（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)九 練習(xí)使用多用電表課件.ppt

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大一輪復(fù)習(xí)講義 實(shí)驗(yàn)九練習(xí)使用多用電表 第七章恒定電流 NEIRONGSUOYIN 內(nèi)容索引 過好雙基關(guān) 研透命題點(diǎn) 隨堂測(cè)試 回扣基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練基礎(chǔ)題目 細(xì)研考綱和真題分析突破命題點(diǎn) 隨堂檢測(cè)檢測(cè)課堂學(xué)習(xí)效果 過好雙基關(guān) 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 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 閉合電路歐姆定律 I 圖1 一 歐姆表原理 多用電表測(cè)電阻原理 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 這一過程叫歐姆調(diào)零 1 當(dāng)I Ig時(shí) Rx 0 在滿偏電流Ig處標(biāo)為 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 R r 此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值 Rx叫電阻 0 中值 二 多用電表1 功能 多用電表可以用來測(cè)量電流 電壓 電阻等 并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程 2 結(jié)構(gòu) 外形如圖2所示 1 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 圖2 2 多用電表面板上還有 歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕 使電表指針指在右端零歐姆處 指針定位螺絲 使電表指針指在左端的 0 位置 表筆的正 負(fù)插孔 表筆插入 插孔 表筆插入 插孔 紅 黑 三 二極管的單向?qū)щ娦? 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3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3 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)使用多用電表1 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) 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 觀察 觀察多用電表的外形 認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)的測(cè)量項(xiàng)目及量程 2 機(jī)械調(diào)零 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 測(cè)量小燈泡的電壓和電流 按如圖4甲所示的電路圖連好電路 將多用電表選擇開關(guān)置于擋 測(cè)小燈泡兩端的電壓 按如圖乙所示的電路圖連好電路 將選擇開關(guān)置于擋 測(cè)量通過小燈泡的電流 圖4 直流電壓 直流電流 5 測(cè)量定值電阻 根據(jù)被測(cè)電阻的估計(jì)阻值 選擇合適的擋位 把兩表筆短接 觀察指針是否指在歐姆表的 0 刻度 若不指在歐姆表的 0 刻度 調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指在歐姆表的 0 刻度處 將被測(cè)電阻接在兩表筆之間 待指針穩(wěn)定后讀數(shù) 讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值 用讀數(shù)乘以所選擋位的 即得測(cè)量結(jié)果 測(cè)量完畢 將選擇開關(guān)置于擋或 擋 倍率 交流電壓最高 OFF 3 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 插孔 黑表筆插入 插孔 注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為 入 出 2 區(qū)分 機(jī)械零點(diǎn) 與 歐姆零點(diǎn) 機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度側(cè)的 0 位置 可用表盤下邊中間的指針定位螺絲調(diào)整 歐姆零點(diǎn)是指刻度盤側(cè)的 0 位置 可用歐姆調(diào)零旋鈕調(diào)整 3 由于歐姆擋表盤難以估讀 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)擋位的倍率 4 使用多用電表時(shí) 手不能接觸表筆的金屬桿 特別是在測(cè)電阻時(shí) 更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿 紅 黑 左 右 5 測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件及斷開 否則不但影響測(cè)量結(jié)果 甚至可能損壞電表 6 測(cè)電阻時(shí)每換一次擋必須重新 7 使用完畢 選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或 擋 長(zhǎng)期不用 應(yīng)把表內(nèi)電池取出 歐姆調(diào)零 OFF 電源 研透命題點(diǎn) 例1 2018 鹽城市三模 小明測(cè)量LED 發(fā)光二極管 在額定電壓 2 5V 時(shí)的電阻 他選擇的器材有 滑動(dòng)變阻器 0 10 電壓表 量程3V 內(nèi)阻3k 電動(dòng)勢(shì)為3 0V的電源 多用電表 電流擋 量程1mA 內(nèi)阻40 量程10mA 內(nèi)阻4 量程100mA 內(nèi)阻0 4 命題點(diǎn)一多用電表的基本使用方法 1 在判斷LED極性時(shí) 小明先將多用電表選擇開關(guān)旋至 10 擋 調(diào)節(jié)好多用電表 將二極管兩極與表筆相接 多用電表的示數(shù)如圖5甲所示時(shí) 多用電表紅表筆 插在A孔中 與二極管的 選填 正 或 負(fù) 極相接觸 圖5 負(fù) 2 再將多用電表的選擇開關(guān)旋至 100mA 擋 將其接入圖乙所示電路 多用電表紅表筆應(yīng)與 選填 1 或 2 連接 2 3 閉合開關(guān) 移動(dòng)滑片 電壓表示數(shù)為2 50V時(shí) 多用電表示數(shù)為8mA 則該LED在額定電壓時(shí)的電阻為 4 為了更準(zhǔn)確地測(cè)出LED在額定電壓時(shí)的電阻 在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下 對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)改進(jìn)建議 312 5 將多用電表的選擇開關(guān)旋至 10mA 測(cè)量電流 改用多用電表 電流擋 內(nèi)接法 變式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和兩個(gè)部件S T 請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量 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 S T 解析機(jī)械調(diào)零應(yīng)旋動(dòng)S 使指針對(duì)準(zhǔn)電流的 0 刻線 0刻線 圖6 解析歐姆調(diào)零應(yīng)旋動(dòng)T 使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的 0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)角度過小 為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果 請(qǐng)從下列選項(xiàng)中選出合理的步驟 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 1k 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D 將兩表筆短接 旋動(dòng)合適部件 對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn) 解析指針偏轉(zhuǎn)角度小 說明待測(cè)電阻大 所選倍率小 應(yīng)改選更大的倍率 重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 所以應(yīng)按ADC順序操作 ADC 5 如圖7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)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為 測(cè)直流電流時(shí) 用的是100mA的量程 指針?biāo)倦娏髦禐?mA 測(cè)直流電壓時(shí) 用的是50V量程 則指針?biāo)镜碾妷褐禐?V 解析歐姆表讀數(shù) 刻度盤讀數(shù) 倍率 17 100 1700 100mA的量程時(shí)的讀數(shù)為 47mA 選用量程為50V的電壓擋 讀數(shù)選取中間刻度第二排 讀數(shù)為 23 5V 1700 圖7 47 23 5 命題點(diǎn)二用多用電表進(jìn)行故障分析 1 故障特點(diǎn) 1 斷路特點(diǎn) 表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零 2 短路特點(diǎn) 用電器或電阻發(fā)生短路 表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電壓為零 2 檢查方法 1 電壓表檢測(cè) 如果電壓表示數(shù)為零 則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路 或并聯(lián)路段短路 2 電流表檢測(cè) 當(dāng)電路中接有電源時(shí) 可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流 通過對(duì)電流值的分析 可以確定故障的位置 在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí) 一定要注意電流表的極性和量程 3 歐姆表檢測(cè) 當(dāng)測(cè)量值很大時(shí) 表示該處斷路 當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí) 表示該處短路 在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí) 被檢測(cè)元件應(yīng)與電路斷開 4 假設(shè)法 將整個(gè)電路劃分為若干部分 然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障 運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理 例2在如圖8甲所示的電路中 4節(jié)干電池串聯(lián) 小燈泡A B的規(guī)格均為 3 8V 0 3A 合上開關(guān)S后 無論怎樣移動(dòng)滑片 A B燈都不亮 B 圖8 1 用多用電表的直流電壓擋檢查故障 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 5VB 10VC 50VD 250V 解析由于4節(jié)干電池串聯(lián)后電動(dòng)勢(shì)為6V 電壓表量程應(yīng)選10V B正確 測(cè)得c d間電壓約為5 8V e f間電壓為0 則僅有的一處故障是 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 A 解析燈泡不亮 說明電路斷路或短路 電壓表接c d端時(shí)有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì) 說明有電流通過電壓表 c d間以外其他部分電路接通 電壓表接e f時(shí)無示數(shù) 說明c d間燈泡斷路 A正確 2 接著練習(xí)使用歐姆表的 1 擋測(cè)電阻 歐姆表經(jīng)過 歐姆調(diào)零 測(cè)試前 一定要將電路中的開關(guān)S 斷開 解析使用歐姆表時(shí)一定要將被測(cè)電阻從電路中斷開 故填 斷開 測(cè)c d間和e f間電阻時(shí) 某次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示 讀數(shù)為 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 6 解析溫度高時(shí)燈絲的電阻大 計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻 或測(cè)量出的電阻是常溫下的電阻 歐姆表讀數(shù)為6 由于A燈泡斷路 c d間電阻無窮大 而歐姆表示數(shù)為6 說明測(cè)量的應(yīng)該是e f間電阻 由R 可求得電阻為12 7 e f 12 7 命題點(diǎn)三多用電表的創(chuàng)新性使用 多用電表當(dāng)歐姆表使用時(shí)內(nèi)有電源 往往會(huì)考查閉合電路歐姆定律 電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定等 常涉及的變形有 1 與電壓表串聯(lián)形成閉合電路 則E U r 從而計(jì)算得到E 2 與電流表串聯(lián)形成閉合電路 則E I RA r 從而計(jì)算得到E 例3 2018 蘇州市模擬 小明同學(xué)學(xué)過 練習(xí)使用多用電表 后想進(jìn)一步研究多用電表的有關(guān)問題 1 他先用多用電表測(cè)量某元件的電阻 操作如下 先選用歐姆表 100 倍率擋開始測(cè)量 發(fā)現(xiàn)指針偏角過小 則應(yīng)換用 選填 10 或 1k 擋 換擋后必須將紅表筆和黑表筆 調(diào)零后再重新測(cè)量 1k 短接 2 為了弄清歐姆表有關(guān)問題 小明查閱資料后發(fā)現(xiàn) 歐姆表內(nèi)部電路可等效為 一個(gè)無內(nèi)阻的電源 一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路 如圖9甲所示 為了測(cè)定該歐姆表電源的電動(dòng)勢(shì)和 1k 擋位的內(nèi)電阻 他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路 圖9 將上述調(diào)零后的歐姆表接入電路時(shí) 紅表筆應(yīng)和 選填 1 或 2 端相連 黑表筆連接另一端 1 將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置 使歐姆表的示數(shù)如圖丙所示 這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丁所示 歐姆表和電壓表的讀數(shù)分別為 和 V 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片 使其接入電路的阻值為零 此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12k 和4 00V 從測(cè)量數(shù)據(jù)可知 電壓表的內(nèi)阻為 k 根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得 此多用電表等效電源的電動(dòng)勢(shì)為 V 該電阻擋的內(nèi)電阻為 k 1 5 104 3 60 12 9 00 15 變式2 2018 南京師大附中5月模擬 1 如圖10甲所示為某多用電表內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖 作為電流表使用時(shí) 選擇開關(guān)S應(yīng)接 選填 1 2 3 4 或 5 量程較大 圖10 解析當(dāng)作電流表使用時(shí) 電阻應(yīng)和電表并聯(lián)分流 故連接1和2時(shí)為電流表 根據(jù)歐姆定律可知并聯(lián)支路的電壓相等 并聯(lián)支路的電阻越大 分流越小 故當(dāng)接1時(shí)量程最大 1 2 某同學(xué)想通過多用電表的歐姆擋測(cè)量量程為3V的電壓表內(nèi)阻 如圖乙 主要步驟如下 把選擇開關(guān)撥到 100 的歐姆擋上 把兩表筆相接觸 旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指在電阻零刻度處 把紅表筆與待測(cè)電壓表 選填 正 或 負(fù) 接線柱相接 黑表筆與另一接線柱相連 發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度很小 解析根據(jù) 紅進(jìn)黑出 原理 即電流從紅表筆流進(jìn)可知紅表筆接電壓表的負(fù)極 負(fù) 換用 選填 10 或 1k 歐姆擋重新調(diào)零后測(cè)量 發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中 記下電阻數(shù)值 把選擇開關(guān)調(diào)至空擋或交流電壓最高擋后拔下表筆 把多用電表放回桌上原處 實(shí)驗(yàn)完畢 解析歐姆表在測(cè)量電阻時(shí)指針從無窮大處開始偏轉(zhuǎn) 故歐姆表指針偏轉(zhuǎn)很小 說明被測(cè)電阻大 擋位應(yīng)提升一級(jí) 即換 1k擋測(cè)量 1k 3 實(shí)驗(yàn)中 如圖11 某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為 這時(shí)電壓表讀數(shù)為 V 解析歐姆表的讀數(shù)為RV 40 1000 4 104 電壓表最小分度值為0 1V 故讀數(shù)為2 20V 4 104 圖11 2 20 4 請(qǐng)你求出歐姆表內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為 V 保留兩位有效數(shù)字 3 0 隨堂測(cè)試 1 2018 鎮(zhèn)江市模擬 1 圖12甲是某只多用電表的表盤示意圖 當(dāng)用 10 歐姆擋測(cè)量某定值電阻的阻值時(shí) 其指針位置如圖甲中 所示 其示數(shù)為 當(dāng)用 0 10V 量程測(cè)量電壓時(shí) 其指針位置如圖甲中 所示 其示數(shù)為 V 2 圖乙中螺旋測(cè)微器的示數(shù)為 mm 圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 mm 圖12 30 4 6 9 195 在9 192 9 198之間均可 7 6 1 2 3 2 2018 錦屏中學(xué)模擬 多用電表表頭的示意圖如圖13所示 在正確操作的情況下 1 若選擇開關(guān)的位置如箭頭a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)的位置如箭頭b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)的位置如箭頭c所示 則測(cè)量的物理量是 測(cè)量結(jié)果為 1 2 3 直流電壓 圖16 1 16V 直流電流 46mA 電阻 1 7k 4 若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示 正確操作后發(fā)現(xiàn)指針向右偏的偏轉(zhuǎn)角很小 那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該為 5 全部測(cè)量結(jié)束后 應(yīng)將選擇開關(guān)撥到 擋或者 6 無論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量 限于直流 電流都應(yīng)該從 填 紅 或 黑 色表筆經(jīng) 填 正 或 負(fù) 插孔流入電表 OFF 交流電壓500V擋 紅 正 選用歐姆表 1k 倍率 重新歐姆調(diào)零 將紅 黑表筆分別接觸被測(cè)電阻的兩根引線 讀出指針?biāo)缚潭?再乘以倍率得測(cè)量值 1 2 3 3 2018 鹽城市 東臺(tái)市模擬 如圖14甲所示 指針式多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路是由直流電源 調(diào)零電阻和表頭相串聯(lián)而成 現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn) 測(cè)量多用電表 1 擋的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)部總電阻 給定的器材有 待測(cè)多用電表 量程為100mA的電流表 最大電阻為20 的滑動(dòng)變阻器 鱷魚夾 開關(guān) 導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)過程如下 1 2 3 圖14 1 實(shí)驗(yàn)前將多用電表調(diào)至 1 擋 將紅 黑表筆短接 調(diào)節(jié)旋鈕 使指針指在 選填 電阻 或 電流 的零刻度 1 2 3 電阻 解析在進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí) 應(yīng)將紅 黑表筆短接 調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指到電阻的零刻度處 2 用鱷魚夾將紅 黑表筆固定在圖甲的兩接線柱上 請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲電路連接完整 1 2 3 答案見解析圖 解析多用電表視為電源處理 根據(jù)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)原理可知電路結(jié)構(gòu) 注意多用電表內(nèi)部電源的正極與黑表筆接觸 同時(shí)滑動(dòng)變阻器采用限流接法 測(cè)量電路如圖甲所示 1 2 3 3 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 讀出多用電表示數(shù)R 毫安表示數(shù)I 求出電流倒數(shù) 記錄在下面的表格中 請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖 1 2 3 答案見解析圖 解析根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖乙所示 4 請(qǐng)通過圖線求出多用電表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)為 V 內(nèi)部總電阻為 結(jié)果均保留三位有效數(shù)字 1 52 1 2 3 15 2 多用電表內(nèi)部總電阻r 15 2 5 電流表存在一定的內(nèi)阻 這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 選填 有影響 或 無影響 無影響 1 2 3 解析由于使用歐姆表直接讀出的外部電阻中包含了電流表內(nèi)阻 故電流表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響