高考物理總復習第9單元電路及其應用實驗13用多用電表測量電學中的物理量

實驗十三用多用電表測量電學中的物理量實驗課標解讀

基礎(chǔ)實驗過關(guān)

創(chuàng)新實驗拓展教師備用習題

課時鞏固訓練實驗課標解讀1.實驗目的(1)了解多用電表的構(gòu)造和原理.(2)使用多用電表測電流、電壓、電阻.2.實驗原理(1)多用電表外部構(gòu)造如圖所示.實驗課標解讀(2)要測量電路中某處的電流,應該把選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到恰當?shù)碾娏鲹跷?把多用電表串聯(lián)在所要測量的電路中.要測量電路中某兩點之間的電壓,應該把選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到恰當?shù)碾妷簱跷?把多用電表表筆直接跟所測的兩點接觸.要測量導體的電阻,應該把選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到恰當?shù)碾娮钃跷?在被測電阻脫離電源的情況下,把多用電表表筆跟導體兩端相連.基礎(chǔ)實驗過關(guān)例1[2021·寧波十校聯(lián)考]在“用多用電表測量電學中的物理量”的實驗中:

(1)測量電阻時,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×100”的位置;將紅、黑表筆短接,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針對準電阻刻度的

(選填“0刻線”或“∞刻線”).

0刻線[解析]每次換擋后要重新進行歐姆調(diào)零,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針對準電阻刻度的零刻線.基礎(chǔ)實驗過關(guān)(2)將兩表筆與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小.為了得到比較準確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟:

.

A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×1k”的位置B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×10”的位置C.換擋后直接測量讀數(shù)D.換擋后先進行歐姆調(diào)零再測量讀數(shù)AD[解析]指針偏轉(zhuǎn)角度過小,說明電阻阻值大,要選大倍率,并重新進行歐姆調(diào)零,然后測量,故A、D正確,B、C錯誤.基礎(chǔ)實驗過關(guān)(3)若選用“×1”倍率時電表的讀數(shù)如圖所示,則所測電阻的阻值為

Ω.

16.0[解析]電阻阻值是16.0×1Ω=16.0Ω.基礎(chǔ)實驗過關(guān)變式

某實驗小組為了測量一待測電阻Rx的阻值,準備先用多用電表粗測出它的阻值.(1)在用多用電表粗測電阻時,該實驗小組首先將選擇開關(guān)調(diào)到如圖甲所示的歐姆擋,其阻值如圖乙中指針所示.為了減小讀數(shù)誤差,應換用歐姆擋

(選填“×1”或“×100”)倍率.

×1[解析]由圖甲可知,選擇歐姆擋“×10”倍率,由圖乙可知,指針偏轉(zhuǎn)角度太大,說明所選擋位太大,為了減小讀數(shù)誤差,應換用歐姆擋“×1”倍率.基礎(chǔ)實驗過關(guān)(2)按正確的操作程序再一次用多用電表測量該待測電阻的阻值時,其阻值如圖丙中指針所示,則Rx的阻值大約是

Ω.

32[解析]歐姆表選擇“×1”倍率,由圖丙可知,Rx的阻值大約是32×1Ω=32Ω.基礎(chǔ)實驗過關(guān)(3)某次實驗的電路如圖丁所示,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)兩個電表指針均不偏轉(zhuǎn),欲用多用電表檢查該電路(開關(guān)處于閉合狀態(tài))何處“斷路”,應使用多用電表的

進行檢測(填選項前的字母).

A.電阻擋 B.電流擋C.交流電壓擋 D.直流電壓擋D[解析]為檢查電路何處“斷路”,應使用多用電表的直流電壓擋,故D正確.基礎(chǔ)實驗過關(guān)(4)在圖丁的實驗電路圖中,開關(guān)閉合前變阻器的滑片應該滑動到最

(選填“左”或“右”)端.

右[解析]為保護電路,開關(guān)閉合前變阻器滑片應該滑動到使其接入電路的阻值最大處,即右端.多用電表歐姆擋的刻度是不均勻的,因此不同量程范圍處其分度值不相等.若多用電表歐姆擋的儀器誤差遵循半格誤差原則(即儀器誤差為分度值的一半),則其在不同量程處的儀器誤差也不相等,應按不同量程范圍討論歐姆擋的儀器誤差和估讀方法,見下表.基礎(chǔ)實驗過關(guān)要點總結(jié)基礎(chǔ)實驗過關(guān)量程/Ω分度值/Ω儀器誤差/Ω(半格計算值)儀器誤差出現(xiàn)在哪一位/Ω估讀方法0~50.50.250.1五分法5~2010.50.1十分法20~40211二分法40~5052.51五分法50~1001051十分法100~200502510五分法200~1000此時應換擋測量探測電學“黑箱”內(nèi)的電學元件的方法創(chuàng)新實驗拓展判斷元件應用擋位現(xiàn)象電源電壓擋

兩接線柱正、反接時均無示數(shù)則說明無電源電阻歐姆擋

兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋

正接時示數(shù)很小,反接時示數(shù)很大電容器歐姆擋

指針先指向某一小阻值,后逐漸增大到“∞”電感線圈歐姆擋

示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)例2

[2022·北京四中月考]“黑箱”表面有a、b、c三個接線柱,盒內(nèi)總共有兩個電學元件,每兩個接線柱之間只可能連接一個元件.為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式,某位同學用多用電表進行了如下探測:第一步:用電壓擋,對任意兩接線柱正、反向測量,指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn);第二步:用電阻“×100Ω”擋,對任意兩個接線柱正、反向測量,指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示.創(chuàng)新實驗拓展(1)第一步測量結(jié)果表明盒內(nèi)

.

創(chuàng)新實驗拓展不存在電源[解析]使用電壓擋進行測量,目的是看盒內(nèi)是否有電源,由于指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),因此盒內(nèi)不存在電源.(2)左下圖標出了圖甲和乙中歐姆表指針所處的位置,其對應的阻值是

Ω;右下圖標出了圖丙中歐姆表指針所指的位置,其對應的阻值是

Ω.

創(chuàng)新實驗拓展1.20×103500[解析]使用歐姆表讀數(shù)時注意其零刻度在右側(cè),讀出數(shù)據(jù)然后乘擋位倍率即為所測電阻阻值,所以前一次示數(shù)為12.0×100Ω=1.20×103Ω,后一次讀數(shù)為5×100Ω=500Ω.(3)請在圖的接線柱間用電路圖符號畫出盒內(nèi)的元件及連接情況.創(chuàng)新實驗拓展[答案]如圖所示[解析]使用歐姆擋進行測量時,注意黑表筆是和內(nèi)部電源的正極相連的,觀察圖甲、乙可知,在測量b、c之間的電阻時,對兩個接線柱進行正反測量,其阻值相同,說明b、c之間接有一個定值電阻;觀察圖丙、丁可知,在測量a、c之間電阻時,黑表筆接c時電阻很小,接a時電阻很大,說明a、c之間有二極管,而且c應該接二極管的正極;觀察圖戊可知,黑表筆接b時電阻比圖丙中黑表筆接c時電阻大,說明了a、c、b之間串聯(lián)了二極管和電阻兩個元件,由圖己可知,a、b之間電阻為無窮大,故盒內(nèi)元件的連接如圖所示.常見電路故障類型及現(xiàn)象多用電表的電壓、電流、歐姆擋都可以用來檢測電路故障,實際上使用直流電壓擋測電壓和歐姆擋測電阻的情況較多.具體操作時要注意各種情況的使用規(guī)則,根據(jù)測量結(jié)果和串、并聯(lián)電路特點來考慮故障位置和原因.特別注意到一點,某段電路無電流時,電路中各點電勢相等,這是判斷電路故障時常用依據(jù).電路中的兩點間有電壓(接近電動勢)表示兩點間有斷點,其他部分無故障.創(chuàng)新實驗拓展要點總結(jié)序號所測物理量量程或倍率指針讀數(shù)1直流電壓0~5Va

2直流電流

a11.5mA3電阻

a5.0×103Ω4電阻×100b________________________1.下表是用多用電表進行測量的四次記錄,a、b分別為測量時的指針位置.其中有的記錄了量程(或倍率)但沒有記錄讀數(shù),有的記錄了讀數(shù)但沒有記錄量程(或倍率),請你填寫表格中的各個空格.1.15V教師備用習題用多用電表測量直流電壓、直流電流、電阻0~50mA×100310~330Ω都可以[解析]用多用電表測直流電壓且量程為0~5V,應讀中間一排刻度,由圖可知,位置a的示數(shù)為1.15V.用多用電表測直流電流,位置a的示數(shù)為11.5mA,則量程應為0~50mA.用多用電表測電阻時,應讀最上排刻度,由圖可知,位置a對應的示數(shù)為50Ω,但結(jié)果為5.0×103Ω,則倍率應為×100.用多用電表測電阻時,應讀最上排刻度,由圖可知,位置b對應的示數(shù)為3.1Ω,由于倍率為×100,則讀數(shù)為310Ω,由于誤差,則310~330Ω都可以.教師備用習題2.圖甲為多用電表的示意圖,現(xiàn)用它測量一個阻值約為20Ω的電阻,測量步驟如下:(1)調(diào)節(jié)

,使電表指針停在

(選填“電阻”或“電流”)的“0”刻線.

教師備用習題指針定位螺絲電流[解析]使用多用電表歐姆擋前,先進行機械調(diào)零,應調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使電表指針停在電流的“0”刻線上.(2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋的

(選填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置.

教師備用習題×1

(3)將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)

,使電表指針對準

(選填“電阻”或“電流”)的“0”刻線.

教師備用習題歐姆調(diào)零旋鈕電阻[解析]歐姆調(diào)零時,應將兩表筆短接,調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”,使電表指針對準“電阻”的“0”刻線.(4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸,若電表指針讀數(shù)如圖乙所示,該電阻的阻值為

Ω.

(5)測量完畢,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置.教師備用習題19.0[解析]表盤的讀數(shù)為19.0Ω,使用“×1”的倍率,電阻的阻值為讀數(shù)乘倍率,為19.0Ω.3.

[2021·臺州模擬]歐姆表內(nèi)部電路可等效為一個電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路.某同學準備測出電池的電動勢E、歐姆表“×100”擋內(nèi)部電路的總內(nèi)阻r.(1)多用電表使用前表盤指針如圖甲所示,則應該調(diào)整該多用電表的哪個位置

(選填“A”“B”或“C”);

教師備用習題A[解析]多用電表使用前表盤指針未指到左側(cè)零刻度,應調(diào)節(jié)指針定位螺絲A.(2)選擇開關(guān)調(diào)到“×100”擋并已調(diào)零,且連接了部分電路,如圖乙所示.則a導線和

表筆連接(選填“b”或“c”);

教師備用習題b[解析]多用電表正極(紅表筆)與內(nèi)部電池的負極相連,負極(黑表筆)與內(nèi)部電池的正極相連,為使電流從電壓表正極流入,則a導線應和b表筆連接.

教師備用習題BD

(4)該同學用該多用電表測量幾個小燈泡的電阻,經(jīng)正確操作,測得的阻值為4.0Ω.則可能是下列哪個燈泡

.

A.2.1V、0.7A B.2V、1AC.2.4V、0.6A D.2.5V、0.3A教師備用習題C

4.在練習使用多用電表的實驗中:(1)某同學使用多用電表的歐姆擋粗略測量一定值電阻的阻值Rx,先把選擇開關(guān)旋到“×10”擋位,測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示.以下是接下來的測量過程:a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針對準刻度盤上電阻的零刻度線,然后斷開兩表筆;b.旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最高擋(或“OFF”擋),并拔出兩表筆;c.將選擇開關(guān)旋到“×1”擋;d.將選擇開關(guān)旋到“×100”擋;教師備用習題e.將選擇開關(guān)旋到“×1k”擋;f.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出阻值Rx,斷開兩表筆.以上實驗步驟中的正確順序是

(填寫步驟前的字母).

教師備用習題dafb[解析]因為在“×10”擋時,指針偏轉(zhuǎn)角度過小,即被測電阻較大,所以應選用較大倍率擋位測量,故先將選擇開關(guān)旋到“×100”擋;后歐姆調(diào)零,即將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針對準刻度盤上電阻的零刻線,然后斷開兩表筆;再測量,將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出阻值Rx,斷開兩表筆;最后歸位,即旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最高擋(或“OFF”擋),并拔出兩表筆.所以正確操作順序是dafb.(2)重新測量后,指針位于如圖乙所示的位置,被測電阻的測量值為

Ω.

教師備用習題2.4×103[解析]圖乙中指針讀數(shù)為24,由(1)可知:歐姆表倍率為×100,故被測電阻的測量值為24Ω×100=2.4×103Ω.(3)如圖丙所示為歐姆表表頭,已知電流計的最大測量值為Ig=100μA,電池電動勢為E=1.5V,則該歐姆表的內(nèi)阻是

kΩ,表盤上30μA刻度線對應的電阻值是

kΩ.

教師備用習題1535

教師備用習題2008

1.在“用多用電表測量電學中的物理量”實驗中:(1)多用電表分別測量小燈泡兩端的電壓和通過的電流,圖甲中,多用電表在測量小燈泡的

,A、B兩根表筆中

是紅表筆.

電流課時鞏固訓練B[解析]多用電表與燈泡串聯(lián),所以測的是小燈泡的電流;多用電表中的電流是從紅表筆流入,從黑表筆流出,故B是紅表筆.(2)用多用電表的歐姆擋測量“2.5V、0.3A”小泡正常工作狀態(tài)的電阻時,電表指針如圖乙所示,此時歐姆表使用的倍率是

.

課時鞏固訓練×1

(3)現(xiàn)用兩只多用電表測量該小燈泡的伏安特性曲線,連接好電路后,測量電壓用多用電表的2.5V擋,測量電流用多用電表的500mA擋,圖丙中電流的測量值是

mA.

課時鞏固訓練120[解析]多用電表測量電流,擋位選擇了500mA擋,所以讀數(shù)為120mA.2.[2021·深圳模擬]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)格均為“3.8V,0.3A”.合上開關(guān)S后,無論怎樣移動滑片,A、B燈都不亮.(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障.①選擇開關(guān)置于下列量程中的

擋較為合適(填選項前的字母).

A.2.5V B.10VC.50V D.250V課時鞏固訓練B[解析]由于4節(jié)干電池串聯(lián)后電動勢為6V,所以電壓表量程應選10V,B正確.②測得c、d間電壓約為5.8V,e、f間電壓為0,則故障是

(填選項前的字母).

A.A燈絲斷開 B.B燈絲斷開C.d、e間連線斷開 D.B燈被短路課時鞏固訓練A[解析]燈泡不亮,說明電路斷路或短路,電壓表接c、d端時有示數(shù)且接近電源電動勢,說明有電流通過電壓表,c、d間以外其他部分電路接通,電壓表接e、f時無示數(shù),說明c、d間燈泡斷路,A正確.(2)接著練習使用歐姆表的“×1”擋測量電阻,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測量c、d間和e、f間電阻時,某次測試結(jié)果如圖乙所示,讀數(shù)為

Ω,此時測量的是

間電阻.根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為

Ω.

課時鞏固訓練斷開3.5e、f12.7

3.[2021·青島二中模擬]如圖所示為某黑箱面板上的三個