2020高考物理一轮总复习第八章实验十一练习使用多用电表讲义含解析新人教版.docx

实验十一练习使用多用电表 注意事项1表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向2区分“机械零点”与“欧姆零点”机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮3测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联4测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零5由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率6使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆7测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表8如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出9在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管 误差分析1电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池2欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏的特点3由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近4测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值5读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数热点一多用电表的原理及使用典例赏析典例1(2017全国卷)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 .虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡 (1)图(a)中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_.(结果均保留三位有效数字)解析(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R1R2160 ；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻r120 ，新表头的量程是1 mA，所以R4r 120 880 (4)某次测量时该多用电表指针位置如题图(b)所示若此时B端是与“1”连接的，此时多用表是量程为2.5 mA的电流表，则多用电表读数为1.47 mA；若此时B端是与“3”连接的，此时多用表是欧姆100 挡，则读数为1.10103 ；若此时B端是与“5”连接的，量程为5 V电压表，则读数为2.95 V.答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V多用电表的读数技巧1欧姆表的读数(1)选用“1 ”倍率时，要估读到下一位，其余情况都不用估读(2)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积2测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.2、5、0.5时，不用估读到下一位题组巩固1(2019绍兴模拟)在“练习使用多用电表”实验中：(1)某同学欲测量一节干电池的电压，下述操作正确的是_(填字母)A欧姆调零，选择挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，读数B机械调零，选择挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，读数C选择挡位，机械调零，表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)，读数D选择挡位，欧姆调零，表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)，读数(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的_位置(选填A、B、C、Q)(3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为_ V.解析：(1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，待示数稳定后读数即可，故B正确，A、C、D错误(2)甲所示插座的电压为220 V交流电源，所以应把多用电表的选择开关打到如题图乙所示的H位置(3)根据电表指针可知，插座的电压为U200 V.答案：(1)B(2)H(3)2002指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图(a)所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结果为_；若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_.(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图(c)所示，则该图象的函数关系式为_(3)下列根据图(c)中IRx图线做出的解释或判断中正确的是_.A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小B欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx0时电路中的电流IIgCRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当Rx的阻值为图(c)中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧解析：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图(a)所示，若选择开关拨至“1”挡，按照最上面刻度读数，则测量的结果为18.01 18.0 ；若选择开关拨至“50 mA”挡，按照中间刻度读数，则测量结果为23.0 mA.(2)由闭合电路欧姆定律，得I.(3)因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的刻度是不均匀的欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减小，选项A错误答案：(1)18.0 23.0 mA (2)I(3)BCD热点二用多用电表判断电路故障典例赏析典例2某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)解析(1)多用电表调至50 V量程，接a c两点测量的是电源两端的电压，读数为11.5 V，可见蓄电池完好(2)断开开关，电压表指针不偏转，表明电压表被断路，开关闭合后，读数不变，表明蓄电池、保险丝、开关和多用表能组成完好回路，开关和保险丝无问题，发生故障的是小灯，小灯断路答案(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池 (2)小灯使用多用电表检测故障的两点注意事项1多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势2使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表题组巩固3在测定金属丝电阻率的实验中，某同学连接如图所示闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是_(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”)(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障先将选择开关旋至_挡(填“欧姆100”、“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将_(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱把另一支表笔依次接b、c、d接线柱若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是_、_、_.解析：(1)电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数为E，说明电压表两端与电源相连，因而是待测金属丝断路(2)判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入，因而红表笔应与a接线柱相连当只有滑动变阻器断路时，若黑表笔接b，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，若黑表笔接c或d，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势E.答案：(1)待测金属丝(2)直流电压10 V红0EE4(1)某同学按如图所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障检查前，应将开关S_(选填“闭合”或“断开”)(2)若(1)中同学检查结果如下表所示，由此可以确定_.测试点b、fb、eb、dd、e多用电表示数无穷大无穷大500 无穷大A.灯A断路 B灯B断路C灯A、B都断路 Dd、e间导线断路解析：(1)用欧姆挡检查电路需将电路断开(2)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断路，所以断路在d、e之间答案：(1)断开(2)D热点三用多用电表探索黑箱内的电学元件典例赏析典例3如图甲所示为一黑箱装置，黑箱内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接黑箱内电池的正极(1)为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流你认为以上测量中不妥的有_(填序号)，理由是_.(2)若他用多用电表测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“10”挡位，发现指针的偏转角度太大这时他应将选择开关换成欧姆挡的“_”挡位(选填“100”或“1”)；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则a，b间的电阻为_ .(3)黑箱内的电路可看成一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极，为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图丙所示的电路，调节滑动变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了UI坐标系，根据实验数据画出了坐标点，如图丁所示请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E_ V，内阻r_ .解析(1)用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻；用电流挡直接测量可能会造成电源短路(2)多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为12 .(3)如图所示，作出伏安特性曲线，图线与“U”轴的交点表示电源的电动势E，约为1.45 V；图线的斜率表示等效电源的内阻，取纵坐标为1.45 V和1.15 V的两个点，则r0.75 .答案(1)理由见解析(2)112(3)1.45(0.02)0.75(0.03)题组巩固5在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1 ，2、3接线柱之间的电阻为1.5 ，1、3接线柱之间的电阻为2.5 .(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为_.解析：(1)根据已知1、2间电阻为1 ，2、3间电阻为1.5 ，1、3间电阻为2.5 ，可画出电阻的连接方式如下：(2)若将1、3用导线连接起来，则等效电路图为：故R120.6 .答案：(1)见解析(2)0.66如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路两表笔接的接点多用电表的示数a、b_a、c10.0 b、c15.0 解析：(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A.(2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 ，由a、b间电阻为5 ，a、c间为10 ，b、c间为15 知，电路为a、b间5 的电阻与a、c间10 电阻串联而成，电路图如图所示答案：(1)A (2)短暂 (3)5.0图见解析热点四拓展创新实验核心提炼创新点分析通过研究近几年的高考题可以看出，对多用电表的读数和使用考查频率较大，有时也会考查多用电表的构造和原理、多用电表内阻的测量等命题视角视角1考查多用电表的读数视角2考查多用电表的使用视角3考查多用电表的原理视角4测量多用电表的内电阻视角5用多用电表探测黑箱内的电学元件典例赏析典例4小明在实验室中发现一个外观上像电阻的未知元件D，设计了如图甲所示电路进行实验探究，请按要求回答问题：(1)小明按图甲连接好电路，闭合开关S，将滑动变阻器滑片缓慢地从a端移到b端，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 V不变，若D为电阻元件，则该过程中它的电阻值的变化情况可能是_.A阻值一直为0B阻值先不变，后阶段变小C阻值恒定且远大于R2D阻值先不变，后阶段变大(2)根据元件D铭牌上的部分信息，小明从网络获知该元件为稳压二极管，它有正负极之分，在电路中当D的正极接高电势时，其iu图线如图乙中OC所示，当D的负极接高电势时，其iu图线如图乙中OAB所示，其中AB段为D的稳压工作区，由此可判断图甲中D的黑色端是它的_极(填“正”或“负”)(3)小明接着设计了用多用电表欧姆挡按图丙对该元件进行探究，图丙中虚线框端是其内部等效电路，已知电源电动势E9 V，电表满偏电流Ig3 mA.实验时小明先进行欧姆调零，则调零后多用电表内部总电阻为_；调零后按图丙连接元件D进行测量，若D恰好处于稳压工作区，则此时测得元件D的阻值应为_.解析(1)因在滑片移动过程中，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 V不变，则知元件阻值先不变，后阶段变小，故B正确(2)结合第(1)问中所给条件，可知D元件黑色端为负极(3)由R总，解得R总3 000 ；D恰好处于稳压工作区时，其两端电压U6 V，而U，解得RD6 000 .答案(1)B(2)负(3)3 000(或3103)6 000(或6103)跟踪训练7如图甲所示，数字多用电表是近来发展起来的高科技电子产品，它具有测量精度高、读数方便等许多独特的优点以型号“DF930”普通数字多用电表为例，其电压挡所有量程内阻高达