2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)增分 專題11 練習(xí)使用多用電表學(xué)案

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1、 實(shí)驗(yàn)十一　練習(xí)使用多用電表 考綱要求 考情分析 命題趨勢 練習(xí)使用多用電表 2013·全國卷Ⅱ，23 高考對本實(shí)驗(yàn)的考查主要側(cè)重于以下四個方面：1.多用表歐姆擋原理的理解(例如中值電阻等于歐姆擋內(nèi)阻)；2.多用表讀數(shù)(電壓、電流、電阻)；3.通過多用表分析電路故障；4.多用電表分析黑箱問題 知識梳理·夯實(shí)基礎(chǔ) 一、實(shí)驗(yàn)流程 二、注意事項(xiàng) 1．使用前要機(jī)械調(diào)零． 2．兩表筆在使用時，電流總是“紅入”“黑出”． 3．測電壓時，多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián)；測電流時，多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián)． 4．測電阻時 (1)指針指中值附近較準(zhǔn)，否則換擋． (2)每換一擋必

2、須重新歐姆調(diào)零． (3)讀出示數(shù)要乘以倍率 5．使用完畢，選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋．長期不用應(yīng)取出電池． 6．在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r，切記，在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器，不能只連接一個二極管，否則極易燒壞二極管． 三、誤差分析 1．偶然誤差 (1)估讀時易帶來誤差． (2)表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大． 2．系統(tǒng)誤差 (1)電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換電池． (2)測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流，電壓值均小于真實(shí)值． 核心考點(diǎn)·分層突破 考點(diǎn)1　多用電表的讀數(shù)

3、 [例1]如圖所示為多用電表的刻度盤．若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時，表針指于如圖所示的a位置，則 (1)所測電阻的阻值為__1.5×103__Ω，如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104 Ω的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋是__×1_k__.(選填“×10”“×100”或“×1 k”) (2)用此多用電表進(jìn)行測量，當(dāng)選用量程為50 mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示b位置，則所測電流為__30.8(30.7～30.9都正確)__mA；當(dāng)選用量程為250 mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示b位置，則所測電流為__152__mA． (3)當(dāng)選用量程為

4、10 V的電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示b位置，則所測電壓為__6.1__V. 解析　(1)歐姆表讀數(shù)：對應(yīng)最上面一行刻度值為15，倍率為“×100”，讀數(shù)為1.5×103 Ω；測2.0×104 Ω電阻時應(yīng)選“×1 k”的歐姆擋． (2)選50 mA直流電流擋，則每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，測量的精確度為1 mA，應(yīng)估讀到0.1 mA(此時為估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為30.8 mA；選擇量程為250 mA的電流擋，則每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，測量的精確度為5 mA，應(yīng)估讀到1 mA(此時為估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為152 mA． (3)選擇10 V電壓

5、擋，則每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，測量的精確度為0.2 V，應(yīng)估讀到0.1 V(此時為估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為6.1 V. 多用電表的讀數(shù)技巧 (1)歐姆表的讀數(shù) ①選用“×1”倍率時，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀． ②電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積． (2)測電壓、電流時的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時要估讀到下一位，精確度是2、0.2,5、0.5時，不用估讀到下一位． 考點(diǎn)2　多用電表探測黑箱內(nèi)的元件 [例2]如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對其進(jìn)行探測． (1)在使用

6、多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的__A__.(選填“A”“B”或“C”) (2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應(yīng)__短暫__.(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況 (3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“×1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點(diǎn)間的阻值．測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點(diǎn)間正反向阻值均相等，測量記錄如下表．兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數(shù)如圖乙所示． 請將記錄表補(bǔ)充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路. 兩表筆接的接點(diǎn) 多用電表的示數(shù) a、b __5.0__Ω a、c

7、10.0 Ω b、c 15.0 Ω 解析　(1)此時應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，要用調(diào)零定位螺絲A. (2)為防止損壞電表，要用試觸法，故應(yīng)短暫接觸． (3)每對接點(diǎn)間正反向電阻阻值均相等，說明內(nèi)部電路中沒有二極管，只有三個相同阻值的電阻，結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，可以判斷a、b接點(diǎn)的電阻為5.0 Ω，可能的電路圖見嘗試解答．電路圖如下． 考點(diǎn)3　多用電表檢查電路故障 [例3]某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好．維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測故障．他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)． (1)斷開開關(guān)，

8、紅表筆接a點(diǎn)時多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為__11.5(11.2～11.8之間的值均可)__V，說明__蓄電池__正常．(選填“蓄電池”“保險絲”“開關(guān)”或“小燈”) (2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是__小燈__.(選填“蓄電池”“保險絲”“開關(guān)”或“小燈”) 解析　(1)因用直流50 V擋檢測，故滿偏時電壓為50 V，刻度均勻，在題圖乙所示位置時，讀數(shù)為11.5 V(11.2～11.8之間的值均可)，說明蓄電池正常． (2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后多用電表讀數(shù)與原來相同，說明保險絲、開

9、關(guān)均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈． 考點(diǎn)4　實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新 [例4]某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻． 使用的器材有： 多用電表； 電壓表(量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐)； 滑動變阻器(最大阻值5 kΩ)； 導(dǎo)線若干． 回答下列問題： (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆__短接__，調(diào)零點(diǎn)． (2)將圖甲中多用電表的紅表筆和__1__(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端． (3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時電壓表的示數(shù)如圖丙所示．多用電

10、表和電壓表的讀數(shù)分別為__15.0__kΩ和__3.60__V. (4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V．從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為__12.0__kΩ. (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示．根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為__9.00__V，電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為__15.0__kΩ. 解析　(1)多用電表歐姆擋調(diào)零的方法是先把紅、黑表筆短接，再調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針滿偏． (2)多用電

11、表內(nèi)部電池的正極與黑表筆相連，要保證電流從V的“＋”接線柱流入，“－”接線柱流出，故紅表筆應(yīng)和“1”端相連． (3)多用電表指針指向“15”，擋位“1 k”，故多用電表的讀數(shù)為15.0 kΩ；電壓表讀數(shù)時要估讀，讀數(shù)為3.60 V. (4)滑動變阻器接入電路的阻值為零，則多用電表的讀數(shù)為電壓表內(nèi)阻，即有Rv＝12 kΩ (5)由題圖乙知，此時多用電表指針指向中值，故此時內(nèi)外電阻均為15 kΩ，此時的電壓表示數(shù)為3.60 V,3.60 V＝E＝E，解得E＝9.00 V. 對應(yīng)演練·遷移運(yùn)用 1．(2017·貴州貴陽模擬)如圖甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為20 Ω的電阻，測

12、量步驟如下： (1)調(diào)節(jié)__指針定位螺絲__，使電表指針停在__電流__ 的“0”刻線．(選填“電阻”或“電流”) (2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“Ω”擋的__×1__位置．(選填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”) (3)將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)__歐姆調(diào)零旋鈕__，使電表指針對準(zhǔn)__電阻__的“0”刻線．(選填“電阻”或“電流”) (4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為__19.0__Ω. (5)測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置． 2．(1)某同學(xué)按如圖所示的電路圖連接元件后，閉合開

13、關(guān)S，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮．該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障．檢查前，應(yīng)將開關(guān)S__斷開__.(選填“閉合”或“斷開”) (2)若(1)中同學(xué)檢查結(jié)果如下表所示，由此可以確定__D__. 測試點(diǎn) b、f b、e b、d d、e 多用電表示數(shù) 無窮大 無窮大 500 Ω 無窮大 A．燈A斷路　　 B．燈B斷路 C．燈A、B都斷路 D．d、e間導(dǎo)線斷路 解析　(1)用歐姆擋檢查電路需將電路斷開． (2)b、f之間電阻無窮大說明b、f間有斷路，b、e之間電阻無窮大說明b、e間有斷路，d、e之間電阻無窮大說明d、e間有斷路，b、d間電阻有一定的數(shù)值，說明b、d

14、間沒有斷路，所以斷路在d、e之間． 3．(2017·全國卷Ⅲ)圖甲為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖．圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連．該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 Ω擋． (1)圖甲中的A端與__黑__(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接． (2)關(guān)于R6的使用，下列說法正確的是__B__.(選填正確答案標(biāo)號) A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端

15、電流“0”位置 B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置 C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝__160__Ω，R4＝__880__Ω. (4)某次測量時該多用電表指針位置如圖乙所示．若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為__1.47_mA__；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為__1.10×103_Ω__；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為__2.95_V__.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 解析　(1)為了確保電表“紅”進(jìn)“黑”出，A端應(yīng)與“黑”色表筆相連接． (2)R

16、6應(yīng)是歐姆擋的歐姆調(diào)零電阻，故選項(xiàng)B正確． (3)當(dāng)換擋開關(guān)接2時，為直流電流1 mA擋，滿足IgRg＝(I－Ig)·(R1＋R2)，得R1＋R2＝160 Ω. 當(dāng)換擋開關(guān)接4時，為直流電壓1 V擋，則滿足U＝I(R并＋R4)，R并＝120 Ω，得R4＝880 Ω. (4)若B端與“1”相連，則為直流電流2.5 mA擋，由1/5估讀法可得讀數(shù)為1.47 mA．若B端與“3”相連，則為歐姆×100 Ω擋，可得讀數(shù)為1.10×103 Ω.若B端與“5”相連，則為直流電壓5 V擋，可得讀數(shù)為2.95 V. 4．在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中： (1)在測量小燈泡的電阻時，紅表筆接觸點(diǎn)的電勢

17、比黑表筆__低__；(選填“高”或“低”) (2)某同學(xué)把選擇開關(guān)打到“×1”擋，轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕，發(fā)現(xiàn)無法調(diào)零，則他應(yīng)__B__. A．用力轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕 B．先用螺絲刀轉(zhuǎn)動指針定位螺絲機(jī)械調(diào)零 C．更換多用電表的電池 D．作報(bào)廢處理，換新的多用電表 (3)在多用電表進(jìn)行測量時，指針的位置如圖所示，若多用電表的選擇開關(guān)處在以下表格中所指的擋位，請寫出對應(yīng)指針讀數(shù)． 所選擇的擋位 指針讀數(shù) 直流電壓10 V 4.0 V 電阻“×10”擋 220 Ω (4)小徐同學(xué)要進(jìn)行二極管正反向電阻測量實(shí)驗(yàn)，他可選用以下器件中的__BD__.(選填字母) 解析　(1)歐姆表的紅表筆與其內(nèi)置電源的負(fù)極相連接，黑表筆與歐姆表內(nèi)置電源正極相連接，在測量小燈泡的電阻時，紅表筆接觸點(diǎn)的電勢比黑表筆低． (2)把選擇開關(guān)打到“×1”擋，轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕，無法調(diào)零，可能是多用電表沒有進(jìn)行機(jī)械調(diào)零造成的，他可以用螺絲刀轉(zhuǎn)動指針定位螺絲進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，然后再進(jìn)行歐姆調(diào)零．故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤．(3)多用電表選擇直流電壓10 V擋，由圖示可知，其分度值為0.2 V，示數(shù)為4.0 V：選擇開關(guān)置于電阻“×10”擋，由圖示表盤可知，其示數(shù)為22×10 Ω＝220 Ω. (4)由圖示可知，A是電容器，C是電阻，B、D是二極管，因此可以選擇B、D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)． 9