【步步高】2020年高考物理大一輪 實(shí)驗(yàn)十 　練習(xí)使用多用電表 新人教版選修3-1（通用）

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1、實(shí)驗(yàn)十　練習(xí)使用多用電表 一、歐姆表原理(多用電表測(cè)電阻原理) 1．構(gòu)造：如圖1所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅黑表筆組成． 圖1 歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)． 外部：接被測(cè)電阻Rx. 全電路電阻R總＝Rg＋R＋r＋Rx 2．工作原理：閉合電路的歐姆定律I＝. 3．刻度的標(biāo)定：紅黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx＝0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I＝Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過(guò)程叫歐姆表調(diào)零． (1)當(dāng)I＝Ig時(shí)，Rx＝0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”．(圖甲) (2)當(dāng)I＝0時(shí)，Rx→∞，在I＝0處標(biāo)為“∞”．(圖乙) (3)當(dāng)I＝時(shí)，Rx＝Rg＋

2、R＋r，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻． 二、多用電表 1．表盤：多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等，并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程．外形如圖2所示：上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程．另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和測(cè)試筆的插孔． 圖2 由于多用電表的測(cè)量項(xiàng)目和量程比較多，而表盤的空間有限，所以并不是每個(gè)項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，如圖中的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標(biāo)度． 2．擋位：如圖3所示，其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端，測(cè)量時(shí)，

3、黑表筆插入“－”插孔，紅表筆插入“＋”插孔，并通過(guò)選擇開關(guān)接入與待測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量端． 圖3 三、二極管的單向?qū)щ娦? 1．晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個(gè)極，即正極和負(fù)極，它的符號(hào)如圖4甲所示． 2．晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號(hào)上的箭頭表示允許電流通過(guò)的方向)．當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示． 圖4 3．將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當(dāng)黑表筆接“正”極，紅表筆接“負(fù)”極時(shí)，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負(fù)極． 四、練習(xí)

4、使用多用電表 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法． 2．會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻． 3．會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件． 實(shí)驗(yàn)器材 多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)． 實(shí)驗(yàn)步驟 1．觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)目及量程． 2．檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置．若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零． 3．將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔． 4．按如圖5甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測(cè)小燈泡兩端的電壓． 5．按如圖乙所示連好電

5、路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流． 圖5 6．用多用電表測(cè)電阻的步驟 (1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度． (2)選擇開關(guān)置于“Ω”擋的“×1”，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，然后斷開表筆，再使指針指向∞. (3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標(biāo)定值進(jìn)行比較． (4)選擇開關(guān)改置“×100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零． (5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾十千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較． (6)測(cè)量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋． 7．探索黑箱內(nèi)的

6、電學(xué)元件 判斷目的 應(yīng)用擋位 現(xiàn)象 電源 電壓擋 兩接線柱正、反接時(shí)均無(wú)示數(shù)說(shuō)明無(wú)電源 電阻 歐姆擋 兩接線柱間正、反接時(shí)示數(shù)相同 二極管 歐姆擋 正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大 電容器 歐姆擋 指針先指向某一小阻值后逐漸增大到“∞”，且指針擺動(dòng)越來(lái)越慢 電感線圈 歐姆擋 示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù) 數(shù)據(jù)處理 1．測(cè)電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積，指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字． 2．測(cè)電流和電壓時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小 刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、

7、0.05等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可． 誤差分析 1．電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)電阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)更換新電池． 2．歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來(lái)誤差，要注意其左密右疏特點(diǎn)． 3．由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近． 4．測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值． 5．讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易形成偶然誤差，要垂直表盤正對(duì)指針讀數(shù)． 注意事項(xiàng) 1．表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“＋”孔，黑表筆插入“－”孔，注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為“紅入”，“黑出

8、”． 2．區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”．機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕． 3．測(cè)電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與被測(cè)元件并聯(lián)；測(cè)電流時(shí)，多用電表應(yīng)與被測(cè)元件串聯(lián)． 4．刻度線有三條：上為電阻專用，中間為電流、電壓、交流直流共用，下為交流2.5 V專用． 5．由于歐姆表盤難于估讀，測(cè)量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)量程的倍率． 6．使用多用電表時(shí)，手不能接觸測(cè)試筆的金屬桿，特別是在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿． 7．測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響

9、測(cè)量結(jié)果，甚至可能損壞電表． 8．測(cè)電阻時(shí)每換一擋必須重新歐姆調(diào)零． 9．在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí)，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(gè)二極管，否則極易燒壞二極管． 10．使用完畢，選擇開關(guān)要置于OFF擋．長(zhǎng)期不用，應(yīng)把表內(nèi)電池取出． 記憶口訣 機(jī)械調(diào)零第一步，斷開表筆調(diào)螺母， 指針指向∞時(shí)，根據(jù)阻值來(lái)選擋. 短接表筆指零Ω，測(cè)時(shí)雙手勿觸阻. 中值附近去讀數(shù)，測(cè)量阻值高精度. 勿忘得數(shù)乘倍率，用完撥回“OFF”擋. 考點(diǎn)一　多用電表的使用 例1　(2020·北京理綜·21(1))用如圖6所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開關(guān)K和

10、兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量： 圖6 (1)旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線． (2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置． (3)將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件______，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(填“0刻線”或“∞刻線”)． (4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)?。疄榱说玫奖容^準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按______的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量． A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置 C．將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接

11、 D．將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn) 考點(diǎn)二　多用電表的讀數(shù) 例2　如圖7所示為多用電表的刻度盤．若選用倍率為“×100”的電阻擋測(cè)電阻時(shí)，表針指示如圖所示，則： 圖7 (1)所測(cè)電阻的阻值為________Ω；如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為2.0×104 Ω的電阻，為了使測(cè)量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋是________(選填“×10”、“×100”或“×1 k”)． (2)用此多用電表進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)選用量程為50 mA的電流擋測(cè)量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測(cè)電流為______mA；當(dāng)選用量程為250 mA的電流擋測(cè)量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測(cè)電流為__

12、______mA. (3)當(dāng)選用量程為10 V的電壓擋測(cè)量電壓時(shí)，表針也指于圖示位置，則所測(cè)電壓為________ V. 用多用電表檢查電路故障 電路故障的分析判斷方法：用電壓表測(cè)量電路中兩點(diǎn)間的電壓，若電壓表有讀 數(shù)，說(shuō)明這兩點(diǎn)與電源之間的連線是通路，斷路故障點(diǎn)就在這兩點(diǎn)之間；若電壓 表無(wú)讀數(shù)，說(shuō)明這兩點(diǎn)與電源之間的連線是斷路，斷路故障點(diǎn)就在這兩點(diǎn)與電源 的連線上．逐漸縮小測(cè)量范圍，不難找出斷路故障點(diǎn)．短路的表現(xiàn)為電流不為零 而兩點(diǎn)之間電壓為零，判斷短路故障可據(jù)此判斷． 例3　如圖8所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo) 號(hào)．在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．

13、現(xiàn)用多用電表檢查電路 故障，需要檢測(cè)的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電 路中的各連接點(diǎn)． 圖8 (1)為了檢測(cè)小燈泡及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋． (2)在開關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明__________________可能有故障． (3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟． ______

14、__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 1．用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針?lè)謩e處于a、b的位置，如圖9所示．若多用電表 的選擇開關(guān)處于表格中所指的擋位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰校? 圖9 指針位置 選擇開關(guān)所處擋位 讀數(shù) a 直流電流100 mA ________mA 直流電壓2.5 V ________ V b

15、 電阻×100 ________Ω 2．多用電表表頭的示意圖如圖10所示．在正確操作的情況下： 圖10 (1)若選擇開關(guān)的位置如a箭頭所示，則測(cè)量的物理量是______，測(cè)量結(jié)果為____． (2)若選擇開關(guān)的位置如b箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為__． (3)若選擇開關(guān)的位置如c箭頭所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為__． (4)若選擇開關(guān)的位置如c箭頭所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小，那么接下來(lái)的正確操作步驟應(yīng)該依次為：________，________，________. (5)全部測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)把選擇開關(guān)撥到_______

16、_____或者_(dá)_______． (6)無(wú)論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量(限于直流)，電流都應(yīng)該從______色表筆經(jīng)______插孔流入電表． 3．某同學(xué)利用多用電表做了以下實(shí)驗(yàn)： (1)使用多用電表測(cè)電阻，他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①把選擇開關(guān)扳到“×100”的歐姆擋上； ②把表筆插入測(cè)試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零刻度線上； ③把兩根表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較??； ④換用“×10”的歐姆擋，隨即記下歐姆數(shù)值； ⑤把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，就把多用電表放回桌上原處，實(shí)驗(yàn)完畢． 這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到：待測(cè)電阻與

17、其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿，那么該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有哪些操作是錯(cuò)誤的？(三個(gè)錯(cuò)誤) 錯(cuò)誤一：______________________________________________________________； 錯(cuò)誤二________________________________________________________________； 錯(cuò)誤三：_______________________________________________________________. (2)如圖11所示，為多用電表的表盤，測(cè)電阻時(shí)，若用的是“×100”擋，這時(shí)指針?biāo)颈?/p>

18、測(cè)電阻的阻值應(yīng)為________Ω；測(cè)直流電流時(shí)，用的是100 mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐開_______mA；測(cè)直流電壓時(shí)，用的是50 V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐開_______V. 圖11 4．在如圖12所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8 V,0.3 A”，合上開關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A、B燈都不亮． 圖12 (1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障． ①選擇開關(guān)置于下列量程的________擋較為合適(用字母序號(hào)表示) A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V

19、②測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V，e、f間電壓為0，則故障是 (　　) A．A燈絲斷開 B．B燈絲斷開 C．d、e間連線斷開 D．B燈被短路 (2)接著利用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)歐姆調(diào)零． ①測(cè)試前，一定要將電路中的開關(guān)S____________； ②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖13所示，讀數(shù)為________ Ω，此時(shí)測(cè)量的是______間電阻．根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為________Ω，它不等于測(cè)量值，原因是：____________

20、_________________________________________ _______________________________________________________________________. 圖13 答案 課堂探究 例1　(1)S　(3)T　0刻線　(4)ADC 例2　(1)1.5×103　×1 k　(2)30.8(30.7～30.9都正確)　154　(3)6.2 例3　(1)電壓　歐姆　(2)開關(guān)或連接點(diǎn)5、6　(3)①將多用電表?yè)跷徽{(diào)至歐姆擋；②將紅、黑表筆短接，檢查歐姆擋能否正常工作；③測(cè)量小燈泡的電阻．若電阻為無(wú)窮大，表明小燈泡有故障． 隨堂訓(xùn)練 1．23.0　0.57　320 2．(1)直流電壓　1.20 V　(2)直流電流　48 mA　(3)電阻　1.6 kΩ　(4)改用“×1 k”倍率，重新歐姆調(diào)零，測(cè)量、讀數(shù)　(5)OFF擋　交流電壓最高擋　(6)紅　正 3．(1)錯(cuò)誤一：換用“×10”的歐姆擋，應(yīng)該換用“×1 k”的歐姆擋．錯(cuò)誤二：換擋后沒(méi)有進(jìn)行歐姆調(diào)零．錯(cuò)誤三：使用完后沒(méi)有將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“OFF”擋或交流電壓最高擋．　(2)1 700　47　23.5 4．(1)①B?、贏　(2)①斷開?、?　e、f　12.7　歐姆表測(cè)量時(shí)燈泡未工作，燈泡溫度低，電阻小