实验九练习使用多用电表高考物理总复习高考物理总复习讲义.docx

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实验九练习使用多用电表高考物理总复习高考物理总复习讲义

第34讲　实验九：

练习使用多用电表

考情剖析

考查内容

考纲要求

考查年份

考查详情

能力要求

实验、探究：

多

用电表的使用

17年

T11—简答，考查利用多用电表的电压挡判断电路故障

分析推理

弱项清单

1.欧姆表的刻度盘不均匀，测电阻时要选择合适的倍率让指针指在刻度盘中央附近；

2.换倍率时一定要重新进行欧姆调零；

3.使用多用电表时要让电流从红表笔进、黑表笔出.

实验储备一、多用电表内部结构

1．小量程的电流表（G表头）

三个主要参数：

（1）电流计内阻Rg　

（2）满偏电流Ig

（3）满偏电压Ug　Ug＝IgRg

常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表（G表头）改装而成的．

2．电流表、电压表的改装

（1）改装方案

改装为电压表

改装为大量程

的电流表

原理

串联电阻分压

并联电阻分流

改装原理图

分压电阻或分流电阻

U＝Ig（Rg＋R）

故R＝______

IgRg＝（I－Ig）R

故R＝______

改装后电表内阻

RV＝Rg＋R>Rg

RA＝

二、欧姆表原理

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．

（1）欧姆表内部：

电流表、电池、调零电阻串联．

（2）外部：

接被测电阻Rx.

（3）全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx.

2．工作原理：

闭合电路的欧姆定律I＝

，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时（图丙），通过表头的电流I＝

，改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．

3．刻度的标定：

红黑表笔短接（被测电阻Rx＝0）时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零．

（1）当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．（图甲）

（2）当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．（图乙）

（3）当I＝Ig/2时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻．

（4）由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的．

三、多用电表的构成

1．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．图中的第二行是交、直流电压和直流电流共用的标度．

2．上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；

3．下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．

4．欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和测试笔的插孔．

四、练习使用多用电表

【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．

【实验步骤】

（一）准备

1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．

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，则可用小螺丝刀调整指针定位螺丝使指针指零．

3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．

（二）测电压和电流

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．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．

　　　　　甲　　　　　　　　　乙

（三）测电阻

6．根据被测电阻的大约阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指欧姆表的“0”刻度，若不指欧姆表的“0”刻度，调节欧姆表的欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；

7．将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；

8．读出指针在刻度盘上所指的数值，观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率，用读数乘以倍率，即得测量结果；

9．测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．

（四）研究二极管的单向导电性

10．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极．

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，如实验图甲所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如实验图乙所示．

（五）注意事项

1．欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘

（1）左∞右0：

电阻无限大与电流、电压零重合，电阻零与电流、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．

（4）为了减小读数误差，指针应指在表盘

到

的部分，即中央刻度附近较准确．

2．多用电表使用的“七大注意”

（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）刻度线有三条：

上为电阻用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5V专用．

（5）测电阻时①选挡接着调零；②换挡重新调零；③示数要乘倍率；④待测电阻与电路、电源一定断开；⑤指针指在中值附近．

（6）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．

（六）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，使指针指向中值附近．

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．

技能优化

释难答疑的金钥匙

【典型例题1】　在把电流表改装成电压表的实验中，把量程Ig＝300μA，内阻约为100Ω的电流表G改装成电压表．

（1）采用如图所示的电路测量电流表G的内阻Rg，可选用的器材有：

A．电阻箱：

最大阻值为999.9Ω；

B．电阻箱：

最大阻值为9999.9Ω；

C．滑动变阻器：

最大阻值为2000Ω；

D．滑动变阻器：

最大阻值为50kΩ；

E．电源：

电动势约为2V，内阻很小；

F．电源：

电动势约为6V，内阻很小；

G．开关、导线若干．

为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择______；可变电阻R2应该选择______；电源E应该选择______．（填选用器材的字母代号）

（2）测电流表G的内阻Rg的实验步骤如下：

a．连接电路，将可变电阻R1调到最大；

b．断开S2，闭合S1，调节可变电阻R1使电流表G满偏；

c．闭合S2，调节可变电阻R2使电流表G半偏，此时可以认为电流表G的内阻Rg＝R2.

设电流表G的内阻Rg的测量值为R测，真实值为R真，则R测________R真．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

【典型例题2】　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刻度线上；

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，不是手碰表笔的金属杆，那么该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就为________Ω；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V.

【典型例题3】　某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表（量程为10V）的内阻（大约几十千欧），该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为30.

甲

乙

（1）欧姆挡的选择开关拨至______（选填“×1k”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图中______（选填“A”或“B”）方式连接．

（2）如图甲所示，该同学读出欧姆表的读数为________Ω；如图乙所示，电压表的读数为________V，欧姆表电池的电动势为________V.

【典型例题4】　

（1）如图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，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________量程．

A．直流电压2.5VB．直流电压10V

C．直流电压50VD．直流电压250V

（2）该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间电压时，红表笔应接触______（选填“a”或“b”）．根据测试结果，可以判定出故障是______．

A．灯L1短路B．灯L2短路

C．cd段断路D．df段断路

（3）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么进一步检查出现的故障是（　　）

A．灯L1断路B．灯L2断路

C．灯L1、L2都断路D．de间导线断路

当堂检测　　1.某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻．

（1）将以下的操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上__________．

A．将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开

B．将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开

C．将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位

D．将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位

E．将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出

图中表盘的读数为__________．

第1题图

（2）在用多用电表进行电阻的测量时，下列操作和说法中正确的是__________．

A．若表盘的指针偏转角度过大，则应旋至倍率较小的挡位，并重新调零

B．若将红笔插入“－”插孔、黑表笔插入“＋”插孔，则测量出的电阻值有较大的误差

C．正在用多用电表测量某电学元件的阻值时，可以将该电学元件接入其他电路

D．在测量不同阻值的电阻时，应对多用电表重新调零

2．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×10”挡测量时，指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间（如图甲所示），则其电阻值________（选填“大于”、“等于”或“小于”）115Ω.用多用电表测量性能良好的晶体二极管的电阻（如图乙所示），交换两表笔前后两次测得的电阻差异明显，那么多用电表测得电阻较小的一次，其______（选填“红”或“黑”）表笔相连的一端为二极管的A极．

　　　　　　　　甲　　　　　　　　乙

第2题图

3．某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：

第3题图

（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________（选填“电流”、“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量________（选填“电流”、“电压”或“电阻”）．

（3）表笔A应为______色（选填“红”或“黑”）．

（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.（结果取三位有效数字）

第34讲　实验九：

练习使用

多用电表

实验储备

2.

－Rg　

技能优化

·典型例题1·

（1）D　A　F　

（2）小于　【解析】　

（1）本题是典型的半偏法测电阻，根据实验的特定条件，选择仪器首先从电源下手，电源电动势尽量大一些，故选F；然后根据R1＝

－Rg，可知当电流表满偏时，可变电阻R1接入电路中的阻值约为19900Ω，故R1选择D；而可变电阻R2应该选择与电流表内阻相差不多且可直接读出数值的，故选择A；

（2）因R2的并联，电路中总电流I′要大于R2并入前的总电流I，而表半偏，则I2＞Ig＝

，因I2R2＝IgRg，所以R2＜Rg，即该实验的测量值比真实值偏小．

·典型例题2·

（1）换用“×10”的欧姆挡，应该改为换用“×1k”的欧姆挡　换挡后没有重新调零　使用完毕没有将旋转开关旋至“OFF”挡　

（2）1700　47　23.5

·典型例题3·

（1）×1k　A　

（2）4×104　5.0　8.75

·典型例题4·

（1）B　

（2）b　D　（3）D　【解析】　

（1）四节干电池的总电动势为6V，应用多用表的直流电压挡10V挡测量，故选B.

（2）在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触b，因为电流必须从电压表正接线柱流入，所以红表笔应当接触b端．判断故障：

A若灯L1短路，L1灯不亮，而L2灯应更亮，与题不符，故A错误；B若灯L2短路，L2灯不亮，而L1灯应更亮，与题不符，故B错误；cd段断路，则df间没有电压，无示数，故C错误；df段断路时，电路中无电流，两灯泡都不亮，ab、df间有电压，与题相符，故D正确；故选D.（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，说明导线断路，故D正确；故选D.

当堂检测

1．

（1）DABE　300Ω　

（2）A

【解析】　

（1）题目中要用多用电表测量几百欧姆的电阻，所以应该选择欧姆表“×10”挡位，再进行欧姆调零，然后进行测量，最后将选择开关旋至“OFF”挡或者交流电压最高挡，拔出表笔，所以顺序为DABE，根据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为300Ω；

（2）指针偏角过大，说明电阻较小，所以应选择倍率较小的挡位，A正确；电阻的阻值与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结果，B错误；不将被测电阻与外电路断开，流经欧姆表的电流会受影响，影响读数甚至烧毁器材，C错误；只要不换挡位，就不用重新调零，D错误．

2．小于　红　【解析】　欧姆表表盘刻度左密右疏，则115Ω应该在第11和第12刻度线的正中间偏左，则在指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间其电阻值小于115Ω；多用电表测得电阻较小的一次应是电流从B（二极管正极）流入，而电流从多用电表黑表笔（接内部电源正极）流出，故黑表笔接的是B极，则红表笔接的是A极．

3．

（1）见解析图　

（2）电流　电压　（3）黑　（4）1.00　880　【解析】　

（1）连线如图所示．

（2）开关S闭合时，R1与表头和R2并联，为电流表，因此用于测量电流；当开关S断开时，R2与表头串联，为电压表，因此用于测电压．（3）电流应从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，因此表笔A应为黑色．（4）开关S断开时为电压表，U＝Ig（Rg＋R2），解得R2＝880Ω；开关S闭合时为电流表，R1＝

＝1.00Ω.

第3题图