第十章实验十二用多用电表测量电学中的物理量-1

实验十二用多用电表测量电学中的物理量目标要求1.了解多用电表的构造和工作原理.2.会用多用电表测量电压、电流.3.测量定值电阻和判断二极管的正负极.4.会用多用电表进行简单的电路故障分析．实验技能储备1．认识多用电表(1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个量程．(2)外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．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)、表笔的正、负插孔(______表笔插入“＋”插孔，____表笔插入“－”插孔)．2．用多用电表测量小灯泡的电压和电流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________________挡，测小灯泡两端的电压．红表笔接电势________(填“高”或“低”)的点．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．此时电流从________色表笔流入电表．3．用多用电表测定值电阻的阻值(1)原理电路图I与Rx的对应关系相当于待测电阻Rx＝0，调节R使I＝Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R)，此时指针指在Ig处(RΩ＝Rg＋r＋R)相当于待测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转待测电阻为Rx，I＝eq\f(E,RΩ＋Rx)，指针指到某确定位置，此时Rx＝eq\f(E,I)－RΩ刻度特点表头电流满偏Ig处，对应欧姆表零刻度(最右侧)表头电流I＝0处，对应欧姆表∞刻度(最左侧)表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀(2)注意：①黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”．②当多用电表指针指在中央时eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,RΩ＋R中)，知中值电阻R中＝RΩ.(3)测量步骤①估测待测电阻阻值，选择合适的量程．②欧姆调零．③将被测电阻接在红黑表笔之间．④读数：指针示数乘以倍率．⑤使用完毕：选择开关置于________________，长期不用应取出电池．(4)注意事项①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，机械调零对应的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘________侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮．②使指针指在中值附近，否则换挡．③测电阻时每换一次挡必须重新__________________________________________．④手不能接触表笔的金属杆．⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和________断开．4．用多用电表测二极管的正、反向电阻(1)认识二极管：晶体二极管由半导体材料制成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极．特点：当给二极管加正向电压时电阻________，当给二极管加反向电压时电阻________．(2)用欧姆挡判断二极管的正负极将多用电表欧姆挡调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的________极，红表笔接触二极管的________极(如图甲)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的________极，红表笔接触二极管的________极(如图乙)．5．探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，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，反接时示数很大考点一教材原型实验考向1多用电表原理及读数例1(2023·江苏南京市模拟)如图甲为某多用电表原理图的一部分，其中所用电源电动势E＝3V，内阻r＝1Ω，表头G满偏电流Ig＝2mA，内阻rg＝100Ω.3个挡位分别为×1挡位、×10挡位、×100挡位，且定值电阻阻值R1＜R2＜Rg.(1)红表笔为________(填“A”或“B”)；(2)某同学要测量一个电阻的阻值(约为1000Ω)，实验步骤如下：①选择挡位________(填“×1”“×10”或“×100”)，将红黑表笔短接，进行欧姆调零；②将红黑表笔接在待测电阻两端，测量电阻阻值，如图乙所示，则该电阻的阻值为________Ω.(3)电阻R1＝________Ω；(结果保留两位有效数字)(4)该同学实验时，由于电池使用时间过长会导致测量结果出现偏差．经测量知该电池的电动势为2.7V，内阻为5Ω.则第(2)问中电阻的真实值为________Ω.考向2欧姆表的使用例2(2022·湖南卷·12)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表，其内部结构如图所示，R0为调零电阻(最大阻值为R0m)，Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs＋R0m<Rm<Rn)，电流计G的内阻为RG(Rs≪RG)．用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：(1)短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计G示数为Im；保持电阻R0滑片位置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计G示数变为In，则Im________In(选填“大于”或“小于”)；(2)将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为________(选填“×1”或“×10”)；(3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位，调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时，调零电阻R0的滑片应该________调节(选填“向上”或“向下”)；(4)在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100Ω的定值电阻R1，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的eq\f(2,3)；取走R1，在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的eq\f(1,3)，则Rx＝________Ω.考向3使用多用电表测量二极管例3钱华同学的爸爸是电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量．钱华在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极．(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过________之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光．这说明二极管的负极是______(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极．(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1k”挡分别进行了二极管导通状态的准确的测量(多用电表内部电源电动势不变)，他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.考点二用多用电表判断电路故障例4在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V0.3A”．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的________挡较为合适；(用字母序号表示)A．2.5V B．10VC．50V D．250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是________．A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯短路(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻，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c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如图乙所示，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，它不等于测量值，原因是______________________________________________________________________.考点三探索创新实验例5(2023·江苏省如东高级中学高三检测)某小组同学用多用电表做了以下两个实验：(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约1.5～2.2kΩ)，进行了如图甲所示的四个操作，正确的顺序是________；其中步骤②的指针指在如图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)．(2)欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个毫安表和一个电阻串联而成．为了测量多用电表欧姆挡在“×1k”挡时的内部电阻、电动势和红、黑表笔短接时流出多用电表的电流Im，该同学将多用电表的选择开关调到“×100”挡进行欧姆调零后，设计了如图丙所示的电路．①检查发现电路中有接线错误，其错误是_________________________________________；②正确连接线路后，闭合开关，