版物理一轮精品复习学案实验10练习使用多用电表选修31.docx
- 文档编号:11118832
- 上传时间:2023-02-25
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:538.06KB
版物理一轮精品复习学案实验10练习使用多用电表选修31.docx
《版物理一轮精品复习学案实验10练习使用多用电表选修31.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《版物理一轮精品复习学案实验10练习使用多用电表选修31.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
版物理一轮精品复习学案实验10练习使用多用电表选修31
实验十练习使用多用电表
【考纲知识梳理】
一、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.
二、实验原理
1.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.
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,如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度.
(2)挡位
如图所示,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“-”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.
(3)多用电表的电阻挡
电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示.电阻R是可变电阻,也叫调零电阻.
2.二极管的单向导电性
(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)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.
三、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.
【要点名师透析】
一、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.
5.按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.
6.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“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∞.
(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.
(5)再将两表笔分别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.
7.探索黑箱内的电学元件
【例1】(2011·沈阳模拟)某同学利用多用电表做了以下实验:
(1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下
①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上;
②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;
③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小;
④换用“×10”的欧姆挡,随即记下欧姆数值;
⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生在测量时已注意到:
待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的?
(三个错误)
错误一:
_____;错误二:
_____;错误三:
_____.
(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____欧;测直流电流时,用的是100mA的量程,指针所示电流值为_____毫安;测直流电压时,用的是50V量程,则指针所示的电压值为_____伏.
【答案】
(1)错误一:
换用“×10”的欧姆挡,应该换用
“×1k”的欧姆挡.错误二:
换挡后没有进行欧姆调零.错误三:
使用完后没有将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡.
(2)17004723.5
【详解】
(1)错误一:
在用“×100”挡位测量时,指针偏转较小,说明所测电阻阻值较大,为了减小读数误差,应使指针向右摆动,所以应该换用“×1k”的欧姆挡位;
错误二:
换挡后,还要重新进行欧姆调零;
错误三:
使用多用电表结束后,还要将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡.
(2)若用“×100”挡测电阻时,指针读数为:
17.0×100Ω=1700Ω
若用量程100mA测直流电流时,读数为:
4.7×10mA=47mA
若用量程50V测直流电压时,读数为23.5V
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.
3.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.
(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)读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.
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)测量电阻时,每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零.
(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.
(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,甚至可能损坏电表.
(8)如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出.
(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.
【例2】(2010·山东高考)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,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.
(3)若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是_____、______、_____.
【答案】
(1)待测金属丝
(2)直流电压10V红(3)0EE
【详解】
(1)若电流表示数为零,说明外电路一定是断路,电压表有示数为E,说明电源与电压表之间的连接无断路,所以发生故障的一定是待测金属丝.
(2)电流表示数为零,说明外电路一定存在着断路.因为电源两端有电压,所以不能用电流表来检测,只能用电压表(量程高于电源电动势)来检测,没有电压表的情况下,则利用多用电表的10V直流电压挡来检查故障.多用电表的红表笔应和电源的正极相连.(3)若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是0、E、E.
【感悟高考真题】
1.(2011·大纲版全国·T23)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×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。
完成下列填空:
(1)仪器连线如图l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_________(填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2
(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为_________Ω.电流表的读数为_________mA,电阻箱的读数为_________Ω:
(3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为_________mA;
(保留3位有效数字)
(4)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)
【答案】
(1)黑
(2)14.053.04.6
(3)102
(4)1.54
【详解】欧姆表的内部有电源,黑表笔与电源正极相连,红表笔与电源负极相连。
所以与电压表“+”接线柱相连的一定是黑表笔。
(2)多用表指针与“14”正对,所以读数是
,毫安表指针与“53”正对,所以读数是
,电阻箱“×100”、“×10”都是零,所以读数是
(3)多用表
挡对应的中值电阻是
,则两表笔短接时总电阻为
所以
,则
(4)多用表
挡对应的中值电阻是
,多用表内部电池的电动势为
2.(2011·北京高考·T21⑴)用如图1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:
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_____(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“
”的位置
B.将K旋转到电阻挡“
”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】①S③T0刻线④ADC
【详解】多用电表测量电阻时,在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上,若指针不在零刻度线上,用螺丝刀小心转动调零螺丝S,使指针对准电流的“0”刻线.然后转动选择开关K,选择量程,再将两表笔短接,调整调零电阻的旋钮T,使指针对准满偏刻度(即电阻的0刻线),接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,测量被测电阻的阻值.若在测量过程中,发现指针偏转角度过小,表明被测的电阻阻值很大,这时要换用更高倍率的挡位,例如,本题就要从“×100”挡位更换到“
”的位置.
3.(2010·四川高考)用多用电表探测图甲所示黑箱发现:
用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆表测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中()
【答案】选B.
【详解】黑表笔接E,红表笔接F时电阻很小,说明从E到F时二极管正向导通,若反接时电阻很大,则说明从F到E时二极管是反向连接,只有B符合要求.
4.(09安徽理科综合)Ⅰ用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。
若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?
请填在表格中。
Ⅱ用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。
电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。
除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(a)电流表(量程0.6A、3A);
(b)电压表(量程3V、15V)
(c)定值电阻(阻值1
、额定功率5W)
(d)定值电阻(阻值10
,额定功率10W)
(e)滑动变阻器(阴值范围0--10
、额定电流2A)
(f)滑动变阻器(阻值范围0-100
、额定电流1A)
那么
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A;R0应选择
的定值电阻,R应选择阻值范围是
的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是。
答案:
I.
指针位置
选择开关所处的档位
读数
a
直流电流100mA
23.0mA
直流电压2.5V
0.57V
b
电阻×100
320Ω
解析:
直流电流100mA档读第二行“0~10”一排,最小度值为2mA估读到1mA就可以了;直流电压2.5V档读第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了;电阻×100档读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。
II.答案:
(1)3,0.6,1,0~10。
(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。
解析:
由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。
关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。
本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测 r测 5.(09全国2)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。 完成下列测量步骤: (1)检查多用电表的机械零点。 (2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。 (3)将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。 (5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。 (6)测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。 答案(3)短接 (4)红黑 (5)中央 (6)OFF 解析: 本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到off档. 【考点模拟演练】 1.一学生用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规则之处,他的主要实验步骤如下: (1)选择开关扳到欧姆挡“×1k”上; (2)把表笔插入测试笔插孔中,先把两根表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上; (3)把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针几乎满偏; (4)换用“×100”的欧姆挡,发现这时指针的偏转适中,随即记下欧姆数值; (5)把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕. 这个学生在测量时已注意到: 待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验中违反了哪一条或哪一些重要的使用规则? ________________________________________________________________________. 【答案】该题中不符合操作规则的是: 换到合适的量程后,要重新调整调零旋钮;使用后不能把选择开关置于欧姆挡 【详解】使用欧姆表要注意的地方比较多.使用前要经过调零(机械调零,选择量程后要电阻调零),使用后要复位(拔出表笔,选择开关应置于“OFF”挡或交流高压挡),使用过程中换挡后要重新调零……这些往往都是考查的重点. 2.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中的所指的挡位,a和b的相应读数是多少? 请填在表格中. 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100mA mA 直流电压2.5V V b 电阻×100 Ω 【答案】 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100mA 23.0mA 直流电压2.5V 0.57V b 电阻×100 320Ω 【详解】直流电流100mA挡读第二行“0~10”一排,最小分度值为2mA估读到1mA就可以了;直流电压2.5V挡读第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了;电阻×100挡读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘倍率“100”. 3.某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤: (1)检查多用电表的机械零点. (2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处. (3)将红、黑表笔________,进行欧姆调零. (4)测反向电阻时,将________表笔接二极管正极,将________表笔接二极管负极,读出电表示数. (5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘________(选填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)(4). (6)测量完成后,将选择开关拨向________位置. 【答案】(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF 【详解】首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红、黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红表笔接二极管的正极,黑表笔接负极,欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到OFF挡. 4.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a). (1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接. (2)请完成下列主要实验步骤: A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________; B.将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49V; C.将开关S2________,电压表的示数是1.16V;断开开关S1. (3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字). (4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实验值偏________(填“大”或“小”). 【答案】 (1)见解析 (2)A.20Ω C.闭合 (3)0.69Ω (4)小 【详解】 (1)如图所示. 串联电路中,部分电路的电压与电阻成正比,由 = ,可得出r. 5.(2011·辽宁沈阳二测)某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,通过一块电压表 和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势.已知电压表的内阻约在15~25kΩ之间,量程为15V,多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20. (1)请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上. (2)他们在实验过程中,欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”. (3)在实验中,同学们读出电压表 的读数为U,欧姆表指针所指的刻度为n,并且在实验过程中,一切操作都是正确的,由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________. 【答案】 (1)如下图所示 (2)1k (3)E=U+ = U 【详解】 (1)欧姆表内电源正极接在欧姆表的负接线柱上,故红表笔应接电压表的负接线柱,黑表笔应接电压表的正接线柱. (2)电压表的内阻较大,故欧姆挡选择开关应选倍率为“×1k”. (3)欧姆表的内电阻为20×103Ω.电压表的电阻为n×103Ω,由闭合电路欧姆定律得E=U+ ×20×103=U+ = U. 6.用一段长为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验. (1)用多用表粗测电阻丝的电阻,结果如图甲所示,由此可知电阻丝电阻的测量值约为________Ω. 甲 (2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图乙所示,由此可知金属丝直径的测量结果为________mm. 乙 (3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材: A.直流电源(电动势约为4.5V,内阻很小) B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ) C.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ) D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω) E.电流表(量程0~3A,内阻约0.025Ω) F.滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,最大允许电流1A) G.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω,最大允许电流2A) H.开关、导线. 要求有较高的测量精度,并能测得多组数据,在供选择的器材中,电流表应选择________,电压表应选择________,滑动变阻器应选择________.(填字母代号) (4)根据上面选择器材,完成图中实验电路的连接. 【答案】 (1)6(说明: 6.0也可) (2)0.933~0.936 (3)D B F (4)见下图(连成分压电路正确的同样得分) 【详解】 本题考查万用表、螺旋测微器的使用和测金属丝电阻率的实验原理.由题意分析可知,电流表电压表使用中指针指到量程的 以上,分压电路中电阻小比大好,待测阻值为小电阻故采用外接法,由于题目要求多测数据,建议采用分压电路.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 版物理一轮精品复习学案实验10 练习使用多用电表选修31 物理 一轮 精品 复习 实验 10 练习 使用 多用 电表 选修 31