第十章實驗十二用多用電表測量電學(xué)中的物理量-1

實驗十二用多用電表測量電學(xué)中的物理量目標(biāo)要求1.了解多用電表的構(gòu)造和工作原理.2.會用多用電表測量電壓、電流.3.測量定值電阻和判斷二極管的正負(fù)極.4.會用多用電表進行簡單的電路故障分析．實驗技能儲備1．認(rèn)識多用電表(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量項目都有幾個量程．(2)外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程．多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使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)、表筆的正、負(fù)插孔(______表筆插入“＋”插孔，____表筆插入“－”插孔)．2．用多用電表測量小燈泡的電壓和電流按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于________________擋，測小燈泡兩端的電壓．紅表筆接電勢________(填“高”或“低”)的點．按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于________________擋，測量通過小燈泡的電流．此時電流從________色表筆流入電表．3．用多用電表測定值電阻的阻值(1)原理電路圖I與Rx的對應(yīng)關(guān)系相當(dāng)于待測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R使I＝Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R)，此時指針指在Ig處(RΩ＝Rg＋r＋R)相當(dāng)于待測電阻Rx＝∞，此時I＝0，指針不偏轉(zhuǎn)待測電阻為Rx，I＝eq\f(E,RΩ＋Rx)，指針指到某確定位置，此時Rx＝eq\f(E,I)－RΩ刻度特點表頭電流滿偏I(xiàn)g處，對應(yīng)歐姆表零刻度(最右側(cè))表頭電流I＝0處，對應(yīng)歐姆表∞刻度(最左側(cè))表頭電流I與電阻Rx一一對應(yīng)，但不是線性關(guān)系，表盤刻度不均勻(2)注意：①黑表筆與電源的正極連接，紅表筆與電源的負(fù)極連接，電流方向為“紅進黑出”．②當(dāng)多用電表指針指在中央時eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,RΩ＋R中)，知中值電阻R中＝RΩ.(3)測量步驟①估測待測電阻阻值，選擇合適的量程．②歐姆調(diào)零．③將被測電阻接在紅黑表筆之間．④讀數(shù)：指針示數(shù)乘以倍率．⑤使用完畢：選擇開關(guān)置于________________，長期不用應(yīng)取出電池．(4)注意事項①區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”．機械零點是表盤刻度________側(cè)的“0”位置，機械調(diào)零對應(yīng)的是表盤下邊中間的指針定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤________側(cè)的“0”位置，歐姆調(diào)零對應(yīng)的是歐姆調(diào)零旋鈕．②使指針指在中值附近，否則換擋．③測電阻時每換一次擋必須重新__________________________________________．④手不能接觸表筆的金屬桿．⑤測量電阻時待測電阻要與其他元件和________斷開．4．用多用電表測二極管的正、反向電阻(1)認(rèn)識二極管：晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成，它的符號如圖所示，左端為正極，右端為負(fù)極．特點：當(dāng)給二極管加正向電壓時電阻________，當(dāng)給二極管加反向電壓時電阻________．(2)用歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極將多用電表歐姆擋調(diào)零之后，若多用電表指針偏角很大，則黑表筆接觸二極管的________極，紅表筆接觸二極管的________極(如圖甲)；若多用電表指針偏角很小，則黑表筆接觸二極管的________極，紅表筆接觸二極管的________極(如圖乙)．5．探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)，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)很大考點一教材原型實驗考向1多用電表原理及讀數(shù)例1(2023·江蘇南京市模擬)如圖甲為某多用電表原理圖的一部分，其中所用電源電動勢E＝3V，內(nèi)阻r＝1Ω，表頭G滿偏電流Ig＝2mA，內(nèi)阻rg＝100Ω.3個擋位分別為×1擋位、×10擋位、×100擋位，且定值電阻阻值R1＜R2＜Rg.(1)紅表筆為________(填“A”或“B”)；(2)某同學(xué)要測量一個電阻的阻值(約為1000Ω)，實驗步驟如下：①選擇擋位________(填“×1”“×10”或“×100”)，將紅黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零；②將紅黑表筆接在待測電阻兩端，測量電阻阻值，如圖乙所示，則該電阻的阻值為________Ω.(3)電阻R1＝________Ω；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)該同學(xué)實驗時，由于電池使用時間過長會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差．經(jīng)測量知該電池的電動勢為2.7V，內(nèi)阻為5Ω.則第(2)問中電阻的真實值為________Ω.考向2歐姆表的使用例2(2022·湖南卷·12)小夢同學(xué)自制了一個兩擋位(“×1”“×10”)的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，R0為調(diào)零電阻(最大阻值為R0m)，Rs、Rm、Rn為定值電阻(Rs＋R0m<Rm<Rn)，電流計G的內(nèi)阻為RG(Rs?RG)．用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：(1)短接①②，將單刀雙擲開關(guān)S與m接通，電流計G示數(shù)為Im；保持電阻R0滑片位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S與n接通，電流計G示數(shù)變?yōu)镮n，則Im________In(選填“大于”或“小于”)；(2)將單刀雙擲開關(guān)S與n接通，此時歐姆表的擋位為________(選填“×1”或“×10”)；(3)若從“×1”擋位換成“×10”擋位，調(diào)整歐姆零點(歐姆零點在電流計G滿偏刻度處)時，調(diào)零電阻R0的滑片應(yīng)該________調(diào)節(jié)(選填“向上”或“向下”)；(4)在“×10”擋位調(diào)整歐姆零點后，在①②間接入阻值為100Ω的定值電阻R1，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的eq\f(2,3)；取走R1，在①②間接入待測電阻Rx，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的eq\f(1,3)，則Rx＝________Ω.考向3使用多用電表測量二極管例3錢華同學(xué)的爸爸是電氣工程師，錢華經(jīng)?？吹桨职钟枚嘤秒姳磉M行一些測量．錢華在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后，爸爸給他出了一道題目，讓他通過測量找到發(fā)光二極管的負(fù)極．(1)錢華同學(xué)做了如下兩步具體的操作：第一，將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的“×1”擋，經(jīng)過________之后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光；然后他將兩表筆的位置互換以后，發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光．這說明二極管的負(fù)極是______(選填“長管腳”或“短管腳”)所連接的一極．(2)錢華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來了，他琢磨了一下，然后又依次用多用電表電阻擋的“×1”擋、“×10”擋、“×100”擋、“×1k”擋分別進行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測量(多用電表內(nèi)部電源電動勢不變)，他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來越________(選填“大”或“小”)，請幫助他分析一下具體的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.考點二用多用電表判斷電路故障例4在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V0.3A”．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)置于下列量程的________擋較為合適；(用字母序號表示)A．2.5V B．10VC．50V D．250V②測得c、d間電壓約為5.8V，e、f間電壓為0，則故障是________．A．A燈絲斷開 B．B燈絲斷開C．d、e間連線斷開 D．B燈短路(2)接著用歐姆表的“×1”擋測電阻，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c、d間和e、f間電阻時，某次測量結(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，它不等于測量值，原因是______________________________________________________________________.考點三探索創(chuàng)新實驗例5(2023·江蘇省如東高級中學(xué)高三檢測)某小組同學(xué)用多用電表做了以下兩個實驗：(1)用歐姆擋測量一電阻的阻值(約1.5～2.2kΩ)，進行了如圖甲所示的四個操作，正確的順序是________；其中步驟②的指針指在如圖乙所示的刻度處，該同學(xué)選擇的倍率為________(選填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)．(2)歐姆表的內(nèi)部電路可簡化為一個電動勢為E的電源、一個毫安表和一個電阻串聯(lián)而成．為了測量多用電表歐姆擋在“×1k”擋時的內(nèi)部電阻、電動勢和紅、黑表筆短接時流出多用電表的電流Im，該同學(xué)將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到“×100”擋進行歐姆調(diào)零后，設(shè)計了如圖丙所示的電路．①檢查發(fā)現(xiàn)電路中有接線錯誤，其錯誤是_________________________________________；②正確連接線路后，閉合開關(guān)，