2022年高考物理实验十练习使用多用电表理论指导 .pdf

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1、高考物理一轮复习实验十 练习使用多用电表(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。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。外形如图实 101 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、机械调零旋钮和测试笔的插孔。图实 101 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、

2、直流电流和直流电压共用的标度。2欧姆表的原理图实 102 欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图实10 2 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页R为调零电阻，红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，使指针满偏。根据闭合电路欧姆定律有IgERgRr，当红、黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有IERgRrRx，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接标出I对应的Rx的值，则所测电阻Rx即可从表盘上直接读出。 由于I与R的非线性关系， 表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的

3、零刻度在电流满偏处。当RxRgRr时，IIg2，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。3内部结构多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图实103 所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。如图中 1、2 为电流测量端，3、4 为电阻测量端，5.6 为电压测量端，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。图实 103 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻( 大、中、小 ) 三个。(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

4、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) 如图实 104 甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压。(5) 如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页图实 104 (6) 利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将测量值和真实值进行比较。(7) 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。(8) 探索黑箱内的电学元件。判断目的应用挡位

5、现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数(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。1欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1) 左右0：电

6、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。(4) 欧姆表的读数：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差， 指针应指表盘13到23的部分，即中央刻度附近。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，

7、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、 电压、 交流、直流共用， 下为交流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。(1) 电池用旧后， 电

8、动势会减小， 内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。(2) 欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。(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) 读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。(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，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

9、某一较小的固定数值，则可判断该元件为电感器。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页多用电表的使用及读数例 1 (1) 用如图实 105 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：图实 105 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

10、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“ 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) 如图实 106 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。图实 106 解析 (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

11、。由于测量时， 指针从无穷大电阻开始偏转，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：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页170100 1 700 若用量程 100 mA 测直流电流时，读数为：4710 mA 47 mA 若用量程 50 V 测直流电压时，读数为23.5 V 。 答案 (1) S T0 刻线ADC (2)1 700 47 23.5 用多用电表探索黑箱内的元件 例 2 (2012江苏高考) 如图实 10 7 甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件

12、，小明使用多用电表对其进行探测。图实 107 (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”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。两表笔接的接点多用电

13、表的示数a，b _a，c 10.0 b，c 15.0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页 解析 (1) 使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“ 0”刻度线处。(2) 为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。(3) 欧姆表的读数为51 5 ；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图所示。 答案 (1)A (2) 短暂(3)5.0 见解析图同类实验的拓展与创新 例 3 (2011大纲版全国卷) 使用多用电表

14、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 60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：图实 108 (1) 仪器连线如图实108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，图实10 8 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图实 109(a) 、 (b) 、 (c) 所示， 则多

15、用电表的读数为_， 电流表的读数为_mA ，电阻箱的读数为_；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页图实 109 (3) 将图实 108 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 ) 解析 (1) 根据所用电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表， 电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。(2)

16、 欧姆表读数为R14 ；电流表读数为I 53.0 mA ；电阻箱读数为41 60.1 4.6 。(3) 多用电表接外电路时，考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的，其表头偏转的格数与表盘总格数之比为2650，而多用电表接外电路时，外电路电流表示数为I53.0 mA ，设两表笔短接时通过多用电表的电流为I0，则2650II0，解得I0102 mA。(4) 设多用电表内阻为r，已知外电路电阻为R14 ，多用电表接外电路时：EI(rR) ，多用电表两表笔短接时：EI0r，联立解得多用电表内的电池电动势E1.54 V 。 答案 (1) 黑(2)14 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页