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  • 2021-05-24 发布

【物理】2018届一轮复习人教版第七章实验11练习使用多用电表学案

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知识内容 必考要求 加试要求 多用电表的原理 a 实验11:练习使用多用电表 ‎√‎ ‎                   ‎ 一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)‎ ‎1.构造:如图1所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.‎ 图1‎ 欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.‎ 外部:接被测电阻Rx.‎ 全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx.‎ ‎2.工作原理:闭合电路欧姆定律I=.‎ ‎3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R,使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.‎ ‎(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”.(图甲)‎ ‎(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)‎ ‎(3)当I=时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻.‎ 二、多用电表 ‎1.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.‎ ‎2.外形如图2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.‎ 图2‎ ‎3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).‎ 三、二极管的单向导电性 ‎1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图3甲所示.‎ 图3‎ ‎2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.‎ ‎3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.‎ ‎1.实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.‎ ‎2.实验步骤 ‎(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.‎ ‎(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.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)测量小灯泡的电压和电流 ‎①按如图4甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测量小灯泡两端的电压.‎ 图4‎ ‎②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.‎ ‎(5)测量定值电阻 ‎①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;‎ ‎②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;‎ ‎③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;‎ ‎④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.‎ ‎1.多用电表使用注意事项 ‎(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.‎ ‎(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.‎ ‎(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.‎ ‎(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.‎ ‎(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.‎ ‎(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.‎ ‎(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.‎ ‎2.多用电表对电路故障的检测 ‎(1)断路故障的检测方法 ‎①将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用.‎ a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.‎ b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.‎ ‎②将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用,将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.‎ ‎③用欧姆挡检测 将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.‎ 不能用欧姆表检测电源的情况.‎ ‎(2)短路故障的检测方法 ‎①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.‎ ‎②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.‎ 命题点一 教材原型实验 例1 如图5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,表针指示如图所示,则:‎ 图5‎ ‎(1)所测电阻的阻值为________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,应选用的欧姆倍率挡是________(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,表针指于图示位置,则所测电流为______mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA.‎ ‎(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为________ V.‎ 解析 (1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为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154 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(此时应为估读),指针对应的读数为6.2 V.‎ 答案 (1)1.5×103 ×1 k (2)30.8(30.7~30.9都正确) 154 (3)6.2‎ 题组阶梯突破 ‎1.用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值,将选择开关旋到“×10”挡,测量时指针停在刻度盘0 Ω附近,为了提高测量的精确度,先将选择开关旋到____(填“×1”或“×100”)挡,然后进行了如下操作,这些操作的合理顺序是________.‎ A.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数 B.将两根表笔短接,调节调零电阻,使指针停在0 Ω刻度线上 C.将选择开关旋到“OFF”挡.‎ 答案 ×1 BAC 解析 将选择开关拨至“×10”的挡位测量时,指针停在刻度盘0 Ω附近处,说明欧姆表所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,应选择×1挡,然后重新进行欧姆调零,再测电阻阻值,测量完毕,把选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡上,正确的实验步骤为BAC.‎ ‎2.在练习使用多用电表实验中,某同学使用多用电表来测量一个标有“220 V 40 W”字样的白炽灯的灯丝电阻,关于该实验,回答以下问题:‎ ‎(1)该同学在使用多用电表测灯丝电阻时,将红、黑表笔分别插在了负、正插孔,是否会影响测量结果?________(填“会”或“不会”).‎ ‎(2)该同学采用“×100”挡对此灯泡灯丝电阻进行测量,操作过程完全正确,则实际测量时,电表指针应该会指在图6中________(填“a”“b”或“c”)位置.‎ 图6‎ 答案 (1)不会 (2)c 解析 (1)虽然红、黑表笔插入位置不对,但是对于测量电阻不会有影响.(2)灯泡的额定电阻为RL==1 210 Ω,用欧姆表测量电阻是“冷测量”,此时的电阻值比灯泡电阻的额定值要小得多,所以位置c正确.‎ ‎3.(2016·绍兴市9月选考)在“练习使用多用电表”实验中(1)某同学欲测量一节干电池的电压,下述操作正确的是________(填字母).‎ A.欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数 B.机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数 C.选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数 D.选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数 ‎(2)该同学欲测量如图7甲所示插座的电压,则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的________位置.(选填A、B、C、…、Q字母)‎ ‎(3)经过正确操作后,电表指针指向如图丙所示,则插座的电压为________V.‎ 图7‎ ‎ 答案 (1)B (2)H (3)200‎ 解析 (1)多用电表测电压,应先机械调零,再选择电压挡位,还需使电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出,所以应选择B.‎ ‎(2)插座电压大约为220 V,且是交流电,所以多用电表选择开关应打到交流250 V,即应打到图乙所示的H位置.‎ ‎(3)根据电压表的读数规则,插座的电压应为200 V.‎ 命题点二 拓展创新实验 例2 (1)某同学按如图8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________.(填“闭合”或“断开”)‎ 图8‎ ‎(2)若(1)中同学检查结果如下表所示,由此可以确定(  )‎ 测试点 b、f b、e b、d d、e 多用电 无穷大 无穷大 ‎500 Ω 无穷大 表示数 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)用多用电表的欧姆挡检查电路的故障需将电路断开.‎ ‎(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之间电阻有一定的数值,说b、d之间没有断路,所以断路在d、e之间.‎ 答案 (1)断开 (2)D 题组阶梯突破 ‎4.某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图9甲所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表.图中R1和R2为定值电阻,S为开关.回答下列问题:‎ ‎(1)根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连线.‎ ‎(2)开关S闭合时,多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”);开关S断开后,多用电表用于测量________(填“电流”“电压”或“电阻”).‎ ‎(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”).‎ ‎(4)定值电阻的阻值R1=________ Ω,R2=________Ω.(结果取三位有效数字)‎ 图9‎ ‎ 答案 (1)如图所示 ‎(2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 880‎ 解析 (2)表头作为电压表时,要有一个电阻起到分压作用,电阻要与表头串联;表头作为电流表时,与电压表相反,应该是一个电阻与表头并联,起到分流作用;表头如果作为欧姆表,则需要内部有电源.‎ ‎(3)电流从红表笔进,从黑表笔出.内部表头右边是正接线柱,所以电流从右边进,左边出.表笔A应为黑表笔.‎ ‎(4)开关S断开时,由Ig(rg+R2)=U,‎ 得R2=-rg= Ω-120 Ω=880 Ω.‎ 开关S闭合时,由Ig(rg+R2)=(I-Ig)R1,‎ 得R1== Ω≈1.00 Ω.‎