新高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)練習(xí)實(shí)驗(yàn)12 用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量（原卷版）

實(shí)驗(yàn)12用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量1.了解多用電表的構(gòu)造和工作原理.2.會(huì)用多用電表測(cè)量電壓、電流.3.測(cè)量定值電阻和判斷二極管的正負(fù)極.4.會(huì)用多用電表進(jìn)行簡單的電路故障分析．1．認(rèn)識(shí)多用電表(1)多用電表可以用來測(cè)量電流、電壓、電阻等，并且每一種測(cè)量項(xiàng)目都有幾個(gè)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(cè)量項(xiàng)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(紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔)．2．用多用電表測(cè)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)置于直流電壓擋，測(cè)小燈泡兩端的電壓．紅表筆接電勢(shì)高(填“高”或“低”)的點(diǎn)．按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過小燈泡的電流．此時(shí)電流從紅色表筆流入電表．3．用多用電表測(cè)定值電阻的阻值(1)原理電路圖I與Rx的對(duì)應(yīng)關(guān)系相當(dāng)于待測(cè)電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R使I＝Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R)，即表頭滿偏(RΩ＝Rg＋r＋R)相當(dāng)于待測(cè)電阻Rx＝∞，此時(shí)I＝0，指針不偏轉(zhuǎn)待測(cè)電阻為Rx，I＝eq\f(E,Rg＋r＋R＋Rx)，指針指到某確定位置刻度特點(diǎn)表頭電流滿偏I(xiàn)g處，對(duì)應(yīng)歐姆表零刻度(右側(cè))表頭電流I＝0處，對(duì)應(yīng)歐姆表∞刻度(左側(cè))表頭電流I與電阻Rx一一對(duì)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?yàn)椤凹t進(jìn)黑出”．②當(dāng)多用電表指針指在中央時(shí)eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,RΩ＋R中)，知中值電阻R中＝RΩ.(3)測(cè)量步驟①估測(cè)待測(cè)電阻阻值．②歐姆調(diào)零．③將被測(cè)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“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池．(4)注意事項(xiàng)①區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”．機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，機(jī)械調(diào)零對(duì)應(yīng)的是表盤下邊中間的指針定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，歐姆調(diào)零對(duì)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(cè)電阻時(shí)每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零．④手不能接觸表筆的金屬桿．⑤測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開．4．用多用電表測(cè)二極管的正、反向電阻(1)認(rèn)識(shí)二極管：晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成，它的符號(hào)如圖所示，左端為正極，右端為負(fù)極．特點(diǎn)：當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)電阻很小，當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)電阻很大．(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正極，紅表筆接觸二極管的負(fù)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負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極(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(shí)均無示數(shù)，說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大【典例1】（2022·全國·高三課時(shí)練習(xí)）指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量儀器。（1）如圖甲所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個(gè)單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點(diǎn)1、2、3接通，從而實(shí)現(xiàn)使用多用電表測(cè)量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是___________。（選填選項(xiàng)前面的字母）A．當(dāng)S接觸點(diǎn)1時(shí)，多用電表處于測(cè)量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆B當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測(cè)量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆C．當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測(cè)量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆D．當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí)，多用電表處于測(cè)量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆（2）用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測(cè)量時(shí)，指針在表盤的位置如圖乙所示。a.若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為___________mA。b.若所選擋位為電阻“×10”擋，則示數(shù)為___________Ω。c.若所選擋位為電阻“×10”擋，則歐姆表表頭內(nèi)阻為___________Ω。（3）用表盤為圖乙所示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前，請(qǐng)選擇以下必需的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號(hào)：___________。A．將紅表筆和黑表筆接觸B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)（4）某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻線不均勻，分析在同一個(gè)擋位下通過待測(cè)電阻的電流I和它的阻值Rx關(guān)系，他們分別畫出了如圖所示的幾種圖像，其中可能正確的是___________。A．

B．

C．

D．

（5）圖丙為上題（圖乙表盤的）多用電表電阻擋中某一擋位的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig=100μA，內(nèi)阻Rg=100Ω，電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，則此時(shí)歐姆表為電阻___________擋?！镜淅?】（2022·全國·高三專題練習(xí)）（1）如圖甲所示，當(dāng)電流表使用的量程為0～0.6A時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表___________A，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________A；當(dāng)電流表使用的量程為0～3A時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤中每一小格代表___________A，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________A。（2）如圖乙所示，當(dāng)電壓表使用的量程為0～3V時(shí)，每一小格代表___________V，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________V；當(dāng)電壓表使用的量程為0～15V時(shí)，則表盤刻度每一小格代表___________V，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________V?！镜淅?】（2022·黑龍江·哈九中模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)小組利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)一電阻阻值Rx，測(cè)量過程如下：（1）組員先用多用電表粗測(cè)電阻：如圖甲所示，紅、黑表筆插入“+”、“－”插孔，此時(shí)黑表筆與表內(nèi)電源的___________（選填“正”或“負(fù)”）極相連；選用多用電表“×10”倍率的歐姆擋測(cè)量其阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太大，為了測(cè)量結(jié)果比較精確，組員按以下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：①應(yīng)換用___________（選填“×1”或“×100”）倍率的歐姆擋；②兩表筆短接，通過調(diào)節(jié)___________（選填“S”、“T”或“K”），進(jìn)行歐姆調(diào)零；③重新測(cè)量并讀數(shù)，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖乙所示，測(cè)量結(jié)果是___________Ω。（2）除待測(cè)電阻Rx外，實(shí)驗(yàn)室還提供了下列器材：A．電流表A1（量程為200mA，內(nèi)阻r1=10.0Ω）B．電流表A2（量程為500mA，內(nèi)阻r2=1.0Ω）C．滑動(dòng)變阻器R（0~10Ω）D．定值電阻R1=10ΩE．定值電阻R2=20ΩF．電源（電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻可以忽略）G．開關(guān)S、導(dǎo)線若干①實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量盡可能精確，且通過電阻的電流調(diào)節(jié)范圍盡量大，請(qǐng)將設(shè)計(jì)好的電路圖畫在虛線框中（要標(biāo)出器材的符號(hào)）。()②按正確的電路連接，閉合開關(guān)，記錄電流表A1、A2的示數(shù)I1和I2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組數(shù)據(jù)，并作出I1—I2圖線如圖所示，則該待測(cè)電阻為Rx=___________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），測(cè)量值與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）?！镜淅?】（2022·浙江·高三專題練習(xí)）實(shí)驗(yàn)室有一額定電壓為220V的白熾燈，吳同學(xué)欲了解其低壓伏安特性，為此設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)依次解決下列問題：（1）吳同學(xué)用多用電表粗測(cè)白熾燈的電阻，正確操作后得到圖甲，則該情況下白熾燈的電阻為___________Ω。（2）吳同學(xué)隨后用學(xué)生電源供電（其調(diào)節(jié)的情況如圖乙），選擇合適的滑變器和其他器材，連接電路如圖丙，打算直接閉合開關(guān)開始測(cè)量。請(qǐng)你指出連接圖中存在的問題（至少列舉兩條）。①___________；②___________；（3）吳同學(xué)改掉所有問題后，正確測(cè)量過程中得到的一組電流表、電壓表示數(shù)如圖丁，則兩表的讀數(shù)分別為___________A、___________V。（4）吳同學(xué)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，作了SKIPIF1<0圖像，下列圖像中最可能正確的是___________（選填字母“A”、“B”或“C”）【典例5】（2022·海南·嘉積中學(xué)三模）某同學(xué)用多用電表歐姆擋“×100”擋估測(cè)某一電壓表內(nèi)阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖中虛線所示。（1）應(yīng)將擋位換為___________擋（選填“×10”或“×1k”），并將紅、黑表筆短接，進(jìn)行___________（選填“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”）后再測(cè)量；（2）重新正確測(cè)量后，刻度盤上的指針位置如圖中實(shí)線所示，則該歐姆表在此擋位時(shí)的內(nèi)阻為___________Ω；（3）如圖所示為用多用電表測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖，其中a是___________表筆（選填“紅”或“黑”）。【典例6】（2022·重慶·西南大學(xué)附中高三階段練習(xí)）某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下研究二極管的伏安特性。（1）二極管如圖a所示，為了弄清楚二極管的正負(fù)極，學(xué)習(xí)小組用多用電表歐姆檔進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)情況如圖b，可知二極管的______端（選填“a”或“b”）為正極；（2）小組設(shè)計(jì)了如圖c所示電路，仔細(xì)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器SKIPIF1<0的滑片直到通過靈敏電流計(jì)的電流為零，此時(shí)電流表A的讀數(shù)______（選填“大于”“小于”或“等于”）通過二極管的電流；（3）圖d是實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)