2020屆高考物理總復(fù)習(xí)講義：實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表

1、實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解多用電表的構(gòu)造和原理，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。3會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。二、 實(shí)驗(yàn)原理1.歐姆表內(nèi)部電路簡(jiǎn)化如圖所示。IJ111!-rrR *紅1A2.根據(jù)閉合電路歐姆定律：(1)當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，Ig= ；Rg十尺十 r(2)當(dāng)被測(cè)電阻 Rx接在紅、黑表筆兩端時(shí)，1= JRg十 R 十 r 十 Rx1(3) 當(dāng) I中=寸冷時(shí)，中值電阻 R中=Rg+ R+ r。三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻( (大、中、小) )三個(gè)。部分器材用途多用i 多用電表可以用

2、來(lái)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。2外形如圖所示：上半部分為表盤(pán)，表盤(pán)上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；電 下半部分為選擇開(kāi)關(guān)， 它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和衣盤(pán)量程。表3.多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕（使 描針定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”位置卜表筆的正、負(fù)插孔（紅表筆選抒插入“ + ”插孔，黑表筆插入 “”插孔）。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(hào)如圖甲所 示。2.晶體二極管具有單向?qū)щ娦裕ǚ?hào)上的箭頭表示允許電流通過(guò)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

3、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(kāi)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，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二 極管的正、負(fù)極。四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）觀察：觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開(kāi)關(guān)的測(cè)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(pán)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。將紅、黑表筆分別插入“ + ” “ ”插孔。（4）測(cè)量小燈泡的電壓和電流。1按如圖甲所示的電路圖連好電路， 將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓擋， 測(cè)小燈泡 兩端的電壓。甲乙肉2按如圖

4、乙所示的電路圖連好電路，將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過(guò)小燈泡的 電流。(5)測(cè)量定值電阻1根據(jù)被測(cè)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(cè)電阻接在兩表筆之間，待指針?lè)€(wěn)定后讀數(shù)；3讀出指針在刻度盤(pán)上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測(cè)量結(jié)果；4測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF 擋。五、 誤差分析1. 偶然誤差(1) 估讀時(shí)易帶來(lái)誤差。(2) 表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使誤差增大。2.系統(tǒng)誤差(1) 電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)阻會(huì)變大，致使

5、電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)更換電池。(2) 測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。六、 注意事項(xiàng)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.測(cè)電阻時(shí)指針指中值附近較準(zhǔn)，否則換擋。(2) 每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。(3) 讀出示數(shù)要乘以倍率。4 使用完畢，選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF擋或交流電壓最高擋，長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池?；A(chǔ)考法考法(一)考查多用電表的原理及讀數(shù)1.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“X1 k擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：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 5 kQ;

6、導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1) 將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“X1 k ”擋，再將紅表筆和黑表筆 _ ，調(diào)零點(diǎn)。(2) 將圖甲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。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)如圖乙所示，這時(shí)電壓表的 示數(shù)如圖丙所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 _ kQ和_V。電表甲3.60 VE_4.00 V12.0 kQR+12.0 kQ12.0 kQ答案：短接 (2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.02.(2017 全國(guó)卷川) )圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E 是電池;R1、R2、R3、R4和

7、 R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為 250uA,內(nèi)阻為 480 虛線方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān)， A 端和 B 端分別與兩表筆相連。該多用電表有5 個(gè)擋位， 5 個(gè)擋位為：直流電壓 1 V 擋和 5 V 擋，直流電流 1 mA 擋和 2.5 mA 擋，歐姆X100Q擋。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 12.0 kQ和 4.00 V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為 _ kQ。(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)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，如圖丁所示。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(shì)為 _ V

8、，電阻“X1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_(kāi) kQ。解析：( (1)使用多用電表測(cè)電阻時(shí)， 換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零， 故應(yīng)將兩表筆短接進(jìn) 行調(diào)零。(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”。從題圖乙可以看出指針指向歐姆擋15.0 位置，電阻擋為“X1 k”，故讀數(shù)為 15.0kQ;由于電壓表量程為5 V，指針?biāo)肝恢脼?.60,故讀數(shù)為 3.60 V。(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接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 12.0 kQ(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為E、多用電表內(nèi)阻為R,由第(3)、(4)問(wèn)可知ER+15.0 kQ兩式聯(lián)立解得:E = 9.

9、00 V, R= 15.0 kQ。T(1) 圖(a)中的 A 端與_(填“紅”或“黑”) )色表筆相連接。(2) 關(guān)于 R6的使用，下列說(shuō)法正確的是 _ (填正確答案標(biāo)號(hào)) )。A 在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)左端電流“O位置B.使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0 位置C .使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤(pán)右端電流最大位置(3) 根據(jù)題給條件可得 Ri+R2=_,R4=_ Q。某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖( (b)所示。若此時(shí) B 端是與“1 相連的，則多用電表讀數(shù)為 _;若此時(shí) B 端是與“3 相連的，則讀數(shù)為 _ ;若此

10、時(shí) B 端是與“5”相連的，則讀數(shù)為 _ 。( (結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) )解析：( (1)A 端與電池正極相連，電流從 A 端流出，A 端與黑表筆相連。(2) 使用多用電表前，應(yīng)機(jī)械調(diào)零，即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤(pán)左端電流 0”位置，與 R6無(wú)關(guān)，選項(xiàng) A 錯(cuò)；使用歐姆擋時(shí)，需要紅、黑表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻0”位置，選項(xiàng) B 對(duì)；使用電流擋時(shí)，B 端與 1 ”或 2”相連，與R6無(wú)關(guān)，C 錯(cuò)。(3) B 端與 1” 2相連時(shí)，該多用電表?yè)跷环謩e為直流2.5 mA 擋、直流 1 mA 擋，如圖甲所示，由電表的改裝原理可知，B 端與 2”相連時(shí)，有丨2=IG

11、+警，解得 R1+ R2= 160R1十 R2Q;B 端與 4”相連時(shí)，如圖乙所示，多用電表為直流電壓1 V 擋，表頭并聯(lián)部分電阻 R0=IGfGU4L，R4=4- R0= 880 QoI2I2(4) B 端與 1”相連時(shí)，電表讀數(shù)為 1.47 mA ;B 端與 3”相連時(shí)，多用電表為歐姆X100Q擋，讀數(shù)為 11.0X100Q= 1.10X103Q；B 端與 5”相連時(shí)，多用電表為直流電壓5 V 擋，fi(ti)讀數(shù)為吧5% 5 V = 2.95 V。250答案：黑( (2)B(3)160880(4)1.47 mA31.10X103Q2.95 V考法（二）多用電表的使用3在“練習(xí)使用多用電表

12、”實(shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)欲測(cè)量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是 _（填字母）。該同學(xué)欲測(cè)量如圖甲所示生活用電中插座的電壓，則應(yīng)把多用電表的選擇開(kāi)關(guān)打到如圖乙所示的 _ 位置（選填 A、B、C、Q）。（3）經(jīng)過(guò)正確操作后，電表指針指向如圖丙所示，則插座的電壓為_(kāi)V。A .歐姆調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），讀數(shù)B.機(jī)械調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），讀數(shù)C 選擇擋位，機(jī)械調(diào)零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數(shù)D .選擇擋位，歐姆調(diào)零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數(shù)解析：（1）使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)該先機(jī)械調(diào)零，然后選擇適

13、當(dāng)?shù)膿跷?，表筆接觸3,.=i 10 W 250 500 X甲乙兩5某同學(xué)為了將一量程為3V 的電壓表改裝成可測(cè)量電阻的儀表歐姆表，進(jìn)行了電池兩極( (其中紅表筆接觸正極) )，待示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)即可，故B 正確，A、C、D 錯(cuò)誤。(2) 題圖甲所示插座的電壓為 220 V 交流電源，所以應(yīng)把多用電表的選擇開(kāi)關(guān)打到題圖 乙所示的H 位置。(3) 多用電表表盤(pán)最下面一排刻度線左側(cè)標(biāo)有“V”，是用于測(cè)交流電壓的，根據(jù)電表指針可知，插座的電壓為 U = 215 V。答案：( (1)B(2)H(3)2154.二極管具有單向?qū)щ娦?，其正向電阻很小，反向電阻很大，現(xiàn)有一個(gè)二極管其正極 記為 A、負(fù)極記為 B。

14、某同學(xué)研究二極管正、反向電阻的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下：(1) 先用多用電表的歐姆擋測(cè)量其電阻，其正向電阻約為10 愆反向電阻約為 50 kQ,則在測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)，電表的紅表筆應(yīng)接 _ (填“A 或 “B端。(2) 該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路用伏安法進(jìn)一步測(cè)量該二極管正、反向電壓均為2 V時(shí)的電阻值，二極管接在1、2 之間，電壓表的內(nèi)阻約為 40 kQ,選用多用電表的直流電流擋作為電流表接在 3、 4 之間。 該多用電表的直流電流有三個(gè)量程， 量程和對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻分別 為： 50iA,內(nèi)阻約為 100Q;50 mA，內(nèi)阻約為 50Q;250 mA，內(nèi)阻約為 10Q。 則在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，多用電表的

15、紅表筆應(yīng)與接線柱 _ (選填“ 3 或“4”相連；測(cè)二極管的反向電阻時(shí)電流表的量程應(yīng)選用 _ (選填“”“”或“”) )，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2應(yīng)撥向接點(diǎn)_ (選填“5 或 “6”。)解析：(1)多用電表測(cè)電阻時(shí)紅表筆接表內(nèi)電池的負(fù)極，所以測(cè)二極管的正向電阻時(shí)應(yīng) 與二極管的負(fù)極相連，即與B 相連。(2)紅表筆是多用電表作直流電流表使用時(shí)的正接線柱，故應(yīng)與接線柱3 相連；電壓為2 V 時(shí)，二極管反接時(shí)的電流約為40 卩人所以電流表應(yīng)選用量程；根據(jù)電壓表和電流表內(nèi)阻應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，所以單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2應(yīng)撥向接點(diǎn) 6。答案：( (1)B(2)36如下操作:先用如圖甲所示電路測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源

16、內(nèi)阻可忽略不計(jì)，閉合開(kāi)關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到 3 kQ時(shí)，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12 kQ時(shí)，電壓表指針指在如圖乙所示位置，則電壓表的讀數(shù)為 _ V。由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RV=_kQ甲乙(2)將圖甲的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個(gè)表筆，就改裝成 了一個(gè)可測(cè)量電阻的簡(jiǎn)易歐姆表，如圖丙所示，為將表盤(pán)的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進(jìn)行了如下操作：閉合開(kāi)關(guān)，將兩表筆斷開(kāi)，調(diào)節(jié)電阻箱， 使指針指在“3.0V處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為 _(填“0 或“a”);再保持電阻箱阻值不變， 在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電 壓刻度，貝 U “ 1 V 處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為 _ kQ。(3)若該歐

17、姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩表筆 斷開(kāi)時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果將.A .偏大B.偏小C .不變D .無(wú)法確定解析：( (1)由題圖乙所示電壓表表盤(pán)可知，其分度值為0.1 V，示數(shù)為 1.50 V;電源內(nèi)阻不計(jì)，由題圖甲所示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E = U + IR = U +呂 R,RV由題意可知：E=3+3X3 000,E=1.5+12 000,RVRV解得：RV= 6 000 亠 6 kQ,E = 4.5 V。兩表筆斷開(kāi)，處于斷路情況，相當(dāng)于兩表筆之間的電阻無(wú)窮大，故此處刻度應(yīng)標(biāo)阻3值為a,當(dāng)指針指向 3 V 時(shí)，

18、電路中的電流為IV= A = 0.000 5 A，此時(shí)電阻箱的阻值6 0004.5- 3為R=0.000 5Q=3 kQ當(dāng)電壓表示數(shù)為 1V 時(shí)，有(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電池新時(shí)有= E_EIv= r+ Rv+ R= r + R + Rv，測(cè)量電阻時(shí)電壓表示數(shù)為考法( (三) )用多用電表檢測(cè)電路故障6.某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 v 的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50 v 擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c 點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，紅表筆接 a 點(diǎn)時(shí)多用電表指示如圖乙所示，讀數(shù)為 _v，說(shuō)明題中_

19、正常( (選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈) )。4.51 =R+ Rx； RvRxRvRxRvRx+ Rv，解得 Rx= 1 k QoRvRx_ EU=二 T；RvRxRv+RxRv+ Rx歐姆表用一段時(shí)間調(diào)零時(shí)有Iv= r +RV+R，測(cè)量電阻時(shí) U =(rE_RvRx,RvRxRv+ Rx+ R + Rv+ Rx比較可知 r+ R = r+ R,所以若電流相同，則 Rx = Rx,即測(cè)量結(jié)果不變，C 正確。答案：(1)1.506(2)g1(3)C廉險(xiǎn)絲開(kāi)關(guān)C. d、e 間連線斷開(kāi)D. B 燈被短路(2)紅表筆接 b 點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后，多用電表指示仍然和圖乙 相同，可

20、判定發(fā)生故障的器件是 _ (選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)、小燈) )。解析：多用電表調(diào)至 50 V 量程，接 a、c 兩點(diǎn)測(cè)量的是電源兩端的電壓，讀數(shù)為 11.3V，可見(jiàn)蓄電池完好。(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，表明電壓表被斷路，開(kāi)關(guān)閉合后，讀數(shù)與接a 點(diǎn)時(shí)相同，表明蓄電池、保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)和多用電表能組成完好回路，開(kāi)關(guān)和保險(xiǎn)絲無(wú)問(wèn)題，發(fā) 生故障的是小燈，小燈斷路。答案：(1)11.3(11.111.5 均可) )蓄電池( (2)小燈7.在如圖甲所示的電路中，4 節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B 的規(guī)格為“ 3.8 V0.3 A?！焙仙祥_(kāi)關(guān) S 后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A、B 燈都不亮。(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障。選擇開(kāi)關(guān)置于下列量程的 _ 擋較為合適( (用字母序號(hào)表示) );乙甲C. d、e 間連線斷開(kāi)D. B 燈被短路A. 2.5 VC. 50 V測(cè)得 c、d 間電壓約為 5.8 V、A. A 燈絲斷開(kāi)B. 10 VD. 250Vf 間電壓為 0,則故障是_B. B 燈絲斷開(kāi)(2)接著練習(xí)使用歐姆表的“X1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”，1測(cè)試前，一