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文档简介
1、大一轮复习讲义 实验九练习使用多用电表 第七章恒定电流 NEIRONGSUOYIN 内容索引 过好双基关 研透命题点 随堂测试 回扣基础知识 训练基础题目 细研考纲和真题 分析突破命题点 随堂检测 检测课堂学习效果 过好双基关 1.构造: 如图1所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成. 欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联. 外部:接被测电阻Rx. 全电路电阻R总RgRrRx. 2.工作原理: 闭合电路欧姆定律, I . 图1 一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 3.刻度的标定: 红、黑表笔短接(被测电阻Rx0)时,调节调零电阻R,使IIg,电流表的指针 达到满偏,这一过
2、程叫欧姆调零. (1)当IIg时,Rx0,在满偏电流Ig处标为“ ”.(图甲) (2)当I0时,Rx,在I0处标为“ ”.(图乙) (3)当I 时,RxRgRr,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫 电阻. 0 中值 二、多用电表 1.功能:多用电表可以用来测量电流、 电压、电阻等,并且每一种测量都有几 个量程. 2.结构:外形如图2所示:(1)上半部为 表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多 种量程的刻度;下半部为选择开关,它 的四周刻有各种测量项目和量程. 图2 (2)多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆 调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆 处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左 端的“0”位置)、表
3、笔的正、负插孔 ( 表笔插入“”插孔, 表笔插 入“”插孔). 红黑 三、二极管的单向导电性 1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号 如图3甲所示. 2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二 极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加 反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示. 图3 3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑 表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大, 由此可判断出二极管的正、负极. 四、练习使用多用电表 1.实验器材 多用电表
4、、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值 电阻(大、中、小)三个. 2.实验步骤 (1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程. (2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零, 则可用小螺丝刀进行机械调零. (3)将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔. (4)测量小灯泡的电压和电流. 按如图4甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于 挡, 测小灯泡两端的电压. 按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于 挡,测量通过 小灯泡的电流. 图4 直流电压 直流电流 (5)测量定值电阻 根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔
5、短接,观察指针是 否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋 钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处; 将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数; 读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的 ,即得测量 结果; 测量完毕,将选择开关置于 挡或“ ”挡. 倍率 交流电压最高OFF 3.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“”插孔,黑 表笔插入“”插孔,注意电流的实际方向应为“ 入”,“ 出”. (2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度 侧的“0”位置, 可用表盘下边中间的指针定位螺丝调整;欧姆零点是指刻度盘 侧的“0”
6、 位置,可用欧姆调零旋钮调整. (3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘 以相应挡位的倍率. (4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注 意不要用手接触表笔的金属杆. 红黑 左 右 (5)测量电阻时待测电阻要与其他元件及 断开,否则不但影响测量结果, 甚至可能损坏电表. (6)测电阻时每换一次挡必须重新 . (7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“ ”挡.长期不用,应把 表内电池取出. 欧姆调零 OFF 电源 研透命题点 例1(2018盐城市三模)小明测量LED(发光二极管)在 额定电压(2.5 V)时的电阻.他选择的器材有:滑
7、动变阻 器(010 );电压表(量程3 V,内阻3 k);电动势为 3.0 V的电源;多用电表(电流挡:量程1 mA,内阻40 ; 量程10 mA,内阻4 ;量程100 mA,内阻0.4 ). 命题点一多用电表的基本使用方法 (1) 在判断LED极性时,小明先将多用电表选择开关旋 至“10”挡,调节好多用电表,将二极管两极与表笔 相接,多用电表的示数如图5甲所示时,多用电表红表 笔(插在A孔中)与二极管的_(选填“正”或“负”) 极相接触. 图5 负 (2)再将多用电表的选择开关旋至“100 mA”挡,将其接入图乙所示电路.多用 电表红表笔应与_(选填“1”或“2”)连接. 2 (3)闭合开关
8、,移动滑片,电压表示数为2.50 V 时,多用电表示数为8 mA,则该LED在额定电 压时的电阻为_ . (4)为了更准确地测出LED在额定电压时的电阻, 在不更换实验器材的条件下,对小明的实验提 出两点改进建议:_ _;_ _. 312.5 将多用电表的选择开关 旋至“10 mA”测量电流 改用多用电表 (电流挡)内接法 变式1用如图6所示的多用电表测量电阻,要用到 选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电 阻测量: (1)旋动部件_,使指针对准电流的“0”刻线. (2)将K旋转到电阻挡“100”的位置. (3)将插入“”“”插孔的表笔短接,旋动部件 _,使指针对准电阻的_(填“0刻
9、线”或 “刻线”). S T 解析机械调零应旋动S,使指针对准电流的“0” 刻线. 0刻线 图6 解析欧姆调零应旋动T,使指针对准电阻的“0刻线”. (4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准 确的测量结果,请从下列选项中选出合理的步骤,并按_的顺序进行 操作,再完成读数测量. A.将K旋转到电阻挡“1 k”的位置 B.将K旋转到电阻挡“10”的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准 解析指针偏转角度小,说明待测电阻大,所选倍率小,应改选更大的倍率, 重新进行欧姆调零,所以应按ADC顺序操作. ADC
10、 (5)如图7所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“100”挡,这时指 针所示被测电阻的阻值应为_ ;测直流电流时,用的是100 mA的量程, 指针所示电流值为_ mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的 电压值为_ V. 解析欧姆表读数刻度盘读数倍率 17100 1 700 ;100 mA的量程时的读 数为:47 mA;选用量程为50 V的电压挡, 读数选取中间刻度第二排,读数为:23.5 V. 1 700 图7 47 23.5 命题点二用多用电表进行故障分析 1.故障特点 (1)断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零; (2)短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通
11、过电路但用电器或电 阻两端电压为零. 2.检查方法 (1)电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路, 或并联路段短路; (2)电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流, 通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在运用电流表检测时,一定要注 意电流表的极性和量程; (3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路;当测量值很小或为零时, 表示该处短路.在运用欧姆表检测时,被检测元件应与电路断开; (4)假设法:将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种 故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理. 例2在如图8甲所示的电路中,4节干电
12、池串联,小灯泡A、B的规格均为 “3.8 V,0.3 A”.合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮. B 图8 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障. 选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示); A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V 解析由于4节干电池串联后电动势为6 V,电压表量程应选10 V,B正确. 测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则仅有的一处故障是_. A.A灯丝断开 B.B灯丝断开 C.d、e间连线断开 D.B灯被短路 A 解析灯泡不亮,说明电路断路或短路,电压表接c、d端时有示数且接近电 源电动势,说明有电流通过电压表,c
13、、d间以外其他部分电路接通,电压表 接e、f 时无示数,说明c、d间灯泡断路,A正确. (2)接着练习使用欧姆表的“1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”, 测试前,一定要将电路中的开关S_; 断开 解析使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开,故填“断开”. 测c、d间和e、f间电阻时,某次测量结果如图乙所示,读数为_ ,此 时测量的是_间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为_ . 6 解析温度高时灯丝的电阻大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量 出的电阻是常温下的电阻).欧姆表读数为6 .由于A灯泡断路,c、d间电阻无 穷大,而欧姆表示数为6 ,说明测量的应该是e、f 间电阻.由R 可
14、求得电 阻为12.7 . e、f12.7 命题点三多用电表的创新性使用 多用电表当欧姆表使用时内有电源,往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势 和内阻的测定等,常涉及的变形有: 1.与电压表串联形成闭合电路,则EU r,从而计算得到E. 2.与电流表串联形成闭合电路,则EI(RAr),从而计算得到E. 例3(2018苏州市模拟)小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究 多用电表的有关问题. (1)他先用多用电表测量某元件的电阻,操作如下:先选用欧姆表“100”倍 率挡开始测量,发现指针偏角过小,则应换用_(选填“10”或“1 k”) 挡;换挡后必须将红表笔和黑表笔_,调零后再重新测量. 1k
15、 短接 (2)为了弄清欧姆表有关问题,小明查阅资料后发现,欧姆表内部电路可等效 为:一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图9 甲所示.为了测定该欧姆表电源的电动势和“1 k”挡位的内电阻,他设计了 如图乙所示的测量电路. 图9 将上述调零后的欧姆表接入电路时,红表笔应和_(选填“1”或“2”) 端相连,黑表笔连接另一端. 1 将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使欧姆表的示数如图丙所示,这时电 压表的示数如图丁所示.欧姆表和电压表的读数分别为_ 和_ V. 调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表 的读数分别为12 k和4.00 V.从测量数据可知
16、,电压表的内阻为_ k. 根据前面的实验数据计算可得,此多用电表等效电源的电动势为_ V, 该电阻挡的内电阻为_ k. 1.51043.60 12 9.00 15 变式2(2018南京师大附中5月模拟)(1)如图 10甲所示为某多用电表内部简化电路图,作 为电流表使用时,选择开关S应接_(选填 “1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大. 图10 解析当作电流表使用时,电阻应和电表并 联分流,故连接1和2时为电流表,根据欧姆 定律可知并联支路的电压相等,并联支路的 电阻越大,分流越小,故当接1时量程最大; 1 (2)某同学想通过多用电表的欧姆挡测量量程 为3 V的电压表内阻(如图乙),主要步骤
17、如下: 把选择开关拨到“100”的欧姆挡上; 把两表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使 指针指在电阻零刻度处; 把红表笔与待测电压表_(选填“正” 或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱 相连,发现这时指针偏转角度很小; 解析根据“红进黑出”原理,即电流从红 表笔流进可知红表笔接电压表的负极; 负 换用_(选填“10”或“1 k”)欧 姆挡重新调零后测量,发现这时指针偏转适 中,记下电阻数值; 把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后 拔下表笔,把多用电表放回桌上原处,实验 完毕. 解析欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开 始偏转,故欧姆表指针偏转很小,说明被测电 阻大,挡位应提升一级,即换1 k挡测
18、量; 1 k (3)实验中(如图11)某同学读出欧姆表的读数为_ ,这时电压表读数为 _ V. 解析欧姆表的读数为RV401 000 4104 ;电压表最小分度值为0.1 V, 故读数为2.20 V; 4104 图11 2.20 (4)请你求出欧姆表内部电源电动势为_ V.(保留两位有效数字) 3.0 随堂测试 1.(2018镇江市模拟)(1)图12甲是某只多用电表的表盘示意图,当用“10” 欧姆挡测量某定值电阻的阻值时,其指针位置如图甲中所示,其示数为 _ ;当用“010 V”量程测量电压时,其指针位置如图甲中所示,其 示数为_ V. (2)图乙中螺旋测微器的示数为_ mm;图丙 中游标卡尺
19、的示数为_ mm. 图12 30 4.6 9.195(在9.1929.198之间均可) 7.6 123 2.(2018锦屏中学模拟)多用电表表头的示意图 如图13所示,在正确操作的情况下: (1)若选择开关的位置如箭头a所示,则测量的 物理量是_,测量结果为_. (2)若选择开关的位置如箭头b所示,则测量的 物理量是_,测量结果为_. (3)若选择开关的位置如箭头c所示,则测量的 物理量是_,测量结果为_. 123 直流电压 图16 1.16 V 直流电流46 mA 电阻1.7 k (4)若选择开关的位置如箭头c所示,正确操作 后发现指针向右偏的偏转角很小,那么接下来 的正确操作步骤应该为:_ _ _ _. (5)全部测量结束后,应将选择开关拨到_挡 或者_. (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流), 电流都应该从_(填“红”或“黑”)色表笔 经_(填“正”或“负”)插孔流入电表. OFF 交流电压500 V挡 红 正 选用欧姆表“1 k” 倍率,重新欧姆调零,将红、黑表笔分别接 触被测电阻的两根引线,读出指针所指刻度, 再乘以倍率得测量值 123 3.(2018盐城市、东台市模拟)如图14甲所示,指针式多用电表欧姆挡的内部 电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成,现设计一个实验,测量多 用电表“1 ”挡的内部电源的电动势和内部总电阻.给定的器材有:待测多 用电表,
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