动势变小，即使调零后，测量值也会偏大，选项D对 答案：(1)R1R1和R2串联电阻R2(或电源) (2)D,考点3利用多用电表探索黑箱内的元件 典例透析 2012江苏高考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,(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

18、”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.,尝试解答(1)A (2)短暂 (3)5 电路图见解析 (1)此时应进行机械调零，要用调零定位螺丝A. (2)为防止损坏电表，要用试触法，故应短暂接触 (3)每对接点间正反向电阻阻值均相等，说明内部电路中没有二极管，只有三个相同阻值的电阻，结合串、并联电路的特点，可以判断a、b接点的电阻为5 ，可能的电路图如图：,变

19、式训练 2012大纲全国卷在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1 ，2、3接线柱之间的电阻为1.5 ，1、3接线柱之间的电阻为2.5 . (1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式：,(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为_. 解析：(1)三次测量电阻不同，三个接线柱里电阻连接肯定不是对称关系，电阻连接方式如图所示，每个电阻为1 .,(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻可等效为1 电阻和1.5 电阻并联，阻值为0.6 . 答案：(1)如图所示 (2)0.6,考

20、点4用多用电表检测电路故障 多用电表对电路故障的检测 高中阶段对电路故障的考查只限于断路和短路两种，且故障一般只有一处 (1)断路故障的检测方法 将多用电表拨到电压挡作为电压表使用 a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏,b在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点 将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路 用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电

21、流)说明此元件断路 不能用欧姆表检测电源的情况,(2)短路故障的检测方法 将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路 用电流表检测，串联在电路中的电流表若示数不为零，故障应是短路,典例透析 在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示闭合电键后，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)：,(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_、_、_.,尝试解