【物理】2019届一轮复习人教版实验十　练习使用多用电表学案 16页

实验十　练习使用多用电表 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。‎ ‎4.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。‎ 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。‎ 热点一　多用电表的使用与读数 ‎1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘 ‎(1)左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合。‎ ‎(2)刻度不均匀：左密右疏。‎ ‎(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。‎ 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处)。‎ ‎2.欧姆表选挡的原则：是测量电阻时使指针指在中值附近。‎ ‎【例1】　(2017·南京模拟)为确定某电子元件的电学特性，做如下测量。‎ ‎(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择________(填“×10”或“×1 k”)倍率的电阻挡，并________‎ 再进行测量，多用电表的示数如图1所示，测量结果为________ Ω。‎ 图1‎ ‎(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路，如图2所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。‎ 图2‎ 本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到________(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。‎ 解析　(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并重新欧姆调零后再进行测量，测量结果为70 Ω。‎ ‎(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。‎ 答案　(1)×10　重新欧姆调零　70　(2)电路图如图所示　直流电压10 V 多用电表的读数技巧 ‎(1)欧姆表的读数 ‎①选用“×1 Ω”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。‎ 热点二　用多用电表进行元件探测和故障检测 ‎【例2】　某照明电路出现故障，其电路如图3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电表直流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。‎ 图3‎ 图4‎ ‎(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图4所示，读数为________V，说明__________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。‎ ‎(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图4相同，可判定发生故障的器件是__________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。‎ 解析　(1)由题图可知，直流50 V挡的最小分度为1 V，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。(2)同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。‎ 答案　(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可)　蓄电池 ‎(2)小灯 使用多用电表检测故障的两点注意事项 ‎(1)多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。‎ ‎(2)使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。‎ ‎【例3】　如图5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。‎ 图5‎ ‎(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6中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)。‎ 图6‎ ‎(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________(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6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 ‎________Ω a、c ‎10.0 Ω b、c ‎15.0 Ω 解析　(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A。‎ ‎(2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表。‎ ‎(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 Ω，由a、b间电阻为5 Ω，a、c间为10 Ω，b、c间为15 Ω知，电路为a、b间5 Ω的电阻与a、c间10 Ω电阻串联而成，电路图如答案图所示。‎ 答案　(1)A　(2)短暂　(3)5.0　电路图见下图 用多用电表探索黑箱内电学元件的方法 ‎(1)电源的判断：用多用电表的电压挡试触如有示数，则说明存在电源。‎ ‎(2)电阻的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻。‎ ‎(3)二极管的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为二极管。‎ ‎(4)电容器的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则示数均很大。‎ 热点三　多用电表综合使用 多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，往往涉及的变形有：‎ ‎1.与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋r，从而计算得到E。‎ ‎2.与电流表串联形成闭合电路，则E＝I(RA＋r)，从而计算得到E。‎ ‎【例4】　(2017·宿州模拟)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：‎ 图7‎ ‎(1)仪器连线如图7所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为________(选填“红”或“黑”)色。‎ ‎(2)若适当调节电阻箱后，图7中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图8中(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________ Ω，电流表的读数为________ mA，电阻箱的读数为________ Ω。‎ 图8‎ ‎(3)欧姆表刻度上中间刻度值为15，计算得到多用电表内电池的电动势为________ V(保留3位有效数字)。‎ ‎(4)若将两表笔短接，流过多用电表的电流为________ mA(保留3位有效数字)。‎ 解析　(1)根据所用电表“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。‎ ‎(2)欧姆表读数为R＝14 Ω；电流表读数为I＝53.0 mA；电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω。‎ ‎(3)欧姆表的内阻r＝R中＝15 Ω，由欧姆定律得：‎ E＝I(R＋r)≈1.54 V。‎ ‎(4)两表笔短接，则I0＝≈102 mA。‎ 答案　(1)黑　(2)14　53.0　4.6　(3)1.54　(4)102‎ 该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查，只要掌握了欧姆表的原理和测电动势的方法，就不难解决。‎ 如图9(a)为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约1 000 Ω的定值电阻。‎ 图9‎ ‎(1)测量的某些操作步骤如下：‎ ‎①调节可调部件________，使电表指针停在________(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。‎ ‎②调节可调部件K，使它的尖端指向________(选填“×1 k”“×100”“×10”“×1”)位置。‎ ‎③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________，使电表指针指向________(选填“电流0刻度”“欧姆0刻度”)位置。‎ ‎④将红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端，当指针摆稳后，读出表头的示数，如图(b)所示，再乘以可调部件K所指的倍率，得出该电阻的阻值Rx＝________。‎ ‎⑤测量完毕，应调节可调部件K，使它的尖端指向“OFF”或交流电压“×500”位置。‎ ‎(2)欧姆挡进行调零后，用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是________。‎ A.这个电阻的阻值较小 B.这个电阻的阻值较大 C.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“×1”挡，并且重新调零后进行测量 D.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“×100”挡，并且重新调零后进行测量 答案　(1)①S　电流0刻度　②×100　③T　欧姆0刻度　④1 100 Ω　(2)BD 活页作业 ‎(时间：30分钟)‎ ‎1.(2016·上海高考)在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中 ‎(1)(多选)用多用表测电流或电阻的过程中(　　)‎ A.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 B.在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测 D.在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测 ‎(2)测量时多用表指针指在如图1所示位置。若选择开关处于“10 V”挡，其读数为________ V；若选择开关处于“×10”挡，其读数为________200 Ω(选填“大于”“等于”或“小于”)。‎ 图1‎ 解析　(1)多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项A正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要进行再次调零，选项B错误；在测量未知电阻时，必须先用电压表测试电阻内是否带有电源，再大致估计电阻大小选择大致倍率，故选项C错误；在测量未知电流时，必须选择电流最大量程进行试测，避免电表烧坏，故选项D正确。‎ ‎(2)若选择开关处于“10 V”挡，则电表的最小刻度为0.2 V，此时读数为5.4 V；若选择开关处于“×10”挡，欧姆表的中央刻度为15，此时指针指示未知但小于15，所以读数应该小于150 Ω，故小于200 Ω。‎ 答案　(1)AD　(2)5.4　小于 ‎2.(2017·益阳检测)在如图2甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V，0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。‎ 图2‎ ‎(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。‎ ‎①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；‎ A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V ‎②测得c、d间电压约为5.8 V、e、f间电压为0，则故障是________。‎ A.A灯丝断开 B.B灯丝断开 C.d、e间连线断开 D.B灯被短路 ‎(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，‎ ‎①测试前，一定要将电路中的开关S________；‎ ‎②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________ Ω，此时测量的是________间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为________ Ω。‎ 解析　(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，选项B正确。‎ ‎②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，选项A正确。‎ ‎(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。‎ ‎②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0 Ω。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0 Ω，说明测量的应该是e、f间电阻。由R＝可求得电阻为12.7 Ω。‎ 答案　(1)①B　②A　(2)①断开　②6.0　e、f　12.7‎ ‎3.(2017·江苏省南京市、盐城市高三第一次模拟考试)某学生用多用电表测电阻。使用的实验器材有：多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。‎ 图3‎ ‎(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整 ________，使指针指向“0 Ω”。‎ ‎(2)再将调节好的多用电表红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图3乙所示，则被测电阻为________ kΩ。‎ ‎(3)图3甲中的电压表有两个量程：0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2。则R1________(填“>”“＝”或“<”)R2。‎ 解析　(1)欧姆调零的步骤是将红、黑表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针指向右侧零刻度处。‎ ‎(2)测电阻时，红表笔接内部电源的负极，红表笔应接电压表的负接线柱。指针指在25处，要乘上倍率，测量值为2.5 kΩ。‎ ‎(3)表头串联的电阻越大，改装后量程越大，则有R1