【物理】2019届一轮复习人教版 实验十一 练习使用多用电表 学案 10页

实验十一　练习使用多用电表 考纲要求 考情分析 命题趋势 练习使用多用电表 ‎2013·全国卷Ⅱ，23‎ 高考对本实验的考查主要侧重于以下四个方面：1.多用表欧姆挡原理的理解(例如中值电阻等于欧姆挡内阻)；2.多用表读数(电压、电流、电阻)；3.通过多用表分析电路故障；4.多用电表分析黑箱问题 知识梳理·夯实基础 一、实验流程 二、注意事项 ‎1．使用前要机械调零．‎ ‎2．两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”．‎ ‎3．测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联．‎ ‎4．测电阻时 ‎(1)指针指中值附近较准，否则换挡．‎ ‎(2)每换一挡必须重新欧姆调零．‎ ‎(3)读出示数要乘以倍率 ‎5．使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．长期不用应取出电池．‎ ‎6．在研究二极管的单向导电性时，切记，在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管．‎ 三、误差分析 ‎1．偶然误差 ‎(1)估读时易带来误差．‎ ‎(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大．‎ ‎2．系统误差 ‎(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池．‎ ‎(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流，电压值均小于真实值．‎ 核心考点·分层突破 考点1　多用电表的读数 ‎[例1]如图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，表针指于如图所示的a位置，则 ‎(1)所测电阻的阻值为__1.5×103__Ω，如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是__×1_k__.(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b位置，则所测电流为__30.8(30.7～30.9都正确)__mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示b位置，则所测电流为__152__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b位置，则所测电压为__6.1__V.‎ 解析　(1)欧姆表读数：对应最上面一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω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(此时为估读)，指针对应的读数为152 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(此时为估读)，指针对应的读数为6.1 V.‎ 多用电表的读数技巧 ‎(1)欧姆表的读数 ‎①选用“×1”倍率时，要估读到下一位，其余情况都不用估读．‎ ‎②电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积．‎ ‎(2)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、0.2,5、0.5时，不用估读到下一位．‎ 考点2　多用电表探测黑箱内的元件 ‎[例2]如图甲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．‎ ‎(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__A__.(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__短暂__.(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 多用电表的示数 a、b ‎__5.0__Ω a、c ‎10.0 Ω b、c ‎15.0 Ω 解析　(1)此时应进行机械调零，要用调零定位螺丝A.‎ ‎(2)为防止损坏电表，要用试触法，故应短暂接触．‎ ‎(3)每对接点间正反向电阻阻值均相等，说明内部电路中没有二极管，只有三个相同阻值的电阻，结合串、并联电路的特点，可以判断a、b接点的电阻为5.0 Ω，可能的电路图见尝试解答．电路图如下．‎ 考点3　多用电表检查电路故障 ‎[例3]某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．‎ ‎(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为__11.5(11.2～11.8之间的值均可)__V，说明__蓄电池__正常．(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)‎ ‎(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是__小灯__.(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)‎ 解析　(1)因用直流50 V挡检测，故满偏时电压为50 V，刻度均匀，在题图乙所示位置时，读数为11.5 V(11.2～11.8之间的值均可)，说明蓄电池正常．‎ ‎(2)红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用电表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯．‎ 考点4　实验改进与创新 ‎[例4]某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．‎ 使用的器材有：‎ 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 kΩ)；‎ 导线若干．‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔__短接__，调零点．‎ ‎(2)将图甲中多用电表的红表笔和__1__(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乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为__15.0__kΩ和__3.60__V.‎ ‎(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 kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为__12.0__kΩ.‎ ‎(5)多用电表电阻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，如图丁所示．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__9.00__V，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为__15.0__kΩ.‎ 解析　(1)‎ 多用电表欧姆挡调零的方法是先把红、黑表笔短接，再调节欧姆调零旋钮，使指针满偏．‎ ‎(2)多用电表内部电池的正极与黑表笔相连，要保证电流从V的“＋”接线柱流入，“－”接线柱流出，故红表笔应和“‎1”‎端相连．‎ ‎(3)多用电表指针指向“‎15”‎，挡位“1 k”，故多用电表的读数为15.0 kΩ；电压表读数时要估读，读数为3.60 V.‎ ‎(4)滑动变阻器接入电路的阻值为零，则多用电表的读数为电压表内阻，即有Rv＝12 kΩ ‎(5)由题图乙知，此时多用电表指针指向中值，故此时内外电阻均为15 kΩ，此时的电压表示数为3.60 V,3.60 V＝E＝E，解得E＝9.00 V.‎ 对应演练·迁移运用 ‎1．(2017·贵州贵阳模拟)如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：‎ ‎(1)调节__指针定位螺丝__，使电表指针停在__电流__ 的“‎0”‎刻线．(选填“电阻”或“电流”)‎ ‎(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的__×1__位置．(选填“×‎1”‎“×‎10”‎“×‎100”‎或“×1 k”)‎ ‎(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节__欧姆调零旋钮__，使电表指针对准__电阻__的“‎0”‎刻线．(选填“电阻”或“电流”)‎ ‎(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为__19.0__Ω.‎ ‎(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．‎ ‎2．(1)某同学按如图所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮．该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障．检查前，应将开关S__断开__.(选填“闭合”或“断开”)‎ ‎(2)若(1)中同学检查结果如下表所示，由此可以确定__D__.‎ 测试点 b、f b、e b、d d、e 多用电表示数 无穷大 无穷大 ‎500 Ω 无穷大 A．灯A断路　　 B．灯B断路 C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路 解析　(1)用欧姆挡检查电路需将电路断开．‎ ‎(2)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断路，所以断路在d、e之间．‎ ‎3．(2017·全国卷Ⅲ)图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡．‎ ‎(1)图甲中的A端与__黑__(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．‎ ‎(2)关于R6的使用，下列说法正确的是__B__.(选填正确答案标号)‎ A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“‎0”‎位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“‎0”‎位置 C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 ‎(3)根据题给条件可得R1＋R2＝__160__Ω，R4＝__880__Ω.‎ ‎(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示．若此时B端是与“‎1”‎相连的，则多用电表读数为__1.47_mA__；若此时B端是与“‎3”‎相连的，则读数为__1.10×103_Ω__；若此时B端是与“‎5”‎相连的，则读数为__2.95_V__.(结果均保留三位有效数字)‎ 解析　(1)为了确保电表“红”进“黑”出，A端应与“黑”色表笔相连接．‎ ‎(2)R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻，故选项B正确．‎ ‎(3)当换挡开关接2时，为直流电流1 mA挡，满足IgRg＝(I－Ig)·(R1＋R2)，得R1＋R2＝160 Ω.‎ 当换挡开关接4时，为直流电压1 V挡，则满足U＝I(R并＋R4)，R并＝120 Ω，得R4＝880 Ω.‎ ‎(4)若B端与“‎1”‎相连，则为直流电流2.5 mA挡，由1/5估读法可得读数为1.47 mA．若B端与“‎3”‎相连，则为欧姆×100 Ω挡，可得读数为1.10×103 Ω.若B端与“‎5”‎相连，则为直流电压5 V挡，可得读数为2.95 V.‎ ‎4．在“练习使用多用电表”的实验中：‎ ‎(1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔__低__；(选填“高”或“低”)‎ ‎(2)某同学把选择开关打到“×‎1”‎挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应__B__.‎ A．用力转动欧姆调零旋钮 B．先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C．更换多用电表的电池 D．作报废处理，换新的多用电表 ‎(3)在多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数．‎ 所选择的挡位 指针读数 直流电压10 V ‎4.0 V 电阻“×10”挡 ‎220 Ω ‎(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的__BD__.(选填字母)‎ 解析　(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低．‎ ‎(2)把选择开关打到“×‎1”‎挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零．故选项B正确，A、C、D错误．(3)多用电表选择直流电压10 V挡，由图示可知，其分度值为0.2 V，示数为4.0 V：选择开关置于电阻“×‎10”‎挡，由图示表盘可知，其示数为22×10 Ω＝220 Ω.‎ ‎(4)由图示可知，A是电容器，C是电阻，B、D是二极管，因此可以选择B、D进行实验．‎