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2022年高三物理復(fù)習(xí) 第7章 實(shí)驗(yàn) 練習(xí)使用多用電表學(xué)案

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1、2022年高三物理復(fù)習(xí) 第7章 實(shí)驗(yàn) 練習(xí)使用多用電表學(xué)案 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1.了解多用電表的結(jié)構(gòu)和原理,掌握多用電表的使用方法. 2.會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻. 實(shí)驗(yàn)原理 1.表盤 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.外形如圖1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(cè)量項(xiàng)目和量程.另外,還有歐姆表的調(diào)零旋鈕,機(jī)械調(diào)零旋鈕和測(cè)試筆的插孔. 由于多用表的測(cè)量項(xiàng)目和量程比較多,而表盤的空間有限,所以并不是每個(gè)項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度,有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度,如圖1中的第二行就是交、直流

2、電壓和直流電流共用的標(biāo)度. 圖1 2.擋位 如圖2所示,多用電表是由一只小量程的電流表與若干元件組成的,每進(jìn)行一種測(cè)量時(shí),只使用其中一部分電路,其他部分不起作用. 圖2 (1)當(dāng)S接通1或2時(shí),表頭與電阻并聯(lián),所以1、2為電流擋,由于并聯(lián)阻值的大小不同,量程也不同,______的量程較大. (2)當(dāng)S接通3或4時(shí),接通內(nèi)部電源,此時(shí)為歐姆擋,______的倍率高. (3)當(dāng)S接通5或6時(shí),表頭與電阻串聯(lián),此時(shí)為電壓擋,由于串聯(lián)的阻值不同,______的量程大. 3.多用電表歐姆擋 (1)原理:歐姆擋是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的,它的原理如圖3所示.電阻R是可變電阻,

3、也叫________電阻. 圖3 ①當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)(圖甲),相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx=0,調(diào)節(jié)R的阻值,使=Ig,則表頭的指針指到滿偏刻度,所以刻度盤上指針指在滿偏處定為刻度的零點(diǎn).r+Rg+R是歐姆表的________. ②當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)(圖乙)相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx=∞,電流表中沒有電流,表頭的指針不偏轉(zhuǎn),此時(shí)指針?biāo)傅奈恢檬鞘緮?shù)為“______”點(diǎn). ③當(dāng)紅、黑表筆間接入被測(cè)電阻Rx時(shí)(圖丙),通過表頭的電流I=,改變Rx,電流I隨著改變,每個(gè)Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值,在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的Rx值,就可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)電阻的阻值. (2)中值電阻與刻度盤特點(diǎn)

4、 當(dāng)Rx=r+Rg+R時(shí),Ix=______________,指針指在表盤刻度中心,所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻. 由于電流和電阻的非線性關(guān)系,表盤上電流刻度是均勻的,其對(duì)應(yīng)的電阻刻度是________的,電阻的零刻度在電流滿刻度處. 實(shí)驗(yàn)器材 多用電表、干電池、電阻箱、定值電阻、晶體二極管、開關(guān)、導(dǎo)線. 實(shí)驗(yàn)步驟 一、準(zhǔn)備 1.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.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,則可用小螺絲刀調(diào)整______________使指針指零. 3.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔. 二、測(cè)電壓和電流 4.將選擇開

5、關(guān)置于直流電壓________擋,測(cè)1.5 V干電池的電壓. 5.將選擇開關(guān)置于交流電壓________擋,測(cè)220 V的交流電壓. 6.將選擇開關(guān)置于直流電流________擋,測(cè)量1.5 V干電池與200 Ω電阻串聯(lián)回路的電流. 三、測(cè)電阻 7.將選擇開關(guān)置于歐姆表的“×1”擋,短接紅、黑表筆,轉(zhuǎn)動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向__________________. 8.將兩表筆分別接觸幾歐、幾十歐的定值電阻兩端,讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值,并與標(biāo)準(zhǔn)值比較,然后斷開表筆. 9.將選擇開關(guān)置于歐姆擋的“×100”擋,______________,然后測(cè)定幾百歐、幾千歐的電阻,并將測(cè)定值與

6、標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較. 10.選擇適當(dāng)?shù)牧砍?,測(cè)定燈泡、電爐絲和人體的電阻. 11.實(shí)驗(yàn)完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開關(guān)置于____________________________. 注意事項(xiàng) 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、電壓零重合,電阻零與電流、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)再乘以擋上的倍率.電流、電壓擋是量程范圍擋. 在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí),應(yīng)先從小倍率開始,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(cè)量前指針指在左側(cè) “∞”處).

7、(4)歐姆表的讀數(shù):待測(cè)電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘以倍率.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. 2.多用電表使用的“七大注意” (1)使用前要機(jī)械調(diào)零. (2)兩表筆在使用時(shí),電流總是“紅入”、“黑出”. (3)選擇開關(guān)的功能區(qū)域,要分清是測(cè)電壓、電流、電阻,還要分清是交流還是直流. (4)電壓、電流擋為量程范圍,歐姆擋為倍率. (5)刻度線有三條:上為電阻專用,中間為電流、電壓、交流、直流共用,下為交流2.5 V專用. (6)測(cè)電阻時(shí) ①選擋接著調(diào)零; ②換擋重新調(diào)零; ③示數(shù)要乘倍率; ④待測(cè)電阻與電路、電源一定斷開; ⑤指針指在中值附近. (

8、7)使用完畢,選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池. 題型一 多用電表的使用方法 【例1】 (xx·上海單科·15)(1)用多用表的歐姆擋測(cè)量阻值約為幾十千歐的電阻Rx,以下給出的最可能的實(shí)現(xiàn)操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆擋調(diào)零旋鈕.把你認(rèn)為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上________. a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的0刻度,斷開兩表筆 b.將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆 c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋×1 k d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋×100 e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500

9、 V擋,并拔出兩表筆. 根據(jù)如圖4所示指針位置,此時(shí)被測(cè)電阻的阻值約為________ Ω. 圖4 (2)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測(cè)電阻的說法中正確的是(  ) A.測(cè)量電阻時(shí),如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測(cè)量 B.測(cè)量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果 C.測(cè)量電路中的某個(gè)電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開 D.測(cè)量阻值不同的電阻時(shí),都必須重新調(diào)零 [規(guī)范思維]               題型二 用多用電表進(jìn)行故障判斷 【例2】 (xx·全國(guó)Ⅰ·22) 圖5

10、 如圖5所示的電路中,1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào).在開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮.現(xiàn)用多用電表檢查電路故障,需要檢測(cè)的有:電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn). (1)為了檢測(cè)小燈泡及3根導(dǎo)線,在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋.在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋. (2)在開關(guān)閉合情況下,若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì),則表明__________________可能有故障. (3)將小燈泡拆離電路,寫出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟. _____________________

11、___________________________________________________. [規(guī)范思維]           [針對(duì)訓(xùn)練] (xx·山東理綜·23(2))在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路如圖6所示.閉合電鍵后,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(shì)為E): 圖6 (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(cè)金屬絲”、“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”). (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×1

12、00”、“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”),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________、________、________. 1.多用電表表頭的示意圖如圖7所示.在正確操作的情況下: 圖7 (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______

13、__,測(cè)量結(jié)果為________. (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_(dá)_______. (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________色表筆經(jīng)________插孔流入電表. 2.(xx·泉州模擬)一位同學(xué)使用多用電表測(cè)電阻,它在實(shí)驗(yàn)中的主要步驟如下: (1)把選擇開關(guān)撥到“×10”的歐姆擋上; (2)把表筆插入測(cè)試筆插孔中,先把兩表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕,使

14、指針指在零處; (3)把兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度較??; (4)換用“×100”歐姆擋測(cè)量,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中,隨即記下電阻數(shù)值; (5)把表筆從測(cè)試筆插孔拔出后,把多用電表放回桌上原處,實(shí)驗(yàn)完畢. 這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到:待測(cè)電阻與其他元件的電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿.這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中還有哪些違反使用規(guī)則的地方? ①________________________________________________________________________ __________________________________________

15、______________________________; ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 圖8 3.(xx·天津理綜·9(2))如圖8所示為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖,其中電流表的滿偏電流Ig=300 μA,內(nèi)阻Rg=100 Ω,可變電阻R的最大阻值為10 kΩ,電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,圖

16、中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是____色.按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí),指針指在刻度盤的正中央,則Rx=________ kΩ,若該歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大,但此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測(cè)上述Rx,其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將________(選填“變大”、“變小”或“不變”). 4.(xx·北京·21(1))用如圖9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. 圖9 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

17、________,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(填“0”刻線或“∞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?。? 為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,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“×1 k”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) 5.用多用電表的歐姆擋(×100)測(cè)試三只二極管,測(cè)試三次如圖10中的①②③所示,由圖可知,第________次測(cè)量的二極管是好的,該二極管的正極是______

18、__端. 圖10 6.某同學(xué)要測(cè)量一電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供如下器材: A.多用電表一個(gè) B.待測(cè)直流電壓表(量程3 V) C.滑動(dòng)變阻器一個(gè)(最大阻值約為100 Ω) D.直流電源一個(gè)(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì)) E.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干 為了準(zhǔn)確地測(cè)量這只電表的內(nèi)阻,該同學(xué)用伏安法進(jìn)行測(cè)量. (1)請(qǐng)用筆畫線作為導(dǎo)線,將圖11中的儀器連接起來.(其中一條線已畫出) (2)寫出要直接測(cè)量的物理量以及它們的字母代號(hào): ________________________________________________________________________ ___

19、_____________________________________________________________________. (3)用所測(cè)物理量表示待測(cè)電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式為RV=________. 圖11 實(shí)驗(yàn)學(xué)案38 練習(xí)使用多用電表 【基礎(chǔ)自主落實(shí)】 實(shí)驗(yàn)原理 2.(1)1 (2)4 (3)6 3.(1)調(diào)零 ①內(nèi)阻?、凇蕖?2)Ig 不均勻 實(shí)驗(yàn)步驟 2.機(jī)械調(diào)零旋鈕 4.2.5 V 5.250 V 6.10 mA 7.歐姆表刻度的零位置 9.重新調(diào)整歐姆零點(diǎn) 11.“OFF”擋或交流電壓最高擋 【熱點(diǎn)題型精析】 例1 (1)c、a、b、

20、e 30 k (2)AC 解析 (1)題目中要求測(cè)量幾十千歐的電阻,所以應(yīng)該選擇×1 k的歐姆擋,再進(jìn)行歐姆調(diào)零,然后進(jìn)行測(cè)量,最后將S旋至指向交流500 V擋,拔出表筆,所以順序?yàn)閏、a、b、e.根據(jù)歐姆表的讀數(shù)原理,可以得出歐姆表的讀數(shù)為30 kΩ. (2)指針偏角過大,說明電阻較小,所以應(yīng)選擇倍率較小的擋位,A項(xiàng)正確;電阻的阻值與電流的流向無關(guān),所以紅黑表筆接反,不影響測(cè)量結(jié)果,B項(xiàng)錯(cuò)誤;不將被測(cè)電阻與外電路斷開,流經(jīng)歐姆表的電流會(huì)受影響,影響讀數(shù)甚至燒毀器材,C項(xiàng)正確;只要不換擋位,就不用重新調(diào)零,D項(xiàng)錯(cuò)誤. [規(guī)范思維] 能正確熟練地使用多用電表,牢固掌握多用電表的用途,才能解

21、決此類題目. 例2 (1)電壓 歐姆 (2)開關(guān)或連接點(diǎn)5、6 (3)①將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋?、趯⒓t、黑表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻,使指針指電阻零值,檢查多用電表的歐姆擋能否正常工作.③調(diào)試好之后,測(cè)量小燈泡的電阻,如電阻無窮大,表明小燈泡有斷路故障;若電阻為零,表明短路. 解析 (1)連接點(diǎn)1、2已連接好的情況下,說明電源已連接在電路中,不能再選用多用電表的歐姆擋,以免使歐姆擋的內(nèi)部電源受到外部電源的影響,造成測(cè)量的誤差.電流表無法找出故障的具體位置.所以應(yīng)選用多用電表的電壓擋. 當(dāng)1、2兩點(diǎn)同時(shí)斷開時(shí),電源已斷開,所以可用多用電表的歐姆擋. (2)若5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源電動(dòng)勢(shì),說

22、明2、3間的導(dǎo)線,4、5間的導(dǎo)線,1、6間的導(dǎo)線及小燈泡均是好的,因此可能是“開關(guān)”或5、6兩接點(diǎn)出了故障. (3)具體步驟如下: ①將多用電表的選擇開關(guān)旋到多用電表的歐姆擋. ②選擇合適的擋位,將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零旋鈕,使指針指在最右端的零位,借以檢查多用電表的歐姆擋能否正常工作. ③測(cè)量小燈泡的電阻,如電阻無窮大或電阻為零,表明小燈泡有故障. [規(guī)范思維] (1)當(dāng)含有電源時(shí),需用電壓擋進(jìn)行測(cè)量,以保證安全;(2)當(dāng)不含電源時(shí),用歐姆擋進(jìn)行測(cè)量,由歐姆表內(nèi)部的電源提供電流供指針偏轉(zhuǎn)以便讀數(shù);(3)當(dāng)電壓表接入電路時(shí),相當(dāng)于接入了一個(gè)能夠讀出自身電壓的大電阻. [針對(duì)訓(xùn)練]

23、 (1)待測(cè)金屬絲 (2)直流電壓10 V 紅 0 E E 解析 (1)電流表示數(shù)為零,說明電路斷路.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(cè)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,故應(yīng)選直流電壓10 V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)均為電源電動(dòng)勢(shì). 【課時(shí)效果檢測(cè)】 1.(1)直流電壓 1.16 V (2)直流電流 46.4 mA (3)電阻 1.7 kΩ (4)選用歐姆表“×

24、1 k”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)缚潭龋俪艘员堵实脺y(cè)量值 (5)OFF 交流電壓500 V擋 (6)紅 正 解析 多用電表可以測(cè)直流電壓、電流,交流電壓、電阻.測(cè)電壓、電流時(shí),同電壓表、電流表的使用方法相同,選擇的擋位是最大量程;而選擇測(cè)電阻擋位時(shí),指針指示的數(shù),乘以倍率得測(cè)量值. 2.見解析 解析?、龠x擇開關(guān)從“×10”擋撥到“×100”擋時(shí),必須重新調(diào)零; ②多用電表使用后不能把選擇開關(guān)置于歐姆擋.應(yīng)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋. 3.紅 5 變大 解析 由I=及Ig=,指針指中央,I=Ig=150 μA,Rx=5 kΩ;因歐姆

25、表的內(nèi)阻變大,同樣的電阻值,電流變小,讀數(shù)變大. 4.①S ③T 0刻線?、蹵DC 解析 機(jī)械調(diào)零需調(diào)節(jié)S,電阻調(diào)零(歐姆擋調(diào)零)需調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕T.指針偏轉(zhuǎn)角度過小說明該電阻是一個(gè)大電阻,需換用阻值較大的擋來測(cè)量才準(zhǔn)確,換擋之后需要重新電阻調(diào)零.故正確順序應(yīng)為ADC. 5.② a 解析?、俅螠y(cè)量中電阻值都很大,說明二極管內(nèi)部斷路;③次測(cè)量中電阻值都很小,說明內(nèi)部短路;第②次測(cè)量中的二極管是好的,且a端是它的正極. 6.(1)見解析圖 (2)電壓表示數(shù)U,多用電表毫安擋讀數(shù)I (3) 解析 (1)多用電表充當(dāng)電流表使用,因伏特表有較大的電阻,多用電表用毫安擋,且滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,實(shí)物連接如圖所示. (2)電壓表的讀數(shù)U表示電壓表兩端的電壓,多用電表與電壓表串聯(lián),多用電表毫安擋讀數(shù)等于通過電壓表的電流,用I表示. (3)由歐姆定律得RV=.

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