新課標2012屆高考物理總復(fù)習配套實驗10練習使用多用電表課件

實驗十練習使用多用電表1．了解多用電表的構(gòu)造和原理；2．使用多用電表測電阻；3．探測黑箱內(nèi)的電學元件．1．多用電表的構(gòu)造及功能多用電表可以用來測電流、電壓和電阻，又稱萬用電表，其表面結(jié)構(gòu)如圖1所示．圖1多用電表表面還有一對正、負插孔．紅表筆插“＋”插孔，黑表筆插“－”插孔，插孔上面的旋鈕叫調(diào)零旋鈕，用它可進行電阻調(diào)零．另外，在表盤和選擇開關(guān)之間還有一個機械調(diào)零旋鈕，用它可以進行機械調(diào)零，即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲，可使指針(在不接入電路中時)指在左端“0”刻線．2．多用電表是電流表、電壓表和歐姆表的組合，測電流和電壓的原理與電流表和電壓表相同(1)直流電流擋：直流電流擋的幾個擋位實際是由同一表頭并聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電流表．(2)直流電壓擋：直流電壓擋的幾個擋位實際是由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電壓表．圖2多用電表一只，干電池一節(jié)，電阻箱一個，定值電阻三個，黑箱一個，導(dǎo)線若干．1．用多用電表測電阻的步驟(1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度．(2)選擇開關(guān)置于“Ω”擋的R×1擋，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，再使指針指到“0”歐姆位置，然后斷開表筆．(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標定值進行比較．(4)選擇開關(guān)改置R×100擋，重新進行歐姆調(diào)零．(5)再將兩表筆分別接觸標定值為幾十千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標定值進行比較．(6)測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或OFF擋．3．探測黑箱內(nèi)電路，如圖4所示圖4(1)操作程序圖5作出初步判斷后，再根據(jù)各接點間的測量值進行邏輯推理，判斷黑箱內(nèi)有哪些電學元件(電阻、電源、二極管等)，最終確定元件的位置和連接方法．(2)操作步驟①機械調(diào)零：熟悉多用電表的表面結(jié)構(gòu)，觀察使用前指針是否指在刻度線左端0位置，若不指0，調(diào)整調(diào)零螺絲，使指針指0.②將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋，并置于500V量程，用多用電表測量黑箱任意兩個接線柱間的電壓，若均無示數(shù)，說明箱內(nèi)不含電源．⑤根據(jù)前面所測結(jié)果，畫出黑箱內(nèi)電路．⑥使用完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋．特別提醒機械調(diào)零第一步，斷開表筆調(diào)螺母．指針指向∞時，根據(jù)阻值來選擋．短接表筆指零歐姆，測時雙手勿觸阻．中值附近去讀數(shù)，測量阻值高精度．勿忘得數(shù)乘倍率，用完撥回“OFF”擋．使用歐姆擋進行測電阻時的注意事項1．為了提高測量的精度，在選擇量程范圍時，應(yīng)盡可能使表針指示在滿刻度的20%～80%弧長范圍內(nèi)，表針愈靠近刻度線的中點(即滿刻度的1/2)，測量的準確度愈高．例如，測量1kΩ左右的電阻，應(yīng)選擇×100擋(這時表針指示在刻度線的中間位置，而不應(yīng)選擇×10或×1k擋(這時表針的指示遠離中間位置)．4．檢查晶體管時，必須使用“×100”或“×1k”擋．不能使用“×1”或“×10k”擋，因前者電流太大(100mA左右)，后者電壓太高(9V)，都可能損壞晶體管．5．使用歐姆擋檢查整流元件(晶體二極管)的正負極性時，必須注意到：萬用電表內(nèi)電池的“＋”極是與黑表筆(即表面的“－”插孔)相連的．因此電流是從黑表筆流出，經(jīng)外接元件后再回到紅表筆去．如果忽視這一點，就會引起判斷上的錯誤．6．使用歐姆擋的間歇中，不要讓兩表筆短路，以免損耗電池．表針長時間偏轉(zhuǎn)，對電表的保養(yǎng)也不利．7．測電阻時，待測電阻要與電源以及其他電阻斷開，且不能用手接觸表筆．8．用多用電表測黑箱時，一定要先用電壓擋判斷其內(nèi)部有無電源，確認無電源后才能使用歐姆擋測量．9．使用完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋．測量值偏大其主要原因可能是表筆與電阻兩端接觸欠緊而引入接觸電阻，或者在連續(xù)測量過程中，表筆接觸時間過長，引起電表內(nèi)電池電動勢下降，內(nèi)阻增加．如果是高值電阻的測量值，則可能是人體電阻并入造成．歐姆表的刻度是按標準電池標出，當電池用舊了，電動勢和內(nèi)阻均發(fā)生變化，由此引起測量誤差．若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖6所示，則該電阻的阻值是________Ω.圖6[解析]

表頭指針偏轉(zhuǎn)角度小，說明測量電阻的阻值偏大，應(yīng)選擇大倍率的擋，換擋后必須重新調(diào)零，由圖刻度讀出測量電阻的阻值為2.2×103Ω.[答案]

×100調(diào)零(或重新調(diào)零)2.2×103題后反思多用電表的歐姆擋與其他擋不一樣，偏角越小阻值越大，應(yīng)調(diào)換倍率更大的擋，且換擋后必須重新進行電阻調(diào)零．(5)為了得到準確的測量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤________(填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”)；否則，在可能的條件下，應(yīng)重新選擇量程，并重復(fù)步驟(3)、(4)．(6)測量完成后，將選擇開關(guān)撥向________________位置．解析：本題主要考查多用電表的使用，二極管的單向?qū)щ娦?，意在考查考生實驗操作能力，分析實驗現(xiàn)象的能力．多用電表作為歐姆表使用時，除進行機械調(diào)零外，還要繼續(xù)歐姆調(diào)零，因為歐姆調(diào)零的含義是所測得電阻阻值為零，故步驟(3)中可將紅、黑表筆短接；多用電表作為歐姆表使用時，電表的內(nèi)部有一個電源，且紅表筆(插入“＋”插孔)與電池負極相連；黑表筆(插入“－”插孔)與電池正極相連，所以步驟(4)要測二極管的反向電阻時，應(yīng)將紅表筆接二極管的正極，將黑表筆接二極管的負極；因為歐姆表的表盤的刻度是不均勻的，越向左刻度越密，測量值越不準確，所以，在步驟(5)中應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤的中央，測量完畢后，應(yīng)拔出表筆，選擇開關(guān)置于OFF擋位置．答案：(3)短接(4)紅黑(5)中央(6)OFF題型二用多用電表探索黑箱問題[例2]如圖7中所示，一只黑箱外有4個接線柱A，B，C，D，盒內(nèi)有4個阻值都是6Ω的電阻，分別通過導(dǎo)線接在接線柱上．用多用電表歐姆擋測得各接線柱間的電阻值如下：RAB＝6Ω，RAC＝RAD＝10Ω，RCD＝RBC＝RBD＝4Ω.試畫出黑箱內(nèi)電阻的連接圖．圖7[解析]

這是一道解答黑箱問題的試題，由測量數(shù)據(jù)判斷箱內(nèi)電阻的連接情況．當RAB＝6Ω時，說明A、B之間只有1個6Ω的電阻與A，B兩個接線柱連接；當RAC＝RAD＝10Ω，說明在A，C及A，D兩組接線柱間除掉上面分析的1個6Ω電阻外，還接有其他電阻．其他電阻的總阻值為10－6＝4Ω，要用6Ω的電阻組合成4Ω總阻值，只有從剩下的3個電阻來連接了，3個電阻串聯(lián)或3個電阻并聯(lián)都不行，只有2個電阻串聯(lián)再與另外1個電阻并聯(lián)后才可得到4Ω的阻值．這種連接又要顧及到RCD＝RBC＝RBD＝4Ω，不能使任何2個接線柱間存在短路現(xiàn)象，故B，D之間，B，C之間，C，D之間都接了1個6Ω的電阻，盒內(nèi)電路如圖7乙所示．[答案]

如圖7乙所示題后反思黑箱問題是較難的問題之一，但是只要多接觸這類問題，對多用電表測量兩個接線柱之間的阻值，進行合理判斷，然后綜合幾次測量的結(jié)果，進行全面思考，排除錯誤或淺層次的判斷，即可作出合理、正確的判斷．變式2—1如圖8所示，已知黑箱外有A、B、C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．用多用電表依次測三只接線柱間的阻值，結(jié)果如表所示．請判定黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu).圖8紅表筆AABCCB黑表筆BCCBAA阻值(Ω)100150502k2.1k100解析：此題考查用多用電表判定黑箱內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)，考查學生對二極管特性的掌握情況，考查推理能力．定值電阻阻值與電流方向無關(guān)．二極管有單向?qū)щ娦裕潆娮枧c電流方向有關(guān)，其正向電阻較小，反向電阻很大．電流方向總是從紅表筆流入多用電表，因此一定是從黑表筆流入被測電路的．A、B間電阻與電流方向無關(guān)，因此一定是定值電阻；B、C間電阻與電流方向有關(guān)，且阻值比A、C間的相應(yīng)阻值小，說明二極管一定直接接在B、C間且C為正極．答案：黑箱內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖9所示圖91．多用電表表頭的示意圖如圖10所示．在正確操作的情況下：圖10(1)若選擇開關(guān)的位置如灰箭頭所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________．(2)若選擇開關(guān)的位置如白箭頭所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________．(3)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________．(4)若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示，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)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到________或者________．(6)無論用多用電表進行何種測量(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'1.24V'(2)直流電流'49mA(3)電阻'1.7kΩ'(4)改用×1kΩ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2．(2010·廣東四校聯(lián)考)某同學想通過一個多用表中的歐姆擋，直接去測量某電壓表(量程為10V)的內(nèi)阻(大約為幾十千歐)，該多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至________擋．先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖11中________方式連接．圖11圖12在實驗中，某同學讀出歐姆表的讀數(shù)為________Ω，這時電壓表的讀數(shù)為________V，請你求出歐姆表電池的電動勢為________V.答案：×1kA4.0×1045.08.753．(2009·上海高考)(1)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十kΩ的電阻Rx，以下給出的是可能的實驗操作步驟，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(chǎn)．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)R使指針對準刻度盤上歐姆擋的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使其尖端對準歐姆擋×1kd．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準歐姆擋×100e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準交流500V擋，并拔出兩表筆________________根據(jù)圖13所示指針位置，此被測電阻的阻值約為______Ω.圖13(2)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是()A．測量電阻時，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)零后測量B．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結(jié)果C．測量電路中的某個電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開D．測量阻值不同的電阻時，都必須重新調(diào)零解析：(1)①使用歐姆表時，指針指在“中值”附近較為準確．②由圖知，中值電阻為30Ω，而被測電阻Rx為幾十千歐，故選用×1k擋．③測量前必須調(diào)零．④實驗完畢后，將選擇開關(guān)撥至交流電壓最高擋，故操作順序應(yīng)為：c、a、b、e.(2)指針偏角過大，說明電阻示數(shù)太小，即選用倍率過高，應(yīng)換用倍率較小擋位，且重新調(diào)零，A正確．利用歐姆表測電阻時，因使用表內(nèi)電源，故電阻不能在通路時測試，C正確．答案：(1)c、a、b、e'30k(或30000)(2)A、C4．(2010·山東高考)在測定金屬電阻率的實驗中，某同學連接電路如圖14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，電源電動勢為E)：圖14①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”、“滑動變阻器”或“電鍵”)．②若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學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．若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________.解析：①電流表示數(shù)為零，說明該電路某處有斷路；電壓表示數(shù)為E，說明電壓表與電源接通完好，故可判斷待測金屬絲發(fā)生斷路．②檢查含有電源的工作電路，多用電表不能選擇歐姆擋；直流電流擋量程太小(2.5mA)，且操作不方便(需串聯(lián)在電路中)，故選擇直流電壓10V．若滑動變阻器在兩表筆之外，則多用電表的示數(shù)為零，若在兩表筆之間，則多用電表與電源接通完好，則示數(shù)為電源電動勢E.答案：①待測金屬絲②直流電壓10V紅0E

E5．如圖15甲所示，數(shù)字多用電表是近來發(fā)展起來的高科技電子產(chǎn)品，它具有測量精度高、讀數(shù)方便等許多獨特的優(yōu)點．以型號“DF930”普通數(shù)字多用電表為例，其電壓擋所有量程內(nèi)阻高達10MΩ以上，而機械指針式電壓表內(nèi)阻一般為幾千歐到幾十千歐．圖15現(xiàn)有一塊型號為“DF930”的數(shù)字多用電表，用它來測量一只電池的電動勢和內(nèi)電阻．提供的其他測量器材還有：一只滑動變阻器R(0～30Ω)，兩只開關(guān)，導(dǎo)線若干．實驗要求：利用這些器材，盡量采用最簡單的測量方法，分兩步進行．首先測量電動勢，待電動勢測定之后再測量其內(nèi)電阻．現(xiàn)按圖