高中物理 實(shí)驗(yàn)10 練習(xí)使用多用電表學(xué)案
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1、
實(shí)驗(yàn)十 練習(xí)使用多用電表
考綱解讀1.了解電表改裝的原理與方法.2.了解多用電表的構(gòu)造和原理,掌握多用電表的使用方法.3.會使用多用電表測電壓、電流及電阻.4.會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件.
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識
一、電流表與電壓表的改裝
1.改裝方案
改裝為電壓表
改裝為大量程
的電流表
原理
串聯(lián)電阻分壓
并聯(lián)電阻分流
改裝原理圖
分壓電阻或
分流電阻
U=Ig(Rg+R)
故R=-Rg
IgRg=(I-Ig)R
故R=
改裝后電
表內(nèi)阻
RV=Rg+R>Rg
RA= 2、路如圖2所示.
圖1 圖2
(2)校正的過程是:先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移到最左端,然后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,使改裝后的電壓表(電流表)示數(shù)從零逐漸增大到量程值,每移動(dòng)一次記下改裝的電壓表(電流表)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表(標(biāo)準(zhǔn)電流表)示數(shù),并計(jì)算滿刻度時(shí)的百分誤差,然后加以校正.
二、歐姆表原理(多用電表測電阻原理)
1.構(gòu)造:如圖3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3
歐姆表內(nèi)部:電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián).
外部:接被測電阻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=.
3.刻度的標(biāo)定 3、:紅、黑表筆短接(被測電阻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“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+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫中值電阻.
三、多用電表
(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個(gè)量程.
(2)外形如圖4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量項(xiàng)目和量程.
圖4
(3)多用電表面板上還有:歐姆表 4、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(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔).
四、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,它的符號如圖5甲所示.
圖5
2.晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號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.
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, 5、反之電阻示數(shù)很大,由此可判斷出二極管的正、負(fù)極.
基本實(shí)驗(yàn)要求
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)識選擇開關(guān)的測量項(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)測量小燈泡的電壓和電流
①按如圖6甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電壓.
圖6
②按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關(guān)置 6、于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流.
(5)測量定值電阻
①根據(jù)被測電阻的估計(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;
②將被測電阻接在兩表筆之間,待指針穩(wěn)定后讀數(shù);
③讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值,用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率,即得測量結(jié)果;
④測量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.
規(guī)律方法總結(jié)
1.多用電表使用注意事項(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“紅入”,“黑出”.
7、
(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指針定位螺絲;歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕.
(3)由于歐姆擋表盤難以估讀,測量結(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,特別是在測電阻時(shí),更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿.
(5)測量電阻時(shí)待測電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測量結(jié)果,甚至可能損壞電表.
(6)測電阻時(shí)每換一擋必須重新歐姆調(diào)零.
(7)使用完畢,選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.長期不用,應(yīng)把表內(nèi)電池取出.
2. 8、多用電表對電路故障的檢測
(1)斷路故障的檢測方法
①將多用電表撥到直流電壓擋作為電壓表使用.
a.將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)不為零,說明電源良好,若電壓表示數(shù)為零,說明電源損壞.
b.在電源完好時(shí),再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢,則說明該部分電路中有斷點(diǎn).
②將多用電表撥到直流電流擋作為電流表使用,將電流表串聯(lián)在電路中,若電流表的示數(shù)為零,則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路.
③用歐姆擋檢測
將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值(或有電流)說明元件完好,若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路.
不能用歐姆表檢測電源的情況.
9、(2)短路故障的檢測方法
①將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)為零,說明電源被短路;若電壓表示數(shù)不為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路.
②用電流表檢測,若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零,故障應(yīng)是短路.
考點(diǎn)一 多用電表的使用
例1 (1)某同學(xué)使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值,先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位,測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖7所示,請你簡述接下來的測量操作過程:
圖7
①________________________________________________________________________;
②_____________________ 10、___________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋.
(2)接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值,所用實(shí)驗(yàn)器材如圖8所示,其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ,電流表內(nèi)阻約為5Ω,圖中部分電路已經(jīng)連接好,請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.
圖8
(3)如圖9是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖,測量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程,當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí),可用 11、來測量________;當(dāng)S旋到位置________時(shí),可用來測量電流,其中S旋到位置________時(shí)量程較大.
圖9
答案 (1)①斷開待測電阻,將選擇開關(guān)旋到“×100”擋
②將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0Ω”
③再接入待測電阻,將指針示數(shù)×100,即為待測電阻阻值
(2)如圖所示
(3)電阻 1、2 1
變式題組
1.[多用電表的原理及使用](2013·新課標(biāo)Ⅱ·23)某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω的表頭按圖10(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表.圖中R1和R2為定值電阻,S為開關(guān).回答下列問題:
圖10
(1)根據(jù) 12、圖(a)所示的電路,在圖(b)所示的實(shí)物圖上連線.
(2)開關(guān)S閉合時(shí),多用電表用于測量__________(填“電流”、“電壓”或“電阻”);開關(guān)S斷開時(shí),多用電表用于測量__________(填“電流”、“電壓”或“電阻”).
(3)表筆A應(yīng)為________色(填“紅”或“黑”).
(4)定值電阻的阻值R1=________Ω,R2=________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
答案 (1)如圖所示 (2)電流 電壓 (3)黑 (4)1.00 880
解析 (2)開關(guān)閉合時(shí),多用電表的內(nèi)阻較小,為等效電流表;開關(guān)斷開時(shí),多用電表的內(nèi)阻較大,為等效電壓表.
(3)電流由紅表 13、筆流入,由題圖(a)可看出表頭右端為“+”,故表筆A為黑表筆.
(4)設(shè)表頭的內(nèi)阻為r,滿偏電流為Ig,由歐姆定律可知Ig(R2+r)=1V,Ig(R2+r)=(1-Ig)R1,解得R1=1.00Ω,R2=880Ω.
2.[多用電表的使用](2013·上海·27)為確定某電子元件的電氣特性,做如下測量:
(a)
(b)
圖11
(1)用多用電表測量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻擋測量,發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇“________”倍率的電阻擋(填:“×10”或“×1k”),并________再進(jìn)行測量,多用電表的示數(shù)如圖11(a)所示,測量結(jié)果為____ 14、____Ω.
(2)將待測元件(額定電壓9V)、蓄電池、滑動(dòng)變阻器、電流表、多用電表、開關(guān)及若干導(dǎo)線連接成電路如圖(b)所示,添加連線,使電路能測量該元件完整的伏安特性.
本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測電壓,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到________擋(填:“直流電壓10V”或“直流電壓50V”).
答案 ×10 歐姆調(diào)零 70
(2)電路如圖 直流電壓10V
考點(diǎn)二 多用電表的讀數(shù)
例2 如圖12所示為多用電表的刻度盤.若選用倍率為“×100”的歐姆擋測電阻時(shí),表針如圖所示,則:
圖12
(1)所測電阻的阻值為________Ω;如果要用此多用電表測量一個(gè)阻值約為2.0×104 15、Ω的電阻,為了使測量結(jié)果比較精確,應(yīng)選用的歐姆擋是________(選填“×10”、“×100”或“×1k”).
(2)用此多用電表進(jìn)行測量,當(dāng)選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時(shí),表針指于圖示位置,則所測電流為______mA;當(dāng)選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時(shí),表針指于圖示位置,則所測電流為________mA.
(3)當(dāng)選用量程為10V的直流電壓擋測量電壓時(shí),表針也指于圖示位置,則所測電壓為________V.
解析 (1)歐姆表讀數(shù):對應(yīng)最上一行刻度值為15,倍率為“×100”,讀數(shù)為1.5×103Ω;測阻值為2.0×104Ω電阻時(shí)應(yīng)選“×1k”倍率的歐姆擋.
( 16、2)選50mA的直流電流擋,則每一大格表示10mA,每一小格表示1mA,測量的精確度為1mA,應(yīng)估讀到0.1mA(此時(shí)為估讀),指針對應(yīng)的讀數(shù)為30.8mA;選擇量程為250mA的直流電流擋,則每一大格表示50mA,每一小格表示5mA,測量的精確度為5mA,應(yīng)估讀到1mA(此時(shí)為估讀),指針對應(yīng)的讀數(shù)為154mA.
(3)選擇10V的直流電壓擋,則每一大格表示2V,每一小格表示0.2V,測量的精確度為0.2V,應(yīng)估讀到0.1V(此時(shí)應(yīng)為估讀),指針對應(yīng)的讀數(shù)為6.2V.
答案 (1)1.5×103 ×1k (2)30.8(30.7~30.9都正確) 154 (3)6.2
變式題組
3. 17、[多用電表的讀數(shù)]多用電表表頭的示意圖如圖13所示.在正確操作的情況下:
圖13
(1)若選擇開關(guān)的位置如a箭頭所示,則測量的物理量是________,測量結(jié)果為________.
(2)若選擇開關(guān)的位置如b箭頭所示,則測量的物理量是________,測量結(jié)果為________.
(3)若選擇開關(guān)的位置如c箭頭所示,則測量的物理量是________,測量結(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,那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該依次為:____________,____________,_____________.
(5)全部測量結(jié) 18、束后,應(yīng)把選擇開關(guān)撥到______或者_(dá)_____.
(6)無論用多用電表進(jìn)行何種測量(限于直流),電流都應(yīng)該從______色表筆經(jīng)______插孔流入電表.
答案 (1)直流電壓 1.20V (2)直流電流 48mA
(3)電阻 1.6kΩ (4)改用“×1k”倍率 重新歐姆調(diào)零 測量、讀數(shù) (5)OFF擋 交流電壓最高擋 (6)紅 正
4.[多用電表的使用和讀數(shù)]某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖14所示電路,測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻.使用的器材有:
圖14
多用電表;電壓表:量程5V,內(nèi)阻十幾千歐;滑動(dòng)變阻器:最大阻值5kΩ;導(dǎo)線若干.
回答下列 19、問題:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋,再將紅表筆和黑表筆__________,調(diào)歐姆零點(diǎn).
(2)將圖14中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端.
(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多用電表的示數(shù)如圖15甲所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示.多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V.
圖15
(4)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12kΩ和4.00V.從測量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為________kΩ.
(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無 20、內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖16所示.根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為________V,電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為________kΩ.
圖16
答案 (1)短接 (2)1 (3)15 3.60 (4)12
(5)9.00 15
解析 (1)使用多用電表測電阻時(shí),換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,故應(yīng)將兩表筆短接.
(2)電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入、黑表筆流出,故紅表筆應(yīng)接“1”.
(3)從題圖甲可以看出多用電表中的指針指向表盤最上行刻度15位置,電阻擋為“×1k”,故讀數(shù)為15kΩ;由于電壓表量程為5V,電壓表中的指針?biāo)?/p>
21、位置為3.60,故讀數(shù)為3.60V.
(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為零時(shí),多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻,所以電壓表內(nèi)阻為12kΩ.
(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為E、多用電表的內(nèi)阻為R,由(3)、(4)問可知=,=,兩式聯(lián)立解得:E=9.00V,R=15kΩ.
歐姆表刻度盤特點(diǎn)及多用電表讀數(shù)技巧
(1)歐姆表刻度盤不同于電壓、電流刻度盤
①左∞右0:電阻無限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合.
②刻度不均勻:左密右疏.
③歐姆擋是倍率擋,即讀出的示數(shù)應(yīng)再乘以該擋的倍率.電流、電壓擋是量程范圍擋.
在不知道待測電阻的估計(jì)值時(shí),應(yīng)先從小倍率開始, 22、熟記“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因?yàn)闅W姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大,且測量前指針指在左側(cè)“∞”處).
(2)讀數(shù)技巧
①歐姆表的讀數(shù)
a.為了減小讀數(shù)誤差,指針應(yīng)指在表盤到的部分,即中央刻度附近.
b.除非指針?biāo)诳潭缺P處每個(gè)小格表示1Ω時(shí),要估讀到下一位,其余情況都不用估讀.
c.電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積.
②測電壓、電流時(shí)的讀數(shù),要注意其量程,根據(jù)量程確定精確度,精確度是1、0.1、0.01時(shí)要估讀到下一位,精確度是2、0.02、5、0.5時(shí),不用估讀到下一位.
考點(diǎn)三 用多用電表檢查電路故障
例3 在如圖17所示的電路中,四節(jié)干電池串聯(lián)作為電源,小燈泡A 23、、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)滑動(dòng)變阻器的滑片,A、B燈都不亮.
圖17
(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(用字母序號表示).
A.2.5VB.10V
C.50VD.250V
②測得c、d間電壓約為5.8V,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”擋測電阻,歐姆表經(jīng)過歐姆調(diào)零.
①測試前,一定要將電路中的開關(guān)S____________;
②測c、d間和e、f間的電阻時(shí),某次測量結(jié)果如圖1 24、8所示,讀數(shù)為________Ω,此時(shí)測量的是______間電阻.根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為________Ω,它不等于測量值,原因是:________________________________________________________________________.
圖18
解析 (1)①因電源為四節(jié)干電池,故電動(dòng)勢E=6V,則多用電表應(yīng)選直流電壓10V擋較合適;②因c、d間電壓為5.8V,而e、f間電壓為零,故應(yīng)為A燈絲斷開,B燈絲良好.
(2)用歐姆表測電路中電阻的阻值時(shí),一定要將電路斷開;由題圖讀數(shù)知電阻的阻值為6Ω,應(yīng)為燈泡B的阻值,即測量的為e、f間電阻 25、;由R=得R≈12.7Ω,與歐姆表測得的阻值相差較大,是因?yàn)闅W姆表測得的電阻的阻值是小燈泡未通電工作時(shí)的阻值,溫度較低,電阻率偏小,阻值偏?。?
答案 (1)①B ②A (2)①斷開?、? e、f 12.7 歐姆表測量時(shí)小燈泡未工作,小燈泡溫度低,電阻小
變式題組
5.[用歐姆表檢查電路故障](1)某同學(xué)按如圖19所示的電路圖連接元件后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮,該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障,檢查前,應(yīng)將開關(guān)S________.(填“閉合”或“斷開”)
圖19
(2)若(1)中同學(xué)檢查結(jié)果如下表所示,由此可以確定( )
測試點(diǎn)
b、f
b、e
b、d
d 26、、e
多用電表示數(shù)
無窮大
無窮大
500Ω
無窮大
A.燈A斷路
B.燈B斷路
C.燈A、B都斷路
D.d、e間導(dǎo)線斷路
答案 (1)斷開 (2)D
解析 (1)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障需將電路斷開.
(2)b、f之間電阻無窮大說明b、f間有斷路,b、e之間電阻無窮大說明b、e間有斷路,d、e之間電阻無窮大說明d、e間有斷路,b、d之間電阻有一定的數(shù)值,說b、d之間沒有斷路,所以斷路在d、e之間.
6.[用多用電表檢查電路故障]在測定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路如圖20所示.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好,電源電動(dòng)勢為E):
27、
圖20
(1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E,則發(fā)生故障的是________(填“待測金屬絲”、“滑動(dòng)變阻器”或“開關(guān)”).
(2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學(xué)利用多用電表檢查故障.先將選擇開關(guān)旋至________擋(填“歐姆×100”、“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”),再將________(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱.若只有滑動(dòng)變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________.
答案 (1)待測金屬絲 (2)直流電壓10V 紅 0 E E
解析 (1)電流表示數(shù)為零,說明電路 28、斷路,由于電壓表示數(shù)為E,說明電壓表兩端與電源相連,因而待測金屬絲斷路.
(2)判斷電路故障問題,應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋,電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入多用電表,因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連,當(dāng)只有滑動(dòng)變阻器斷路時(shí),黑表筆接b時(shí),多用電表不能與電源形成閉合回路,示數(shù)為零,黑表筆接c、d時(shí),多用電表與電源兩極相連,示數(shù)為電源電動(dòng)勢E.
考點(diǎn)四 用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件
例4 如圖21所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件,小明使用多用電表對其進(jìn)行探測.
圖21
(1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應(yīng)先調(diào)整圖22中多用電表的________(選填“A”、“B” 29、或“C”).
圖22
(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí),一表筆接a,另一表筆應(yīng)________(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b,同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況.
(3)在判定黑箱中無電源后,將選擇開關(guān)旋至“×1”擋,調(diào)節(jié)好多用電表,測量各接點(diǎn)間的阻值.測量中發(fā)現(xiàn),每對接點(diǎn)間正、反向阻值均相等,測量記錄如下表.兩表筆分別接a、b時(shí),多用電表的示數(shù)如圖17所示.
請將記錄表補(bǔ)充完整,并畫出一種可能的電路.
兩表筆接的接點(diǎn)
多用電表的示數(shù)
a、b
________Ω
a、c
10Ω
b、c
15Ω
解析 (1)多用電表使用前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,機(jī)械調(diào)零部 30、件為A.
(2)使用多用電表測量電壓時(shí),為保證電表不被損壞往往要進(jìn)行試觸,即讓兩表筆進(jìn)行短暫接觸,觀察指針偏轉(zhuǎn)情況,若持續(xù)接觸則有可能損壞電表.
(3)黑箱中無電源且每對接點(diǎn)間正、反阻值相等,由多用電表讀數(shù)可知所缺數(shù)據(jù)為5Ω,由a、b間電阻阻值為5Ω,a、c間為10Ω,b、c間為15Ω知,電路為a、b間阻值為5Ω的電阻與a、c間阻值為10Ω的電阻串聯(lián)而成,故可能的電路圖如圖所示.
答案 (1)A (2)短暫 (3)5 見解析圖
變式題組
7.[多用電表的讀數(shù)及對黑箱的探索]如圖23所示為一黑箱裝置,盒內(nèi)有由兩節(jié)干電池和幾個(gè)電阻等元件組成的電路,a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端,a端連接盒 31、內(nèi)電池的正極.
圖23
(1)為了探測黑箱,某同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行以下幾步測量:
①用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻.
②用多用電表的直流電壓擋測量a、b間的輸出電壓.
③用多用電表的直流電流擋測量a、b間的輸出電流.
你認(rèn)為以上測量中不妥的有________(填序號),理由是_________________________
________________________________________________________________________.
(2)若他用多用電表測其電阻,已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大,這時(shí)他應(yīng) 32、將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“________”(選填“×100”或“×1”)倍率的擋位;調(diào)零后測量,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D24所示,則此段電阻絲的電阻為________Ω.
圖24
答案 (1)①、③ ①用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻,③用直流電流擋直接測量可能會造成電源短路
(2)×1 12
8.[用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件]在黑箱內(nèi)有一由四個(gè)阻值相同的電阻構(gòu)成的串、并聯(lián)電路,黑箱面板上有三個(gè)接線柱1、2和3.用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1Ω,2、3接線柱之間的電阻為1.5Ω,1、3接線柱之間的電阻為2.5Ω.
(1)在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式;
(2)如果將1、3接線柱用導(dǎo)線連接起來,1、2接線柱之間的電阻為________Ω.
答案 (1)見解析圖 (2)0.6
解析 (1)根據(jù)已知1、2間電阻為1Ω,2、3間電阻為1.5Ω,1、3間電阻為2.5Ω,可畫出電阻的連接方式如下:
(2)若將1、3用導(dǎo)線連接起來,則等效電路圖為:
故R12=Ω=0.6Ω.
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