高考物理总复习第9单元电路及其应用实验13用多用电表测量电学中的物理量

实验十三用多用电表测量电学中的物理量实验课标解读

基础实验过关

创新实验拓展教师备用习题

课时巩固训练实验课标解读1.实验目的(1)了解多用电表的构造和原理.(2)使用多用电表测电流、电压、电阻.2.实验原理(1)多用电表外部构造如图所示.实验课标解读(2)要测量电路中某处的电流,应该把选择开关调节到恰当的电流挡位,把多用电表串联在所要测量的电路中.要测量电路中某两点之间的电压,应该把选择开关调节到恰当的电压挡位,把多用电表表笔直接跟所测的两点接触.要测量导体的电阻,应该把选择开关调节到恰当的电阻挡位,在被测电阻脱离电源的情况下,把多用电表表笔跟导体两端相连.基础实验过关例1[2021·宁波十校联考]在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中:

(1)测量电阻时,将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×100”的位置;将红、黑表笔短接,旋转欧姆调零旋钮,使指针对准电阻刻度的

(选填“0刻线”或“∞刻线”).

0刻线[解析]每次换挡后要重新进行欧姆调零,旋转欧姆调零旋钮,使指针对准电阻刻度的零刻线.基础实验过关(2)将两表笔与待测电阻相接,发现指针偏转角度很小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤:

.

A.将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×1k”的位置B.将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×10”的位置C.换挡后直接测量读数D.换挡后先进行欧姆调零再测量读数AD[解析]指针偏转角度过小,说明电阻阻值大,要选大倍率,并重新进行欧姆调零,然后测量,故A、D正确,B、C错误.基础实验过关(3)若选用“×1”倍率时电表的读数如图所示,则所测电阻的阻值为

Ω.

16.0[解析]电阻阻值是16.0×1Ω=16.0Ω.基础实验过关变式

某实验小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值.(1)在用多用电表粗测电阻时,该实验小组首先将选择开关调到如图甲所示的欧姆挡,其阻值如图乙中指针所示.为了减小读数误差,应换用欧姆挡

(选填“×1”或“×100”)倍率.

×1[解析]由图甲可知,选择欧姆挡“×10”倍率,由图乙可知,指针偏转角度太大,说明所选挡位太大,为了减小读数误差,应换用欧姆挡“×1”倍率.基础实验过关(2)按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图丙中指针所示,则Rx的阻值大约是

Ω.

32[解析]欧姆表选择“×1”倍率,由图丙可知,Rx的阻值大约是32×1Ω=32Ω.基础实验过关(3)某次实验的电路如图丁所示,闭合开关后发现两个电表指针均不偏转,欲用多用电表检查该电路(开关处于闭合状态)何处“断路”,应使用多用电表的

进行检测(填选项前的字母).

A.电阻挡 B.电流挡C.交流电压挡 D.直流电压挡D[解析]为检查电路何处“断路”,应使用多用电表的直流电压挡,故D正确.基础实验过关(4)在图丁的实验电路图中,开关闭合前变阻器的滑片应该滑动到最

(选填“左”或“右”)端.

右[解析]为保护电路,开关闭合前变阻器滑片应该滑动到使其接入电路的阻值最大处,即右端.多用电表欧姆挡的刻度是不均匀的,因此不同量程范围处其分度值不相等.若多用电表欧姆挡的仪器误差遵循半格误差原则(即仪器误差为分度值的一半),则其在不同量程处的仪器误差也不相等,应按不同量程范围讨论欧姆挡的仪器误差和估读方法,见下表.基础实验过关要点总结基础实验过关量程/Ω分度值/Ω仪器误差/Ω(半格计算值)仪器误差出现在哪一位/Ω估读方法0~50.50.250.1五分法5~2010.50.1十分法20~40211二分法40~5052.51五分法50~1001051十分法100~200502510五分法200~1000此时应换挡测量探测电学“黑箱”内的电学元件的方法创新实验拓展判断元件应用挡位现象电源电压挡

两接线柱正、反接时均无示数则说明无电源电阻欧姆挡

两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡

正接时示数很小,反接时示数很大电容器欧姆挡

指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“∞”电感线圈欧姆挡

示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数例2

[2022·北京四中月考]“黑箱”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,对任意两接线柱正、反向测量,指针不发生偏转;第二步:用电阻“×100Ω”挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图所示.创新实验拓展(1)第一步测量结果表明盒内

.

创新实验拓展不存在电源[解析]使用电压挡进行测量,目的是看盒内是否有电源,由于指针不发生偏转,因此盒内不存在电源.(2)左下图标出了图甲和乙中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是

Ω;右下图标出了图丙中欧姆表指针所指的位置,其对应的阻值是

Ω.

创新实验拓展1.20×103500[解析]使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧,读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值,所以前一次示数为12.0×100Ω=1.20×103Ω,后一次读数为5×100Ω=500Ω.(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.创新实验拓展[答案]如图所示[解析]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,观察图甲、乙可知,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;观察图丙、丁可知,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;观察图戊可知,黑表笔接b时电阻比图丙中黑表笔接c时电阻大,说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件,由图己可知,a、b之间电阻为无穷大,故盒内元件的连接如图所示.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的情况较多.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.创新实验拓展要点总结序号所测物理量量程或倍率指针读数1直流电压0~5Va

2直流电流

a11.5mA3电阻

a5.0×103Ω4电阻×100b________________________1.下表是用多用电表进行测量的四次记录,a、b分别为测量时的指针位置.其中有的记录了量程(或倍率)但没有记录读数,有的记录了读数但没有记录量程(或倍率),请你填写表格中的各个空格.1.15V教师备用习题用多用电表测量直流电压、直流电流、电阻0~50mA×100310~330Ω都可以[解析]用多用电表测直流电压且量程为0~5V,应读中间一排刻度,由图可知,位置a的示数为1.15V.用多用电表测直流电流,位置a的示数为11.5mA,则量程应为0~50mA.用多用电表测电阻时,应读最上排刻度,由图可知,位置a对应的示数为50Ω,但结果为5.0×103Ω,则倍率应为×100.用多用电表测电阻时,应读最上排刻度,由图可知,位置b对应的示数为3.1Ω,由于倍率为×100,则读数为310Ω,由于误差,则310~330Ω都可以.教师备用习题2.图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻,测量步骤如下:(1)调节

,使电表指针停在

(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.

教师备用习题指针定位螺丝电流[解析]使用多用电表欧姆挡前,先进行机械调零,应调节指针定位螺丝,使电表指针停在电流的“0”刻线上.(2)将选择开关旋转到欧姆挡的

(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置.

教师备用习题×1

(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节

,使电表指针对准

(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.

教师备用习题欧姆调零旋钮电阻[解析]欧姆调零时,应将两表笔短接,调节“欧姆调零旋钮”,使电表指针对准“电阻”的“0”刻线.(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表指针读数如图乙所示,该电阻的阻值为

Ω.

(5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.教师备用习题19.0[解析]表盘的读数为19.0Ω,使用“×1”的倍率,电阻的阻值为读数乘倍率,为19.0Ω.3.

[2021·台州模拟]欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路.某同学准备测出电池的电动势E、欧姆表“×100”挡内部电路的总内阻r.(1)多用电表使用前表盘指针如图甲所示,则应该调整该多用电表的哪个位置

(选填“A”“B”或“C”);

教师备用习题A[解析]多用电表使用前表盘指针未指到左侧零刻度,应调节指针定位螺丝A.(2)选择开关调到“×100”挡并已调零,且连接了部分电路,如图乙所示.则a导线和

表笔连接(选填“b”或“c”);

教师备用习题b[解析]多用电表正极(红表笔)与内部电池的负极相连,负极(黑表笔)与内部电池的正极相连,为使电流从电压表正极流入,则a导线应和b表笔连接.

教师备用习题BD

(4)该同学用该多用电表测量几个小灯泡的电阻,经正确操作,测得的阻值为4.0Ω.则可能是下列哪个灯泡

.

A.2.1V、0.7A B.2V、1AC.2.4V、0.6A D.2.5V、0.3A教师备用习题C

4.在练习使用多用电表的实验中:(1)某同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图甲所示.以下是接下来的测量过程: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线,然后断开两表笔;b.旋转选择开关至交流电压最高挡(或“OFF”挡),并拔出两表笔;c.将选择开关旋到“×1”挡;d.将选择开关旋到“×100”挡;教师备用习题e.将选择开关旋到“×1k”挡;f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔.以上实验步骤中的正确顺序是

(填写步骤前的字母).

教师备用习题dafb[解析]因为在“×10”挡时,指针偏转角度过小,即被测电阻较大,所以应选用较大倍率挡位测量,故先将选择开关旋到“×100”挡;后欧姆调零,即将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上电阻的零刻线,然后断开两表笔;再测量,将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔;最后归位,即旋转选择开关至交流电压最高挡(或“OFF”挡),并拔出两表笔.所以正确操作顺序是dafb.(2)重新测量后,指针位于如图乙所示的位置,被测电阻的测量值为

Ω.

教师备用习题2.4×103[解析]图乙中指针读数为24,由(1)可知:欧姆表倍率为×100,故被测电阻的测量值为24Ω×100=2.4×103Ω.(3)如图丙所示为欧姆表表头,已知电流计的最大测量值为Ig=100μA,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的内阻是

kΩ,表盘上30μA刻度线对应的电阻值是

kΩ.

教师备用习题1535

教师备用习题2008

1.在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中:(1)多用电表分别测量小灯泡两端的电压和通过的电流,图甲中,多用电表在测量小灯泡的

,A、B两根表笔中

是红表笔.

电流课时巩固训练B[解析]多用电表与灯泡串联,所以测的是小灯泡的电流;多用电表中的电流是从红表笔流入,从黑表笔流出,故B是红表笔.(2)用多用电表的欧姆挡测量“2.5V、0.3A”小泡正常工作状态的电阻时,电表指针如图乙所示,此时欧姆表使用的倍率是

.

课时巩固训练×1

(3)现用两只多用电表测量该小灯泡的伏安特性曲线,连接好电路后,测量电压用多用电表的2.5V挡,测量电流用多用电表的500mA挡,图丙中电流的测量值是

mA.

课时巩固训练120[解析]多用电表测量电流,挡位选择了500mA挡,所以读数为120mA.2.[2021·深圳模拟]在如图甲所示的电路中,4节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8V,0.3A”.合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮.(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.①选择开关置于下列量程中的

挡较为合适(填选项前的字母).

A.2.5V B.10VC.50V D.250V课时巩固训练B[解析]由于4节干电池串联后电动势为6V,所以电压表量程应选10V,B正确.②测得c、d间电压约为5.8V,e、f间电压为0,则故障是

(填选项前的字母).

A.A灯丝断开 B.B灯丝断开C.d、e间连线断开 D.B灯被短路课时巩固训练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、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”挡测量电阻,欧姆表经过“欧姆调零”.①测试前,一定要将电路中的开关S

.

②测量c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为

Ω,此时测量的是

间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为

Ω.

课时巩固训练断开3.5e、f12.7

3.[2021·青岛二中模拟]如图所示为某黑箱面板上的三个