1、届高考物理一轮复习精品学案077第七章 实验十 练习使用多用电表077实验十练习使用多用电表考纲解读1.了解电表改装的原理与方法.2.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法.3.会使用多用电表测电压、电流及电阻.4.会用多用电表探索黑箱中的电学元件一、电流表与电压表的改装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UIg(RgR)故RRgIgRg(IIg)R故R改装后电表内阻RVRgRRgRARg2校正(1)电压表的校正电路如图1所示，电流表的校正电路如图2所示图1图2(2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移动到最左端，然后
2、闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1构造：如图3所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成图3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.2工作原理：闭合电路欧姆定律I.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(1)当IIg时，Rx0，在满偏电流Ig处标为“0”(图甲)(2)当I0时，
3、Rx，在I0处标为“”(图乙)(3)当I时，RxRgRr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻三、多用电表(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(2)外形如图4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图4(3)多用电表面板上还有：欧姆表的调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正负插孔(红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔)四、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5甲所示2晶体
4、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，如图丙所示图53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.基本实验要求规律方法总结1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2实验步骤(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置
5、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)测量小灯泡的电压和电流按如图6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图6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(5)测量定值电阻根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；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；测量完毕，将选择开关置于交流
6、电压最高挡或“OFF”挡1多用电表使用注意事项(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)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆(5)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
7、(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡长期不用，应把表内电池取出2多用电表对电路故障的检测(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
8、电阻无穷大(或无电流)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，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路.考点一对多用电表使用的考查例1在“练习使用多用电表”实验中，某同学进行了如下的操作：(1)用多用电表欧姆挡测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图7 a所示)，然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图b所示)，这两步操作是否合理？_(选“a合理”或“b合理”或“都不合理”)(2)用多用电表电流挡测量电路中电
9、流，该同学将选择开关置于直流50 mA挡，连接的电路如图c所示，图中多用电表测量的是_(填“甲电阻的电流”、“乙电阻的电流”或“总电流”)，测得的值是_图7(3)该同学要测量多用电表直流“2.5 V”挡的内阻RV(约为20 k)除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个(电动势E为2 V，内阻可忽略不计)、电阻一个(阻值R为10 k)、电键一个、导线若干要求：()画出实验电路图(多用电表用表示)；()写出RV的表达式(用字母表示)解析(1)b会受人体电阻的影响；(2)在题图c中，多用电表与乙电阻串联，因此测的是乙电阻的电流；(3)多用电表与电阻串联，通过它们的电流相等，所以有：，因此：RV(U
10、为多用电表直流“2.5 V”挡的读数)答案(1)a合理(2)乙电阻的电流25.0 mA(0.1都可以)(3)()实验电路图如图所示()RV(U为多用电表直流“2.5 V”挡的读数)考点二对多用电表读数的考查例2如图8所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针如图8所示，则：图8(1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”、“100”或“1 k”)(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；当选用量程为250 mA的
11、电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_ V.解析(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“100”，读数为1.5103 ；测2.0104 电阻时应选“1 k”的欧姆挡(2)选50 mA直流电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为1/10估读)，指针对应的读数为30.8 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为1/5估读)，指针对
12、应的读数为154 mA.(3)选择10 V电压挡，则每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时应为1/2估读)，指针对应的读数为6.1 V.答案(1)1.51031 k(2)30.8(30.730.9都正确)154(3)6.1欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧(1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合刻度不均匀：左密右疏欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率电流、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“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏
13、”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处)(2)读数技巧欧姆表的读数a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b除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 时，要估读到下一位，其余情况都不用估读c电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位考点三用多用电表检查电路故障例3在如图9所示的电路中，四节干电池串联作为电源，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑动片，A、B灯
14、都不亮图9(1)用多用电表的直流电压挡检查故障选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)A2.5 V B10 V C50 V D250 V测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是 ()AA灯丝断开 BB灯丝断开Cd、e间连线断开 DB灯被短路(2)接着利用欧姆表的“1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零测试前，一定要将电路中的开关S_；测c、d间和e、f间的电阻时，某次测量结果如图10所示，读数为_ ，此时测量的是_间电阻根据小灯泡的规格计算出的电阻为_，它不等于测量值，原因是：_.图10解析(1)因电源为四节干电池，故电动势E6 V，则应选电压表10 V量程挡较合适；因
15、c、d间电压为5.8 V，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝良好(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开；由题图读数知电阻的阻值为6.0 ，应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间电阻；由R得R12.7 ，与欧姆表测得的阻值相差较大，是因为欧姆表测得的电阻的阻值是未通电工作时的电阻的阻值，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小答案(1)BA(2)断开6.0e、f12.7欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小考点四用多用电表探索黑箱内的电学元件例4如图11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图11(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，
16、应先调整图12中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”)图12(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”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12所示请将记录表补充完整，并画出一种可能的电路.两表笔接的接点多用电表的示数a、b_a、c10.0 b、c15.0 解析(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零部件为A.(2)使用多用电表测量电压时，为保证
17、电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 ，由a、b间电阻为5.0 ，a、c间为10.0 ，b、c间为15.0 知，电路为a、b间5.0 的电阻与a、c间10.0 的电阻串联而成，故可能的电路图如图所示答案(1)A(2)短暂(3)5.0见解析图创新实验设计多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，往往涉及的变形有：1与电压表串联形成闭合电路，则EUr，从而计算得到E；2与电流表串联形成闭合电路，则EI(RAr)，从而计算
18、得到E.例5有一内阻未知(20 k60 k)、量程010 V的直流电压表(1)某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量上述电压表的内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率_(选填“10”、“100”或“1 k”)挡先将红、黑表笔短接调零后，选用图13中_(选填“A”或“B”)方式连接图13(2)在实验中，欧姆表和电压表的指针分别如图14甲、乙所示，某同学读出欧姆表的读数为_，这时电压表的读数为_V计算出欧姆表中电池的电动势为_V.图14解析(1)多用电表测电阻时，应让开关指在中间刻度附近，因而应选“1 k”挡多用电表测电阻时，用其内部电源，黑表笔接内部电源的正
19、极，又因电压表的两接线柱中，“”接线柱应接高电势端，因而A电路的连接方式正确(2)题图甲中欧姆表的读数为401 k40 k.题图乙中电压表的读数为5.0 V.欧姆表中电池的电动势E5.0 V30 V8.75 V.答案(1)1 kA(2)40 k5.08.751多用电表表头的示意图如图15所示在正确操作的情况下：图15(1)若选择开关的位置如a箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(2)若选择开关的位置如b箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(3)若选择开关的位置如c箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_(4)若选择开关的位置如c箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来
20、的正确操作步骤应该依次为：_，_，_.(5)全部测量结束后，应把选择开关拨到_或者_(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表答案(1)直流电压1.57 V(2)直流电流48 mA(3)电阻1.6 k(4)改用“1 k”倍率重新欧姆调零测量、读数(5)OFF挡交流电压最高挡(6)红正2(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的最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的步骤前的字母按合理的顺序填写_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
21、Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆挡“1 k”d旋转S使其尖端对准欧姆挡“100”e旋转S使其尖端对准交流“500 V”挡，并拔出两表笔根据如图16所示指针位置，此时被测电阻的阻值约为_ .图16(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拨至倍率较小的挡位，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测量电路中的某个电阻，应该先把该电阻与外电路断开D测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零答案(1)c、a、b、e30 k(2)AC解析(1)题目中要求测量几十千欧的电阻，所以应该选择“1
22、k”的欧姆挡，再进行欧姆调零，然后进行测量，最后将S旋至交流“500 V”挡，拔出表笔，所以顺序为c、a、b、e.根据欧姆表的读数原理，可以得出被测电阻的阻值为30 k.(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项正确；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项错误；不将被测电阻与外电路断开，流经欧姆表的电流会影响读数甚至烧毁器材，C项正确；只要不换挡位，就不用重新调零，D项错误3如图17所示的电路中各元件均完好，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的元件有：电源、开关、小灯泡、3根导线
23、以及电路中的各连接点为了检测小灯泡、开关以及3根导线，图17(1)在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡，进行检查；(2)在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡，进行检查；(3)在开关闭合的情况下，若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势，则表明_答案(1)电压(2)欧姆(3)小灯泡断路4(2013新课标23)某学生实验小组利用图18所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：图18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“1k”挡，再将红表笔和
24、黑表笔_，调零点(2)将图19中多用电表的红表笔和_(选填“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19所示，这时电压表的示数如图20所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_ V.图19图20(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)多用电表欧姆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21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“1k”挡内部电路的总电阻为_ k
25、.图21答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0解析(4)当滑动变阻器调到阻值为零时，多用电表的示数为电压表的内阻(5)设多用电表内电池的电动势为E，欧姆“1k”挡内部电路的总电阻为R，则由闭合电路欧姆定律及两组数据得：ER4.00 V，E(15.012.0) kR3.60 V联立两式解得R15.0 k，E9.00 V.5多用电表可以用来测电流、电压、电阻等，挡位如图22所示图22(1)如图23所示为多量程多用电表的示意图，当接通1或2时，为_挡.1的量程比2的量程_(填“大”或“小”)(2)测量某电阻时，用10 挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用_
26、挡(填“1 ”或“100 ”)，换挡后，在测量前要先进行_(3)如图22所示，A、B、C是多用电表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置图24中D是多用电表表盘指针在测量时的偏转位置图23图24若用A挡测量，指针偏转如D，则读数是_；若用B挡测量，指针偏转如D，则读数是_；若用C挡测量，指针偏转如D，则读数是_(4)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 的保护电阻R0，实验电路如图25所示，连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔分别接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_排除故障后，该同学顺利完成实验，根据测定数据已在图26中描出了对应点，请画出UI图，由图知：电池的电动势为_，内阻为_图25I/A0.100.150.170.230.300.40U/V1.201.081.000.800.600.30图26答案(1)电流大(2)1 欧姆调零(3)1 300 5.4 mA27.0 V(4)滑动变阻器R断路UI图如图所示1.50 V(1.48 V1.52 V均可)3
