（通用版）2020版高考物理一輪復習 第八章 第53課時 練習使用多用電表（實驗增分課）講義（含解析）.doc

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第53課時練習使用多用電表(實驗增分課)一、實驗目的1了解多用電表的構造和原理，掌握多用電表的使用方法。2會使用多用電表測電壓、電流及電阻。3會用多用電表探索黑箱中的電學元件。二、實驗原理1外部構造(1)轉動選擇開關可以使用多用電表測量電流、電壓、電阻等。(2)表的上部為表盤，用來表示電流、電壓和電阻的多種量程。(3)由于多用電表的測量項目和量程比較多，而表盤的空間有限，所以并不是每個項目的量程都有專門的標度，有些標度就屬于共用標度，圖中的第二行就是直流電流、直流電壓和高壓交流電壓共用的標度。2歐姆表內部構造和原理(1)歐姆表內部電路簡化如圖。(2)多用電表測電阻阻值的原理：閉合電路歐姆定律。紅、黑表筆短接，進行歐姆調零時，指針滿偏，有Ig。當紅、黑表筆之間接有未知電阻Rx時，有I，故每一個未知電阻都對應一個電流值I。由于I與R是非線性關系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿偏處。當RxRgRr時，I，指針半偏，所以歐姆表的內阻等于中值電阻。三、實驗器材多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。謹記部分器材用途多用電表可測量電壓、電流和電阻等電學黑箱內有很多未知元件，可用多用電表進行探索二極管可用多用電表檢測其單向導電性四、實驗步驟1測量前準備(1)觀察多用電表的外形，認識選擇開關對應的測量項目及量程。(2)檢查多用電表的指針是否停在表盤電流刻度的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調零。(3)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔。2直流電壓和直流電流的測量(1)按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路，將選擇開關置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。3用多用電表測電阻的步驟(1)調整指針定位螺絲，使指針指向電流的零刻度。(2)將選擇開關置于歐姆“1”擋，短接紅、黑表筆，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位置。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標定值進行比較。(4)選擇開關改置歐姆“100”擋，重新進行歐姆調零。(5)再將兩表筆分別接觸阻值為幾千歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標定值進行比較。(6)測量完畢，將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。4探索黑箱內的電學元件電學元件應用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“”，且指針擺動越來越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“”逐漸減小到某一較小阻值五、數(shù)據(jù)處理1測電壓和電流時，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時應讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可。2測電阻時，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)方法與電壓表、電流表一致。六、誤差分析1電池用舊后，電動勢會減小，內阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換新電池。2歐姆表的表盤刻度不均勻，讀數(shù)時易帶來誤差，要注意其左密右疏的特點。3由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉過大或過小都會使誤差增大，因此要選用恰當擋位，盡可能使指針指向表盤的中值刻度附近。4測電流、電壓時，由于電表內阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實值。5讀數(shù)時的觀測易造成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù)。七、注意事項1使用前要機械調零。注意機械調零和歐姆調零的區(qū)別。2兩表筆在使用時，電流總是“紅進黑出”。3選擇開關的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流還是電阻，還要分清是交流還是直流。4電壓、電流擋為量程范圍擋，歐姆擋為倍率擋。5刻度線有三條：上為電阻專用，中間為直流電流、直流電壓和高壓交流電壓共用，下為交流2.5 V專用。6測電阻時，換擋后要重新歐姆調零。7使用完畢，選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應取出電池。考法一多用電表讀數(shù)1如圖所示為用多用電表測電路中電流的實驗，圖中多用電表測定的是_(選填“甲電阻”“乙電阻”或“總電阻”)的電流，測得電流的大小是_。解析：由題圖中電路連接情況知，多用電表兩表筆與乙電阻串聯(lián)，故測定的是乙電阻的電流。由題圖知選擇的電流量程為100 mA，故指針指示讀數(shù)為50 mA。答案：乙電阻50 mA2如圖所示為一正在測量中的多用電表表盤。(1)如果是用直流2.5 V擋測量電壓，則讀數(shù)為_V。(2)如果是用直流5 mA擋測量電流，則讀數(shù)為_mA。(3)如果是用歐姆“100”擋測量電阻，則讀數(shù)為_。解析：(1)用多用電表測直流電壓、電流時，需根據(jù)第二行刻度讀數(shù)。用直流2.5 V擋時，最小刻度值為 V0.05 V，故所測電壓U0.0532.2 V1.61 V。(2)用直流5 mA擋時，最小刻度值為 mA0.1 mA，故所測電流I0.132.2 mA3.22 mA。(3)用多用電表測電阻時，需根據(jù)第一行刻度讀數(shù)。由于選用歐姆“100”擋，故所測電阻R8.0100 800.0 。答案：(1)1.61(2)3.22(3)800.0(1)用不同的擋位所測的量不同，讀數(shù)方法不同，精確度的要求也不同。(2)多用電表雖然只能粗略地測量電阻值，但可以為精確測量電阻時選擇器材、設計電路等提供參考。 考法二原理和操作步驟3用多用電表的電阻擋測量阻值約幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的實驗操作步驟，其中S為選擇開關，P為歐姆調零旋鈕。把你認為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上。a將兩表筆短接，調節(jié)P使指針對準刻度盤上電阻的0刻度，斷開兩表筆b將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c旋轉S使其尖端對準歐姆1 k擋d旋轉S使其尖端對準歐姆100擋e旋轉S使其尖端對準交流500 V擋，并拔出兩表筆合理順序為_。根據(jù)如圖所示指針位置，可知此被測電阻的阻值約為_。解析：使用歐姆表的步驟是選擋(根據(jù)被測電阻的大概阻值知，應選歐姆1 k擋)、歐姆調零、測量讀數(shù)、將選擇開關旋到交流電壓的最高擋或OFF擋，故正確步驟并按合理順序排放為c、a、b、e。根據(jù)歐姆表讀數(shù)的規(guī)則知讀數(shù)為301 k30 k3104 。答案：cabe31044為確定某電子元件的電氣特性，進行如下測量。(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“100”倍率的歐姆擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉過大，因此需選擇_(填“10”或“1 k”)倍率的歐姆擋，并_，再進行測量，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，測量結果為_。 (2)將待測元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用電表、開關及若干導線連接成電路如圖乙所示。增加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性。本實驗中使用多用電表測電壓，多用電表的選擇開關應調到_(填“直流電壓10 V”或“直流電壓50 V”)擋。解析：(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“100”倍率的歐姆擋測量，多用電表指針偏轉過大，說明電阻較小，因此需選擇“10”倍率的歐姆擋，并重新歐姆調零后，再進行測量，測量結果為7.010 70.0 。(2)要測量該元件完整的伏安特性，滑動變阻器必須采用分壓接法，如圖所示。本實驗中使用多用電表測電壓，該元件的額定電壓為9 V，故多用電表的選擇開關應調到直流電壓10 V擋。答案：(1)10重新歐姆調零70.0(2)見解析圖直流電壓10 V(1)使用歐姆表測電阻時，歐姆表調零是關鍵的步驟。(2)使用多用電表，無論是測電阻、電壓還是電流，都要讓電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表。 例1為了測量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有：A電流表G，內阻Rg120 ，滿偏電流Ig6 mAB電壓表V，量程為6 VC螺旋測微器，毫米刻度尺D電阻箱R0 (099.99 )E滑動變阻器R(最大阻值為5 )F電池組E(電動勢為6 V，內阻約為0.05 )G一個開關S和導線若干(1)用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，應該換用_(選填“1”或“100”)擋，進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖甲所示。(2)把電流表G與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為0.6 A的電流表使用，則電阻箱的阻值應調為R0_(結果保留三位有效數(shù)字)。(3)為了用改裝好的電流表測量電阻絲Rx的阻值，請根據(jù)提供的器材和實驗需要，將圖乙中電路圖補畫完整。(4)測得電阻絲的長度為L，電阻絲的直徑為d，電路閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電壓表V的示數(shù)為U，電流表G的示數(shù)為I。請用已知量和測量量的字母符號寫出計算電阻率的表達式_。 三步化“新”為“熟”1本題的實驗目的是測定電阻絲的電阻率，涉及到多用電表歐姆擋的使用、電流表的改裝和電路設計。2根據(jù)多用電表內部電路原理，指針偏角越大，被測電阻越小，指針偏角過大，測量不精確，應換用較小的擋位。3應用電阻定律和電路的串并聯(lián)關系，根據(jù)測量的物理量，可以得出電阻率的表達式。解析(1)多用電表電阻刻度不均勻，指針指在電阻刻度中值電阻附近時讀數(shù)較準，當用“10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，說明倍率過大，應選擇“1”擋。(2)將電流表G與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為0.6 A的電流表，電流表G的內阻Rg120 ，滿偏電流Ig6 mA，因此電阻箱的阻值應調為R0 1.21 。(3)由題圖甲可知，待測電阻阻值為15.0 ，因電流表內阻已知，故電流表應采用內接法，滑動變阻器最大阻值為5 ，遠小于待測電阻阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示。(4)由電阻定律可知，電阻Rx，則電阻率，由URxIRg得Rx，電阻率。答案(1)1(2)1.21(3)見解析圖(4)例2在練習使用多用電表的實驗中：(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值Rx約為數(shù)十千歐的電阻。以下是測量過程中的一些主要實驗步驟：A將兩表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針對準刻度盤上電阻的零刻度，然后斷開兩表筆B旋轉選擇開關至交流電壓最大量程處或“OFF”擋，并拔出兩表筆C旋轉選擇開關至歐姆“1 k”擋D將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出阻值Rx，斷開兩表筆以上實驗步驟的正確順序是_(填寫步驟前的字母)。實驗中，多用電表的指針位置如圖甲所示，則此被測電阻的阻值約為_k。(2)為了較精確地測量另一定值電阻的阻值Ry，采用圖乙所示的電路，電源電壓U恒定，電阻箱接入電路的阻值可調且能直接讀出。用多用電表測電路中的電流，則與a點相連的是多用電表的_(選填“紅”或“黑”)表筆。閉合開關，多次改變電阻箱阻值R，記錄相應的R和多用電表讀數(shù)I，得到R的關系如圖丙所示，則Ry_，電源電壓U_V。 三步化“新”為“熟”1本題實驗目的是用多用電表測電阻，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)求出電源電壓。2根據(jù)歐姆定律I，可以推出RURy，因此可以畫出R圖像。3研究函數(shù)式和圖像的關系，由圖像縱軸截距的絕對值可得到Ry的值，由圖像的斜率可得到電源電壓的值。解析(1)測阻值約為幾十千歐的電阻Rx，應選擇歐姆“1 k”擋，然后進行歐姆調零，用歐姆表測待測電阻阻值，讀出其示數(shù)，最后要把選擇開關置于交流電壓最大量程處或“OFF”擋，因此合理的實驗步驟是C、A、D、B；由題圖甲可知，被測電阻阻值為17.01 k17.0 k。(2)電流從紅表筆流入多用電表，a點接電源正極，故a點應接多用電表的紅表筆。由題圖乙可知，電阻為串聯(lián)關系，則有：I，變形可得：RURy，由題圖丙可知，圖像中縱軸截距的絕對值為Ry，故Ry200 ；圖像的斜率表示U，故U V8 V。答案(1)CADB17.0(2)紅2008 創(chuàng)新角度歸納實驗情境的創(chuàng)新多用電表可以應用到日常生活中，對家用電器、電子元件進行測量或故障檢測，被測元件可以是一般電阻，也可以是二極管、黑箱等實驗數(shù)據(jù)的分析換用不同擋位，所測的量不同，讀數(shù)方法不同，精確度要求也不同。一般情況下，用多用電表測出的值只能作為參考實驗原理的拓展多用電表可以和很多電學實驗配合使用，先粗略測出電阻值，作為設計電路、選擇器材的參考