2020高考物理专题复习实验 多用电表的原理及使用课件

多用电表的原理及使用多用电表的原理及使用一、实验目的1.了解多用电表的构造和原理.2.使用多用电表测电阻.3.探测黑箱内的电学元件.二、实验原理1.外部构造(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等.(2)表盘的上部为表头,用来表示电流、电压和电阻的多种量程或挡位.实验溯本求源一、实验目的实验溯本求源(3)由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,所以并不是每个项目的量程都有专门的标度,有些标度就属于共用标度,如图S11-1中的第二行就是直流电流和直流电压共用的标度.实验溯本求源图S11-1(3)由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,2.欧姆表原理(1)内部电路简化如图S11-2所示.(2)测电阻的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表,可直接读出电阻值,比用伏安法测电阻方便.实验溯本求源图S11-22.欧姆表原理实验溯本求源图S11-2实验溯本求源实验溯本求源特别提醒:由于I与Rx是非线性关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从表盘上看,“左密右疏”,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.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、小螺丝刀.四、注意事项1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘:(1)左∞右0:电阻无限大刻度与电流、电压零刻度重合,电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合.实验溯本求源特别提醒:由于I与Rx是非线性关系,所以欧姆表的刻度是不均匀实验溯本求源实验溯本求源2.多用电表使用的“七大注意事项”:(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)选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流还是电阻,还要分清是交流还是直流.(4)电压、电流挡为量程范围挡,欧姆挡为倍率挡.(5)刻度线有三部分:上面为电阻专用,中间为直流电压、电流及交流电压、电流共用,下面为交流电压2.5V量程专用.实验溯本求源2.多用电表使用的“七大注意事项”:实验溯本求源(6)测电阻时①待测电阻与电路、电源一定要断开.②两手一定不要同时接触两表笔金属杆.③指针指中值附近较准,否则换挡.④每换一挡必须重新欧姆调零.⑤读出示数要乘倍率.(7)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池.实验溯本求源(6)测电阻时实验溯本求源一

实验原理与实验操作实验探究例1(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻Rx,以下给出最可能的实验操作步骤,其中①为选择开关,②为欧姆调零旋钮.把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上:

.

a.将两表笔短接,调节②使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔c.旋转①使其尖端对准欧姆挡“×1k”d.旋转①使其尖端对准欧姆挡“×100”e.旋转①使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔一实验原理与实验操作实验探究例1(1)用多用电表的实验探究根据如图S11-3所示指针位置,此时被测电阻的阻值约为

Ω.

(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是

(填选项前的字母).

A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关①拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零图S11-3实验探究根据如图S11-3所示指针位置,此时被测电阻的阻值约实验探究[解析](1)题目中要求测量几十千欧的电阻,所以应该选择“×1k”的欧姆挡,再进行欧姆调零,然后进行测量,最后将①旋至指向交流500V挡,拔出表笔,所以顺序为c、a、b、e.根据欧姆表的读数原理,可以得出欧姆表的读数为30kΩ.(2)指针偏角过大,说明电阻较小,所以应选择倍率较小的挡位,A正确;电阻的阻值与电流的流向无关,所以红、黑表笔接反,不影响测量结果,B错误;不将被测电阻与外电路断开,流经欧姆表的电流会受影响,影响读数甚至烧毁器材,C正确;只要不换挡位,就不用重新调零,D错误.实验探究[解析](1)题目中要求测量几十千欧的电阻,所以应实验探究变式题

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

(填选项前的字母).

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),读数实验探究变式题在“练习使用多用电表”实验中:实验探究(2)该同学欲测量如图S11-4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

(填字母)位置.

(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.

图S11-4实验探究(2)该同学欲测量如图S11-4甲所示插座的电压,则实验探究实验探究实验探究■要点总结实验探究■要点总结二

多用电表的原理及读数实验探究例2某学生实验小组利用图S11-5甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ;导线若干.回答下列问题:二多用电表的原理及读数实验探究例2某学生实验小组利实验探究(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔

,调零点.

(2)将图甲中多用电表的红表笔和

(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示.多用电表和电压表的读数分别为

kΩ和

V.

(4)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12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为

kΩ.

实验探究(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔实验探究(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丁所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为

V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为

kΩ.

甲乙丙图S11-5丁实验探究(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电实验探究[答案](1)短接

(2)1

(3)15.0

3.60

(4)12.0

(5)9.00

15.0[解析](1)多用电表调零时把两表笔短接相当把电路接通.(2)根据流经电压表的电流是从正极流向负极,可判断出电流的方向;再根据对多用电表来说“红进黑出”即电流从红表笔流入,从黑表笔流出,可判断出红表笔接1.(3)根据读数原则,最小刻度是1、0.1、0.01的都要估读一位.图乙中的指针指在15,而10~20间的最小刻度为1,所以读数为15.0;图丙中的电压表的最小刻度为0.1V,指针指在36格,所以读数为3.60V.(4)当把滑动变阻器的电阻调为零时,相当于多用电表测的是电压表的电阻,所以多用电表的读数即为电压表的内阻.实验探究[答案](1)短接(2)1(3)15.03.实验探究实验探究实验探究变式题

图S11-6甲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250μA,内阻为480Ω.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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.甲图S11-6乙实验探究变式题图S11-6甲为某同学组装完成的简易多用电实验探究(1)图甲中的A端与

(选填“红”或“黑”)色表笔相连接.

(2)关于R6的使用,下列说法正确的是

(填选项前的字母).

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R1+R2=

Ω,R4=

Ω.

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.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3位有效数字)

实验探究(1)图甲中的A端与(选填“红”或“黑”)色实验探究[答案](1)黑

(2)B

(3)160

880(4)1.47mA

1.10×103Ω

2.95V实验探究[答案](1)黑(2)B(3)160880实验探究实验探究实验探究■要点总结实验探究■要点总结实验探究实验探究三

用多用电表判断电路故障及黑箱内结构实验探究例3某照明电路出现故障,其电路如图S11-7所示,该电路用标称值12V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电表直流50V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.图S11-7三用多用电表判断电路故障及黑箱内结构实验探究例3某照实验探究(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图S11-8所示,读数为

V,说明

(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常.

(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图S11-8相同,可判断发生故障的器件是

(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).

图S11-8实验探究(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图S11实验探究实验探究实验探究变式题

如图S11-9所示,已知黑箱外有A、B、C三只接线柱,黑箱内有一只定值电阻和一个二极管,它们的两端都直接接在接线柱上.用多用电表依次测三只接线柱间的阻值,结果如下表所示.请判定黑箱内的结构.图S11-9实验探究变式题如图S11-9所示,已知黑箱外有A、B实验探究[解析]先由二极管的反向截止的性质分析,由表可知,接B、C和C、B时测量结果不同,故在B、C间一定有二极管存在;同理,在A、C间也有二极管存在,并且A、C间的正向电阻大于B、C之间,说明A、C间包含定值电阻;而接A、B和B、A时电阻不变,说明A、B间只有定值电阻,B、C间接二极管.所以黑箱内的结构如图所示.实验探究[解析]先由二极管的反向截止的性质分析,由表可知,实验探究■要点总结常见电路故障类型及现象多用电表的电压、电流、欧姆挡都可以用来检测电路故障,实际上使用直流电压挡测电压和欧姆挡测电阻较多.具体操作时要注意各种情况的使用规则,根据测量结果和串、并联电路特点来考虑故障位置和原因.特别注意到一点,某段电路无电流时,电路中各点电势相等,这是判断电路故障时常用依据.电路中两点间无电压,表示两点间电路无故障;电路中的两点间有电压(接近电动势)表示两点间有断点,其他部分无故障.实验探究■要点总结常见电路故障类型及现象课时巩固训练1.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.(1)如图S11-10所示为某同学设计的多量程多用电表的原理示意图,虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能.在这个电路中,测电流和测电压时各有两个量程,测电阻时有“×10”和“×1k”两个挡位.其中E1<E2,R1的最大阻值小于R2的最大阻值.关于这个多用电表,下列说法中正确的是

(填选项前的字母).

A.当开关S分别接触点1或2时,多用电表处于测电流的挡位,且接触点1时的量程比较大课时巩固训练1.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.课时巩固训练B.当开关S分别接触点3或4时,多用电表处于测量电阻的挡位,且接触点3时为“×1k”挡位C.当开关S分别接触点5或6时,多用电表处于测电流的挡位,且接触点5时的量程比较小D.使用多用电表各挡位时,电流均由A表笔一侧流入表头,且A表笔应为红色表笔图S11-10课时巩固训练B.当开关S分别接触点3或4时,多用电表处于测量课时巩固训练(2)用多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图S11-11所示.A.若所选挡位为直流100mA挡,则读数为

mA.

B.若所选挡位为电阻×100Ω挡,则读数为

Ω.

(3)用表盘为图S11-11所示的多用电表正确测量了一个约2kΩ的电阻后,需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:

.

图S11-11课时巩固训练(2)用多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置课时巩固训练A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“×1”位置C.把选择开关旋转到“×10”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点课时巩固训练A.将红表笔和黑表笔接触课时巩固训练2.(1)在“练习使用多用电表”实验结束后,发现四位同学所使用的多用电表选择开关分别位于如图S11-12所示位置,则习惯最好的一位同学是

(填选项字母).

图S11-12课时巩固训练2.(1)在“练习使用多用电表”实验结束后,发课时巩固训练(2)小明同学通过物理课本中介绍的方案(如图S11-13所示)测量水果电池的内阻.①他先把电压表接到水果电池两极粗测电动势,电压表指针位置和接线柱连线如图S11-14所示,则读数为

V.

图S11-13图S11-14课时巩固训练(2)小明同学通过物理课本中介绍的方案(如图S1课时巩固训练②粗测水果电池电动势后,他换用量程为1V的直流电压表测量电压,选用毫安表测量电流,用电阻箱改变电路中的电阻,实验器材和部分接线如图S11-15所示.请按图S11-14所示实验方案用笔连线补全图S11-15中的电路.③闭合开关前检查电路时,发现电阻箱旋钮如图S11-16所示,读出此时阻值为

Ω.

图S11-15图S11-16课时巩固训练②粗测水果电池电动势后,他换用量程为1V的直流课时巩固训练④调整电阻箱阻值至合适值后闭合开关开始实验,记录实验数据,并在坐标纸中描点如图S11-17所示.请在坐标纸上画出U-I图像.⑤由图像求出水果电池的内阻为

Ω.

图S11-17课时巩固训练④调整电阻箱阻值至合适值后闭合开关开始实验,记录课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练3.在“练习使用多用电表”的实验中,某同学将选择开关置于直流“50V”挡,多用电表示数如图S11-18甲所示.(1)多用电表的读数为

V.

图S11-18课时巩固训练3.在“练习使用多用电表”的实验中,某同学将选择课时巩固训练(2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示,其中电流表的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=

kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比将

(选填“变大”“变小”或“不变”).

课时巩固训练(2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学连接了如图S11-19甲所示的实物图.闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的示数为零.(1)他借助多用电表检查小灯泡,先断开开关,把多用电表的选择开关旋到“×1Ω”挡,再进行

调零;又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱,多用电表的表盘如图乙所示,说明小灯泡正常,此时灯丝的电阻为

Ω.

(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱,闭合开关,发现电压表的示数约等于电源的电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了

(选填“断路”或“短路”).

课时巩固训练4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同课时巩固训练(3)排除故障后,为了使电流表的示数从零开始,要在

(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最

(选填“左”或“右”)端.

图S11-19课时巩固训练(3)排除故障后,为了使电流表的示数从零开始,要课时巩固训练课时巩固训练习题1.

在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中:(1)用多用电表测电流或电阻的过程中

(填选项前的字母).

A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置.若选择开关处于“10V”挡,其读数为

V;若选择开关处于“×10”挡,其读数

(选填“大于”“等于”或“小于”)200Ω.

习题1.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中:习题[解析](1)用多用电表测电阻更换倍率后相当于改变了多用电表的内部电路,测量之前要重新进行欧姆调零才能测量准确,A正确;测量电流时,多用电表相当于电流表,不需要重新调零,B错误;在测量未知电阻时,若倍率不恰当,可更换不同的倍率,没有必要从最大倍率开始试测,C错误;在测量未知电流时,若超过量程,则有可能损坏表头,故必须从最大量程开始试测,D正确.(2)若选择开关处于“10V”挡,则满偏电压为10V,直流电压挡的刻度是均匀的,根据指针的位置,读数是5.4V;欧姆表的刻度是不均匀的,右侧稀疏,左侧密集,所以读数小于200Ω.习题[解析](1)用多用电表测电阻更换倍率后相当于改变了多习题2.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性,电流正向通过时几乎没有电阻,电流反向时,电阻很大).完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极管的两个极分别记作a和b,将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,接b端时偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的

(选填“a”或“b”)端.

习题2.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单习题(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小.为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择

(选填“×10”或“×1k”)挡,然后

,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为

.

(4)测量完成后,将选择开关拨向

位置.

习题(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量习题[解析](2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极管的两个极分别记作a和b,将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,说明电阻很大,接b端时偏转角度很大,说明电阻很小,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的a端.(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,表针偏角较小,说明所选挡位太小,为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择“×1k”挡,然后重新进行欧姆调零,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为30×1kΩ=30kΩ.(4)测量完成后,将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置.[答案](2)a

(3)×1k

重新进行欧姆调零

30kΩ

(4)OFF挡或交流电压最高挡习题[解析](2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极习题3.某同学将量程为0~200μA、内阻为500Ω的表头改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表.设计电路如图所示.定值电阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S为单刀双掷开关,A、B为接线柱.回答下列问题:(1)按图所示在图S甲中将实物连线.(2)表笔a的颜色为

(选填“红”或“黑”)色.

(3)将开关S置于“1”挡时,量程为

mA.

(4)电路中电阻的阻值R2=

Ω,R3=

Ω.(结果均保留3位有效数字)

习题3.某同学将量程为0~200μA、内阻为500Ω的表习题(5)利用改装的电流表进行某次测量时,S置于“2”挡,表头指示如图乙所示,则所测量电流的值为

mA.

习题(5)利用改装的电流表进行某次测量时,S置于“2”挡,表习题习题习题习题习题4.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件.为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:第一步:用电压挡对任意两接线柱进行正、反向测量,指针不发生偏转;第二步:用电阻“×100”挡对任意两个接线柱进行正、反向测量,指针偏转情况如图所示.习题4.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个习题(1)第一步测量结果表明盒内

.

(2)图甲显示了图①、②中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是

Ω;图乙显示了图③中欧姆表指针所指的位置,其对应的阻值是

Ω.

(3)请在图的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况.习题(1)第一步测量结果表明盒内.

习题习题习题习题习题(3)使用欧姆挡进行测量时注意黑表笔是和内部电源的正极相连的,观察图①、②可知,在测量b、c之间的电阻时,对两个接线柱进行正、反测量,其阻值相同,说明b、c之间接有一个定值电阻;观察图③、④可知,在测量a、c之间电阻时,黑表笔接c时电阻很小,接a时电阻很大,说明a、c之间有二极管,而且c应该接二极管的正极;观察图⑤可知,黑表笔接b时电阻比③中黑表笔接c时电阻大,说明了a、c、b之间串联了二极管、电阻两个元件,由图⑥可知,a、b之间电阻无穷大,故黑盒子内元件的连接如图所示.习题(3)使用欧姆挡进行测量时注意黑表笔是和内部电源的正极相习题5.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100μA、内阻为2500Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0~999.9Ω)和若干导线.(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表,则应将表头与电阻箱

(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为

Ω.

(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录如下表:习题5.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以习题①根据表中数据,图中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图中,并画出IR-I图线;②根据图线可得电池的电动势E是

V,内阻r是

Ω.

习题①根据表中数据,图中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据习题习题习题习题习题习题习题6.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V,内电阻约1Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:A.电流表:量程0.6A,内电阻约1ΩB.电流表:量程为3A,内电阻约0.2ΩC.电压表:量程3V,内电阻约30kΩD.电压表:量程6V,内电阻约60kΩE.滑动变阻器:0~1000Ω,额定电流0.5AF.滑动变阻器:0~20Ω,额定电流2A习题6.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电习题(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用

,电压表应选用

,滑动变阻器应选用

(均填仪器的字母代号).

(2)图为正确选择仪器后,连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将

和

相连、

和

相连、

和

相连(均填仪器上接线柱的字母代号).

习题(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用,电压习题(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线,则可以

为纵坐标,以

为横坐标.

习题(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器习题习题习题习题2020高考物理专题复习实验多用电表的原理及使用课件多用电表的原理及使用多用电表的原理及使用一、实验目的1.了解多用电表的构造和原理.2.使用多用电表测电阻.3.探测黑箱内的电学元件.二、实验原理1.外部构造(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等.(2)表盘的上部为表头,用来表示电流、电压和电阻的多种量程或挡位.实验溯本求源一、实验目的实验溯本求源(3)由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,所以并不是每个项目的量程都有专门的标度,有些标度就属于共用标度,如图S11-1中的第二行就是直流电流和直流电压共用的标度.实验溯本求源图S11-1(3)由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,2.欧姆表原理(1)内部电路简化如图S11-2所示.(2)测电阻的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表,可直接读出电阻值,比用伏安法测电阻方便.实验溯本求源图S11-22.欧姆表原理实验溯本求源图S11-2实验溯本求源实验溯本求源特别提醒:由于I与Rx是非线性关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从表盘上看,“左密右疏”,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.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、小螺丝刀.四、注意事项1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘:(1)左∞右0:电阻无限大刻度与电流、电压零刻度重合,电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合.实验溯本求源特别提醒:由于I与Rx是非线性关系,所以欧姆表的刻度是不均匀实验溯本求源实验溯本求源2.多用电表使用的“七大注意事项”:(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)选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流还是电阻,还要分清是交流还是直流.(4)电压、电流挡为量程范围挡,欧姆挡为倍率挡.(5)刻度线有三部分:上面为电阻专用,中间为直流电压、电流及交流电压、电流共用,下面为交流电压2.5V量程专用.实验溯本求源2.多用电表使用的“七大注意事项”:实验溯本求源(6)测电阻时①待测电阻与电路、电源一定要断开.②两手一定不要同时接触两表笔金属杆.③指针指中值附近较准,否则换挡.④每换一挡必须重新欧姆调零.⑤读出示数要乘倍率.(7)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池.实验溯本求源(6)测电阻时实验溯本求源一

实验原理与实验操作实验探究例1(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻Rx,以下给出最可能的实验操作步骤,其中①为选择开关,②为欧姆调零旋钮.把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上:

.

a.将两表笔短接,调节②使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔c.旋转①使其尖端对准欧姆挡“×1k”d.旋转①使其尖端对准欧姆挡“×100”e.旋转①使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔一实验原理与实验操作实验探究例1(1)用多用电表的实验探究根据如图S11-3所示指针位置,此时被测电阻的阻值约为

Ω.

(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是

(填选项前的字母).

A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关①拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零图S11-3实验探究根据如图S11-3所示指针位置,此时被测电阻的阻值约实验探究[解析](1)题目中要求测量几十千欧的电阻,所以应该选择“×1k”的欧姆挡,再进行欧姆调零,然后进行测量,最后将①旋至指向交流500V挡,拔出表笔,所以顺序为c、a、b、e.根据欧姆表的读数原理,可以得出欧姆表的读数为30kΩ.(2)指针偏角过大,说明电阻较小,所以应选择倍率较小的挡位,A正确;电阻的阻值与电流的流向无关,所以红、黑表笔接反,不影响测量结果,B错误;不将被测电阻与外电路断开,流经欧姆表的电流会受影响,影响读数甚至烧毁器材,C正确;只要不换挡位,就不用重新调零,D错误.实验探究[解析](1)题目中要求测量几十千欧的电阻,所以应实验探究变式题

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

(填选项前的字母).

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),读数实验探究变式题在“练习使用多用电表”实验中:实验探究(2)该同学欲测量如图S11-4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

(填字母)位置.

(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.

图S11-4实验探究(2)该同学欲测量如图S11-4甲所示插座的电压,则实验探究实验探究实验探究■要点总结实验探究■要点总结二

多用电表的原理及读数实验探究例2某学生实验小组利用图S11-5甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ;导线若干.回答下列问题:二多用电表的原理及读数实验探究例2某学生实验小组利实验探究(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔

,调零点.

(2)将图甲中多用电表的红表笔和

(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.

(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示.多用电表和电压表的读数分别为

kΩ和

V.

(4)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12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为

kΩ.

实验探究(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔实验探究(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丁所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为

V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为

kΩ.

甲乙丙图S11-5丁实验探究(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电实验探究[答案](1)短接

(2)1

(3)15.0

3.60

(4)12.0

(5)9.00

15.0[解析](1)多用电表调零时把两表笔短接相当把电路接通.(2)根据流经电压表的电流是从正极流向负极,可判断出电流的方向;再根据对多用电表来说“红进黑出”即电流从红表笔流入,从黑表笔流出,可判断出红表笔接1.(3)根据读数原则,最小刻度是1、0.1、0.01的都要估读一位.图乙中的指针指在15,而10~20间的最小刻度为1,所以读数为15.0;图丙中的电压表的最小刻度为0.1V,指针指在36格,所以读数为3.60V.(4)当把滑动变阻器的电阻调为零时,相当于多用电表测的是电压表的电阻,所以多用电表的读数即为电压表的内阻.实验探究[答案](1)短接(2)1(3)15.03.实验探究实验探究实验探究变式题

图S11-6甲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250μA,内阻为480Ω.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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.甲图S11-6乙实验探究变式题图S11-6甲为某同学组装完成的简易多用电实验探究(1)图甲中的A端与

(选填“红”或“黑”)色表笔相连接.

(2)关于R6的使用,下列说法正确的是

(填选项前的字母).

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R1+R2=

Ω,R4=

Ω.

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.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3位有效数字)

实验探究(1)图甲中的A端与(选填“红”或“黑”)色实验探究[答案](1)黑

(2)B

(3)160

880(4)1.47mA

1.10×103Ω

2.95V实验探究[答案](1)黑(2)B(3)160880实验探究实验探究实验探究■要点总结实验探究■要点总结实验探究实验探究三

用多用电表判断电路故障及黑箱内结构实验探究例3某照明电路出现故障,其电路如图S11-7所示,该电路用标称值12V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电表直流50V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.图S11-7三用多用电表判断电路故障及黑箱内结构实验探究例3某照实验探究(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图S11-8所示,读数为

V,说明

(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常.

(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图S11-8相同,可判断发生故障的器件是

(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).

图S11-8实验探究(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图S11实验探究实验探究实验探究变式题

如图S11-9所示,已知黑箱外有A、B、C三只接线柱,黑箱内有一只定值电阻和一个二极管,它们的两端都直接接在接线柱上.用多用电表依次测三只接线柱间的阻值,结果如下表所示.请判定黑箱内的结构.图S11-9实验探究变式题如图S11-9所示,已知黑箱外有A、B实验探究[解析]先由二极管的反向截止的性质分析,由表可知,接B、C和C、B时测量结果不同,故在B、C间一定有二极管存在;同理,在A、C间也有二极管存在,并且A、C间的正向电阻大于B、C之间,说明A、C间包含定值电阻;而接A、B和B、A时电阻不变,说明A、B间只有定值电阻,B、C间接二极管.所以黑箱内的结构如图所示.实验探究[解析]先由二极管的反向截止的性质分析,由表可知,实验探究■要点总结常见电路故障类型及现象多用电表的电压、电流、欧姆挡都可以用来检测电路故障,实际上使用直流电压挡测电压和欧姆挡测电阻较多.具体操作时要注意各种情况的使用规则,根据测量结果和串、并联电路特点来考虑故障位置和原因.特别注意到一点,某段电路无电流时,电路中各点电势相等,这是判断电路故障时常用依据.电路中两点间无电压,表示两点间电路无故障;电路中的两点间有电压(接近电动势)表示两点间有断点,其他部分无故障.实验探究■要点总结常见电路故障类型及现象课时巩固训练1.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.(1)如图S11-10所示为某同学设计的多量程多用电表的原理示意图,虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能.在这个电路中,测电流和测电压时各有两个量程,测电阻时有“×10”和“×1k”两个挡位.其中E1<E2,R1的最大阻值小于R2的最大阻值.关于这个多用电表,下列说法中正确的是

(填选项前的字母).

A.当开关S分别接触点1或2时,多用电表处于测电流的挡位,且接触点1时的量程比较大课时巩固训练1.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.课时巩固训练B.当开关S分别接触点3或4时,多用电表处于测量电阻的挡位,且接触点3时为“×1k”挡位C.当开关S分别接触点5或6时,多用电表处于测电流的挡位,且接触点5时的量程比较小D.使用多用电表各挡位时,电流均由A表笔一侧流入表头,且A表笔应为红色表笔图S11-10课时巩固训练B.当开关S分别接触点3或4时,多用电表处于测量课时巩固训练(2)用多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图S11-11所示.A.若所选挡位为直流100mA挡,则读数为

mA.

B.若所选挡位为电阻×100Ω挡,则读数为

Ω.

(3)用表盘为图S11-11所示的多用电表正确测量了一个约2kΩ的电阻后,需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:

.

图S11-11课时巩固训练(2)用多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置课时巩固训练A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“×1”位置C.把选择开关旋转到“×10”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点课时巩固训练A.将红表笔和黑表笔接触课时巩固训练2.(1)在“练习使用多用电表”实验结束后,发现四位同学所使用的多用电表选择开关分别位于如图S11-12所示位置,则习惯最好的一位同学是

(填选项字母).

图S11-12课时巩固训练2.(1)在“练习使用多用电表”实验结束后,发课时巩固训练(2)小明同学通过物理课本中介绍的方案(如图S11-13所示)测量水果电池的内阻.①他先把电压表接到水果电池两极粗测电动势,电压表指针位置和接线柱连线如图S11-14所示,则读数为

V.

图S11-13图S11-14课时巩固训练(2)小明同学通过物理课本中介绍的方案(如图S1课时巩固训练②粗测水果电池电动势后,他换用量程为1V的直流电压表测量电压,选用毫安表测量电流,用电阻箱改变电路中的电阻,实验器材和部分接线如图S11-15所示.请按图S11-14所示实验方案用笔连线补全图S11-15中的电路.③闭合开关前检查电路时,发现电阻箱旋钮如图S11-16所示,读出此时阻值为

Ω.

图S11-15图S11-16课时巩固训练②粗测水果电池电动势后,他换用量程为1V的直流课时巩固训练④调整电阻箱阻值至合适值后闭合开关开始实验,记录实验数据,并在坐标纸中描点如图S11-17所示.请在坐标纸上画出U-I图像.⑤由图像求出水果电池的内阻为

Ω.

图S11-17课时巩固训练④调整电阻箱阻值至合适值后闭合开关开始实验,记录课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练3.在“练习使用多用电表”的实验中,某同学将选择开关置于直流“50V”挡,多用电表示数如图S11-18甲所示.(1)多用电表的读数为

V.

图S11-18课时巩固训练3.在“练习使用多用电表”的实验中,某同学将选择课时巩固训练(2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示,其中电流表的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=

kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比将

(选填“变大”“变小”或“不变”).

课时巩固训练(2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示课时巩固训练课时巩固训练课时巩固训练4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学连接了如图S11-19甲所示的实物图.闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的示数为零.(1)他借助多用电表检查小灯泡,先断开开关,把多用电表的选择开关旋到“×1Ω”挡,再进行

调零;又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱,多用电表的表盘如图乙所示,说明小灯泡正常,此时灯丝的电阻为

Ω.

(2)他将多用电表的选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱,闭合开关,发现电压表的示数约等于电源的电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了

(选填“断路”或“短路”).

课时巩固训练4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同课时巩固训练(3)排除故障后,为了使电流表的示数从零开始,要在

(选填“①、④”或“③、④”)接线柱间再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最

(选填“左”或“右”)端.

图S11-19课时巩固训练(3)排除故障后,为了使电流表的示数从零开始,要课时巩固训练课时巩固训练习题1.

在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中:(1)用多用电表测电流或电阻的过程中

(填选项前的字母).

A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置.若选择开关处于“10V”挡,其读数为

V;若选择开关处于“×10”挡,其读数

(选填“大于”“等于”或“小于”)200Ω.

习题1.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中:习题[解析](1)用多用电表测电阻更换倍率后相当于改变了多用电表的内部电路,测量之前要重新进行欧姆调零才能测量准确,A正确;测量电流时,多用电表相当于电流表,不需要重新调零,B错误;在测量未知电阻时,若倍率不恰当,可更换不同的倍率,没有必要从最大倍率开始试测,C错误;在测量未知电流时,若超过量程,则有可能损坏表头,故必须从最大量程开始试测,D正确.(2)若选择开关处于“10V”挡,则满偏电压为10V,直流电压挡的刻度是均匀的,根据指针的位置,读数是5.4V;欧姆表的刻度是不均匀的,右侧稀疏,左侧密集,所以读数小于200Ω.习题[解析](1)用多用电表测电阻更换倍率后相当于改变了多习题2.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性,电流正向通过时几乎没有电阻,电流反向时,电阻很大).完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极管的两个极分别记作a和b,将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,接b端时偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的

(选填“a”或“b”)端.

习题2.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单习题(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小.为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择

(选填“×10”或“×1k”)挡,然后

,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为

.

(4)测量完成后,将选择开关拨向

位置.

习题(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量习题[解析](2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极管的两个极分别记作a和b,将红表笔接a端时,表针几乎不偏转,说明电阻很大,接b端时偏转角度很大,说明电阻很小,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的a端.(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,表针偏角较小,说明所选挡位太小,为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择“×1k”挡,然后重新进行欧姆调零,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为30×1kΩ=30kΩ.(4)测量完成后,将选择开关拨向OFF挡或交流电压