2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流實(shí)驗(yàn)用多用電表測量電學(xué)中的物理量課件滬科版

1、實(shí)驗(yàn)用多用電表測量電學(xué)中的物理量實(shí)驗(yàn)用多用電表測量電學(xué)中的物理量、基本原理與操作基本原理與操作裝置及器材裝置及器材操作要領(lǐng)操作要領(lǐng) (1)機(jī)械調(diào)零：使用前要機(jī)械調(diào)零。機(jī)械調(diào)零：使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)電流方向：在使用多用電表時，必須保證電流總是電流方向：在使用多用電表時，必須保證電流總是“紅入紅入”“”“黑黑出出”。(3)測電阻的三關(guān)鍵測電阻的三關(guān)鍵選擋：指針指中值附近較準(zhǔn)，否則換擋。選擋：指針指中值附近較準(zhǔn)，否則換擋。歐姆調(diào)零：每次換擋必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。歐姆調(diào)零：每次換擋必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。讀數(shù)：指針的示數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字，指針的示數(shù)要乘以倍率。讀數(shù)：指針的示數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字，指

2、針的示數(shù)要乘以倍率。(4)使用完畢：選擇開關(guān)置于使用完畢：選擇開關(guān)置于“off”擋或交流電壓最高擋，長期不用擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。應(yīng)取出電池。誤差分析誤差分析1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差(1)電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻也會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻也會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換新電池。換新電池。(2)測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。2.偶然誤差偶然誤差(1)歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時易帶來誤差，要注意其左密右疏的特點(diǎn)。歐姆表的

3、表盤刻度不均勻，估讀時易帶來誤差，要注意其左密右疏的特點(diǎn)。(2)由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大，因此要由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，盡可能使指針指向表盤的中值刻度附近。選用恰當(dāng)擋位，盡可能使指針指向表盤的中值刻度附近。教材原型實(shí)驗(yàn)教材原型實(shí)驗(yàn)命題角度命題角度 歐姆表的原理及讀數(shù)歐姆表的原理及讀數(shù)【例【例1】 (2019全國卷全國卷，23)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 、量程為、量程為100 a的電流表改的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表

4、的15 k刻度正好對應(yīng)電流表刻度正好對應(yīng)電流表表盤的表盤的50 a刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻r0(阻值阻值14 k)，滑動變阻器，滑動變阻器r1(最大阻值最大阻值1 500 )，滑動變阻器，滑動變阻器r2(最大阻值最大阻值500 )，電阻箱，電阻箱(099 999.9 )，干電池干電池(e1.5 v，r1.5 )，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。圖圖1(1)歐姆表設(shè)計(jì)歐姆表設(shè)計(jì)將圖將圖1中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器r接入電路的電阻接入電路的電阻應(yīng)為應(yīng)為_；滑動變阻器選；滑

5、動變阻器選_(填填“r1”或或“r2”)。(2)刻度歐姆表表盤刻度歐姆表表盤通過計(jì)算，對整個表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖通過計(jì)算，對整個表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖2所示。表盤上所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為處的電流刻度分別為25和和75，則，則a、b處的電阻刻度分別為處的電阻刻度分別為_、_。圖圖2(3)校準(zhǔn)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向_k處；將紅、黑表處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若

6、校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖3所示，則電阻箱接入的阻所示，則電阻箱接入的阻值為值為_。圖圖3解析解析(1)歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即rr0rar15 k，解得，解得r900 。由于滑動變阻器。由于滑動變阻器r2的最大阻值為的最大阻值為500 ，所以滑動變阻器選，所以滑動變阻器選r1。(3)使用歐姆表測量電阻時，首先要進(jìn)行電阻調(diào)零，此時應(yīng)將使用歐姆表測量電阻時，首先要進(jìn)行電阻調(diào)零，此時應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)整滑動變阻器，使歐姆表指針指在紅、黑表筆短接，調(diào)整滑動變阻器，使歐姆表指針指在0 k上。電阻箱的

7、阻值為上。電阻箱的阻值為(0.10101001000 1 000510 0003) 35 000.0 。答案答案(1)如圖所示如圖所示900r1(2)455(3)035 000.0命題角度命題角度 多用電表的原理及讀數(shù)多用電表的原理及讀數(shù)圖圖4(1)圖圖4a中的中的a端與端與_(填填“紅紅”或或“黑黑”)色表筆相連接。色表筆相連接。(2)關(guān)于關(guān)于r6的使用，下列說法正確的是的使用，下列說法正確的是_(填正確答案標(biāo)號填正確答案標(biāo)號)。a.在使用多用電表之前，調(diào)整在使用多用電表之前，調(diào)整r6使電表指針指在表盤左端電流使電表指針指在表盤左端電流“0”位置位置b.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整使用

8、歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整r6使電表指針指在表盤右端電阻使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置位置c.使用電流擋時，調(diào)整使用電流擋時，調(diào)整r6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得根據(jù)題給條件可得r1r2_，r4_。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖某次測量時該多用電表指針位置如圖4b所示。若此時所示。若此時b端是與端是與“1”相連的，則多用相連的，則多用電表讀數(shù)為電表讀數(shù)為_；若此時；若此時b端是與端是與“3”相連的，則讀數(shù)為相連的，則讀數(shù)為_；若此時；若此時b端是與端是與“5”相連的，則讀數(shù)為相連的，則讀數(shù)為_。(結(jié)果均

9、保留結(jié)果均保留3位有效數(shù)字位有效數(shù)字)解析解析(1)與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。(2)r6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零的作用，也就是使用歐姆擋時，先將兩是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零的作用，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整表筆短接，調(diào)整r6使電表指針指在表盤右端電阻使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。位置。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時所示。若此時b端與端與“1”相連，則多用電表相連，則多用電表是量程為是量程為2.5 ma的電流表，則讀數(shù)為的電流表，則讀數(shù)為1.47 ma；若此

10、時；若此時b端與端與“3”相連接，多用電表相連接，多用電表是歐姆是歐姆100 擋，則讀數(shù)為擋，則讀數(shù)為11.0100 即即1.10103 ；若此時；若此時b端與端與“5”相連接，相連接，多用電表是量程為多用電表是量程為5 v電壓表，則讀數(shù)為電壓表，則讀數(shù)為2.95 v。答案答案(1)黑黑 (2)b(3)160880(4)1.47 ma 1.10103 2.95 v實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新命題角度命題角度 用多用電表檢測電路故障用多用電表檢測電路故障【例【例1】 (2017江蘇單科江蘇單科)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個簡易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個簡易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖

11、圖如圖5甲所示，繼電器與熱敏電阻甲所示，繼電器與熱敏電阻rt、滑動變阻器、滑動變阻器r串聯(lián)接在電源串聯(lián)接在電源e兩端，當(dāng)繼兩端，當(dāng)繼電器的電流超過電器的電流超過15 ma 時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約電阻約20 ，熱敏電阻的阻值，熱敏電阻的阻值rt與溫度與溫度t的關(guān)系如下表所示。的關(guān)系如下表所示。t/30.040.050.060.0 70.0 80.0rt/ 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源e1(3 v，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì))、電源、電源

12、e2(6 v，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì))、滑動變、滑動變阻器阻器r1(0200 )、滑動變阻器、滑動變阻器r2(0500 )、熱敏電阻、熱敏電阻rt、繼電器、電阻箱、繼電器、電阻箱(0999.9 )、開關(guān)、開關(guān)s、導(dǎo)線若干。、導(dǎo)線若干。為使該裝置實(shí)現(xiàn)對為使該裝置實(shí)現(xiàn)對3080 之間任一溫度的控制，電源之間任一溫度的控制，電源e應(yīng)選用應(yīng)選用_(選填選填“e1”或或“e2”)，滑動變阻器，滑動變阻器r應(yīng)選用應(yīng)選用_(選填選填“r1”或或“r2”)。圖圖5(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點(diǎn)間的電壓，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點(diǎn)間的電壓，則

13、應(yīng)將如圖乙所示的選擇開關(guān)旋至則應(yīng)將如圖乙所示的選擇開關(guān)旋至_(選填選填“a”“b”“c”或或“d”)。(3)合上開關(guān)合上開關(guān)s，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查。在圖甲中，若只有，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查。在圖甲中，若只有b、c間斷路，則間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針時指針_(選填選填“偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)”或或“不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)”)，接入，接入a、c時指時指針針_(選填選填“偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)”或或“不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)”)。(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 時被吸合，下列操作步驟的正確順序是時被吸合，下列操作步驟的正確順序是_。(填寫各步驟前的序號填寫各步驟前的序號

14、)將熱敏電阻接入電路將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 (2)因電路中有電源，排查電路故障應(yīng)選用多用電表的直流電壓擋，故選因電路中有電源，排查電路故障應(yīng)選用多用電表的直流電壓擋，故選c。(3)只有只有b、c間斷路，表筆接入間斷路，表筆接入a、b間時，電表與電源之間形不成閉合電路，則電表間時，電表與電源之間形不成閉合電路，則電表指針不偏轉(zhuǎn)，表筆接入指針不

15、偏轉(zhuǎn)，表筆接入a、c間時，能形成閉合電路，電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。間時，能形成閉合電路，電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。答案答案(1)e2r2(2)c(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)(4)欲使銜鐵在欲使銜鐵在50 被吸合，由表中數(shù)據(jù)可知，此時熱敏電阻的阻值為被吸合，由表中數(shù)據(jù)可知，此時熱敏電阻的阻值為108.1 ，操，操作步驟應(yīng)是先斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至作步驟應(yīng)是先斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 ，閉合開關(guān)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，觀察繼電器的銜鐵被吸合，然后斷開開關(guān)，將電阻箱從電調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，觀察繼電器的銜鐵被吸合，然后斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除，再

16、將熱敏電阻接入電路原位置，故步驟順序應(yīng)為路中移除，再將熱敏電阻接入電路原位置，故步驟順序應(yīng)為命題角度命題角度 用多用電表探測電學(xué)用多用電表探測電學(xué)“黑箱黑箱” 問題問題【例【例2】 (2019濰坊模擬濰坊模擬)如圖如圖6所示，已知黑箱外有所示，已知黑箱外有a、b、c三只接線柱，黑箱內(nèi)有三只接線柱，黑箱內(nèi)有一只定值電阻和一個二極管，它們的兩端都直接接在接線柱上。用多用電表依次一只定值電阻和一個二極管，它們的兩端都直接接在接線柱上。用多用電表依次測三只接線柱間的阻值，結(jié)果如下表所示。請判定黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)。測三只接線柱間的阻值，結(jié)果如下表所示。請判定黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)。圖圖6紅表筆紅表筆aabccb黑表筆黑表筆bccbaa阻值阻值/100150502 0002 100100解析解析先由二極管的反向截止的性質(zhì)分析，由表可知，接先由二極管的反向截止的性質(zhì)分析，由表可知，接bc和和cb時測量結(jié)果不同，時測量結(jié)果不同，故在故在bc間一定有二極管存在；同理可知在間一定有二極管存在；同理可知在ac間也有二極管存在，并且間也有二極管存在，并且ac間的正向間的正向電阻大于電阻大于bc之間的正向電阻，說明之間的正向電阻，說明ac間包含電阻；而接間包含電阻；而