2022年高考物理一轮复习第八章恒定电流第6课时用多用电表测量电学中的物理量学案新人教版

1、第6课时用多用电表测量电学中的物理量JEEBQ理清实验基础一教材为“根”把握经典实验方案一、实验目的. 了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。.会使用多用电表测电压、电流及电阻。.会用多用电表检测二极管、探索黑箱中的电学元件。二、实验原理.多用电表的工作原理：闭合电路的欧姆定律、电路的串联与并联。.认识多用电表：如图所示是一种多用电表的外形图。表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。交变也氏2.5 V的刻度推指针定位丝f多用电表电阻的制度拄送挥开关肥料到政卿措时.衷内的欧7：鼻产 蟠发电格就超接通宜流电灌、电压 的刻度线断竭调军旋锐逸择开关选样开关

2、旋转到电流挡时，表内的电通表电船就被接购选择“关除其到 交.直流电注揩 时.表内的电厩 表电路就被拨通世第.二极管的单向导电性1)晶体二极管：由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。2)晶体二极管具有单向导电性：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。三、实验器材多用电表、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。四、实验步骤.观察多用电表：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。.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

3、不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。.将红、黑表笔分别插入“ + ” “”插孔。.测量小灯泡的电压和电流。(1)按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两 端的电压。(2)按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。5.测量定值电阻(1)根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，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。(2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。(3)读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量

4、结果。6.测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“ OFF挡。融通多彩实验方案.鲁科版新教材一一用多用电表测量电学中的物理量要点解读(1)教材介绍了欧姆表的原理如图所示，在满偏电流为Ig、内阻为R的电流计上串联一个电动势为E、内阻为r的电源和一个可变电阻 R, AB两端接有一个待测电阻根据闭合电路欧姆定律，回路中的电流I =D ED 1P,则待测电阻R + r + N + R=E (R + r + R)。在E、R+r+R不变的情况下，待测电阻 R与回路胤娜&测量电胤电瑞图R这就是欧姆表。中电流I有着一一对应的关系，由此便可在电流计刻度盘上直接标识电阻(2)教材介绍了多用电表的电路原理多用电表

5、的核心是一个直流灵敏电流计G即表头。表头与电阻、开关等组成不同的测量 电路。如图所示，是一种测量直流电流、电压和电阻的多用电表原理示意图。（第表里）（红表选）用由衷原理示章用用多用电表测直流电流和电压的原理，实质上就是我们学过的分流和分压原理。在上图 中，若将选择开关拨至触点“ 1”或“2”，可构成不同量程的电流表；若将选择开关拨至触点“3”或“4”，可构成不同量程的电压表；若将选择开关拨至触点“ 5”，可构成欧姆表。.粤教版新教材一一用多用电表测量电学中的物理量要点解读（i）教材介绍了两类多用电表多用电表由表头、测量电路、选择开关以及红、黑测量表笔等组成，一般可分为指针式 和数字式两大类。如

6、图1所示是一种指针式多用电表。表的上半部分为刻度显示盘，下半部分是选择开关, 开关周围标有测量功能的区域及量程。将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路 就被接通；将选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通。用I指复式名用电表图Z数字式老用电表如图2所示是一种数字式多用电表。表的上半部分为读数屏，下半部分是选择开关，开 关周围标有测量功能的区域及量程。数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示，使用方 便。（2）教材介绍了指针式多用电表的原理如图所示为指针式多用电表的电路简图。曲胡式多用电批电将简图测量电流时，黑表笔插入公共端，红表笔根据待测电流的大小，通过转换开

7、关接入“1端或“2”端。多用电表中测量端旁标出的电流是该测量端的最大测量电流，即量程。“1” 端和“2”端的量程不同。测量电压时，黑表笔插入公共端，红表笔根据待测电压的大小，通过转换开关接入“3”端或“4”端，它们的量程不同。测量电阻时，黑表笔插入公共端，红表笔通过转换开关接入“ 5”端。在红、黑表笔间接 入待测电阻R后，形成闭合电路，其中电阻R0为可变电阻，称为调零电阻，E为电池电动势。实际上，多用电表的电阻测量端不止一个。它的多个测量端共用一个电阻刻度盘，电阻 值按十进倍率扩大。归纳共性实验关键.不变的实验原理都是应用了闭合电路的欧姆定律、电路的串联与并联知识。.必备的实验器材多用电表、电

8、学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻.通用的数据处理方法(1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。记录电阻读数时一般用科学计数法表示。(2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。.通用的注意事项(1)使用前要机械调零。(2)两表笔在使用时，电流总是“红入” “黑出”。(3)测电阻时：指针指在中值附近较准，否则换挡；每换一挡必须重新欧姆调零； 读出示数要乘以倍率。(4)使用完毕，选择开关置于“ OFF挡或交流电压最高挡，

9、长期不用应取出电池。.通用的误差分析(1)偶然误差：估读时易带来误差；表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。(2)系统误差：电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及 时更换电池；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。l酗掌握基本考法一同基为“本考法一多用电表的原理和读数1 .如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。尔 nti a/v 2gM(1)如果是用直流2.5 V挡测量电压，则读数为 V。(2)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为 mA(3)如果是用欧姆“X 100”挡测量电阻，则读数为 Qo解析：(1)用多用电表测直流电压、电流时，需

10、根据第二行刻度读数。用直流2.5 V挡时,2.5最小刻度值为 好 V05 V，故所测电压 U= 0.05 X32.2 V = 1.61 V。50(2)用直流5 mA当时，最小刻度值为 5- mA= 0.1 mA故所测电流I=0.1 X32.2 mA= 3.22 mA(3)用多用电表测电阻时，需根据第一行刻度读数。由于选用欧姆“X 100”挡，故所测电阻 R= 8.0X100 Q= 800.0 Qo答案：(1)1.61(2)3.22(3)800.0(1)如图甲所示为一简易多用电表内部电路原理图，其中G为灵敏电流计。选择开关 S与不同接点连接就构成不同的电表，下列分析正确的是 。A. A为黑表笔，

11、B为红表笔B.将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表C.将选才i开关S与1、2连接，就构成了电流表，且与 1接点相连时量程较大D.将选才i开关S与4、5连接，就构成了电压表，且与4接点相连时量程较大(2)某同学选择欧姆挡“x 1 k”倍率测量电阻 R、R的阻值时，指针分别处于 a、b两位 置，其中a位置在表盘正中央(如图乙所示)，指针在b位置时的偏转角度恰好为在 a时的一 半，则电阻R=, RB=。解析：(1)在多用电表使用时应让电流从红表笔进、黑表笔出，当将选择开关S与3连接,就构成了欧姆表，由此可判断 A为红表笔，B为黑表笔，故 A错误，B正确；将选择开关 S与 1、2连接，就构成了电流表，

12、根据并联分流原理，可知与 1接点相连时量程较大，故 C正确； 将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，根据串联分压原理，串联的电阻越大分得的电 压越大，所以与5接点相连时量程较大，故D错误。(2)指针指向a位置即表盘正中央时，即指向了欧姆表的中值电阻R中，也就是欧姆表本身的内阻，R= R中=15 ka；当指针指向b位置时，偏转角度恰好为在 a时的一半，即I=；Ig,4由 3 g= o, d 另有;I g =解得 R= 45 k0。4Rs+ R2 R + 鼻答案：(1)BC(2)15 k Q 45 k Q关键点拨(1)用不同的挡位所测的量不同，读数方法不同，精确度的要求也不同。(2)多用电表虽

13、然只能粗略地测量电阻值，但可以为精确测量电阻时选择器材、设计电路 等提供参考。考法二多用电表的使用. (2021 淮安期末)(1)如图所示为指针式多用电表，其中 S K、T为三个可调节的部 件，现用此电表测量一定值电阻的阻值，测量的某些操作步骤如下：调节指针定位螺丝部件，使电表指针指向电流。刻度处；将选择开关旋转到欧姆挡位置；将红、黑表笔分别插入“ + ” “”插孔，笔尖相互接触，调节部件(选填“S” “K”或T”)，使电表指针指向“ 0 ” ；测量该定值电阻阻值时，多用电表指针示数如图所示，则该电阻的阻值为 Qo(2)欧姆调零后，用“X 10”挡测量另一电阻的阻值，发现指针偏转角度很大，则下

14、列做 法正确的是。A.为测得更准确些，应当换用“X 1”挡，重新欧姆调零后进行测量B.为测得更准确些，应当换用“X 100”挡，重新欧姆调零后进行测量(3)关于多用电表的使用，下列说法正确的有 甲乙内TA.图甲是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确B.图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确C.图丙中用多用电表欧姆挡测量的是二极管的反向电阻D.图丁中用多用电表欧姆挡测量的是二极管的反向电阻解析：(1)测电阻时先进行欧姆调零，即先短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮T,使指针指向欧姆挡零刻度线；欧姆调零后，测量电阻，读出示数，则电阻R= 1 400 Qo(2)由题知

15、指针偏转角度过大，即欧姆挡示数太小，要使示数变大，则要减小倍率，重新 欧姆调零后，再测量，故选项A正确。(3)图甲是用直流电压挡测电压，要求电流从红表笔流入，显然红、黑表笔接反，A错误；图乙是用直流电流挡测电流，要先断开电路，再将电流表串联进电路，电流从红表笔流进，B选项正确；图丙和图丁是用欧姆挡测二极管的反向电阻，则要求电流从二极管的负极流进， 即黑表笔与二极管的负极相连，故选项D正确，选项C错误。答案：T1 400(2)A(3)BD.为确定某电子元件的电气特性，进行如下测量。(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“X 100”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指 针偏转过大，因此需选择(填“X

16、 10”或“X 1 k”)倍率的欧姆挡，并,再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为 Qo(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若1导线连接成电路如图乙所示。增加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到50 V”）挡。（填“直流电压10 V或直流电压解析：（1）用多用电表测量该元件的电阻，选用“X 100”倍率的欧姆挡测量，多用电表 指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“x 10”倍率的欧姆挡，并重新欧姆调零后，再 进行测量，测量结果为7.0X10 Q = 70.0 Qo（2）要测量该元件完

17、整的伏安特性，滑动变阻器必须采用分压接法，如图所示。本实验中使用多用电表测电压，该元件的额定电压为9 V,故多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。答案：（1）X10 重新欧姆调零70.0 （2）见解析图直流电压10 V关键点拨（1）使用欧姆表测电阻时，欧姆表调零是关键的步骤。（2）使用多用电表，无论是测电阻、电压还是电流，都要让电流从红表笔流入电表，从黑 表笔流出电表。融通创新考法二迁移为“魂群例1 （2019 全国卷出）某同学欲将内阻为 98.5 、量程为100的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kQ刻度正好对应电流表表盘的50 11A刻度。可选用的器材还有：

18、定值电阻R（阻值14 kQ）,滑动变阻器 R（最大阻值1 500 Q）,滑动变阻器 R（最大阻值500 ）,电阻箱（099 999.9 ）,干电池（9 1.5 V, r = 1.5 ）, 红、黑表笔和导线若干。R接入电路的电阻应为（1）欧姆表设计将图（a）中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器Q ;滑动变阻器选 （填“ R”或 R”）。(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图 (b)所示。表盘上 a、b处的电流刻度分别为 25和75,则a、b处的电阻刻度分别为 、。(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向 kQ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多

19、组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测 量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为 Q。三步化“新”为熟”.本题的目的是欧姆表的改装、校准及电阻箱的读数。.根据欧姆表的原理，其表盘的中值电阻为欧姆表的内阻。.应用欧姆表中电流和电阻的关系进行电表的校准和相关计算。解析(1)实物连线如图所示。欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即R内=r + R+R+ R= 15 kQ,解得R= 900 Qo由于滑动变阻器 R的最大阻值为500 Q,所以滑动变阻器选Ro(2)根据闭合电路欧姆定律，得Ia=p Ep口 Ib=mEg,代入数据解得 R = 45 k Q,

20、 RrRj 十 KrRj 十 R)=5 k Q o(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行欧姆调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指在0 k Q 处。电阻箱的阻值为(0.1 X0+1X0+10X0+100X0+1 000X 5+10 000 X 3) Q = 35 000.0 Q。答案见解析图900 R (2)455(3)035 000.0例2在练习使用多用电表的实验中：(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值R约为数十千欧的电阻。 以下是测量过程中的一些主要实验步骤：A.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上电阻的零刻度，然后断开两表笔B.旋转选择开关至交流电压最大量程处或“ OFF挡，并拔出两表笔C.旋转选择开关至欧姆“X 1 k”挡D.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值R,断开两表笔以上实验步骤的正确顺序是 (填写步骤前的字母)。实验中，多用电表的指针位置如图甲所示，则此被测电阻的阻值约为 依。(2)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值R,采用图乙所示的电路，电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的 (选填“红”或“黑”)表笔。步用表1闭合开关，多次改变电阻