新课标高考物理一轮复习实验11练习使用多用电表.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,实验,11,练习使用多用电表,-,2,-,一、理论必备,:,电流表与电压表的改装,1,.,改装方案,-,3,-,2,.,校正,(1),电压表的校正电路如图甲所示,电流表的校正电路如图乙所示。,(2),校正的过程是,:,先将滑动变阻器的滑片移动到最左端,然后闭合开关,移动滑片,使改装后的电压表,(,电流表,),示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表,(,电流表,),和标准电压表,(,电流表,),示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正。,-,4,-,二、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、电压及电流。,3,.,探索黑箱内的电学元件。,三、实验器材,多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻,(,大、中、小,),三个。,四、实验原理,(,一,),多用电表的工作原理,1,.,外部构造,(,如图甲所示,),(1),转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。,-,5,-,(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。,-,6,-,2,.,内部结构,:,多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的,每进行一种测量时,只使用其中一部分电路,其他部分不起作用。,将多用电表的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,;,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。,如图乙所示,其中,1,、,2,为电流测量端,;3,、,4,为电压测量端,;5,为电阻测量端。测量时,黑表笔插入,“,-,”,插孔,红表笔插入,“,+,”,插孔,并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。,-,7,-,(,二,),欧姆表原理,(,多用电表测电阻原理,),1,.,构造,:,如图所示,欧姆表由电流表,G,、电池、调零电阻,R,和红、黑表笔组成。,欧姆表内部,:,电流表、电池、调零电阻串联。,外部,:,接被测电阻,R,x,。,全电路电阻,R,总,=,R,g,+R+r+R,x,。,-,8,-,-,9,-,五、实验步骤,1,.,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。若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。,2,.,将红、黑表笔分别插入,“,+,”“,-,”,插孔。,3,.,测量小电珠的电压和电流。,(1),按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小电珠两端的电压。,(2),按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。,-,10,-,-,11,-,4,.,用多用电表测电阻,(1),调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度,插入表笔。,(2),选择开关置于,“,”,挡的,1,挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指到,“,0”,欧姆位置,然后断开表笔。,(3),将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。,(4),选择开关改置于,100,挡,重新进行欧姆调零。,(5),再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。,(6),测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或,“,OFF”,挡。,5,.,研究二极管的单向导电性,利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻,确定正负极。,-,12,-,6,.,探索黑箱内的电学元件。,-,13,-,六、数据处理,1,.,测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。,2,.,测电压和电流时,如果所读表盘的最小刻度为,1,、,0,.,1,、,0,.,001,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。,-,14,-,七、误差分析,1,.,电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换新电池。,2,.,欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密右疏的特点。,3,.,由于欧姆表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,尽可能使指针指向表盘的中值附近。,4,.,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。,5,.,读数时易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。,-,15,-,八、注意事项,1,.,表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入,“,+,”,孔,黑表笔插入,“,-,”,孔,注意电流的实际方向。,2,.,区分,“,机械零点,”,与,“,欧姆零点,”,。机械零点是表盘刻度左侧的,“,0”,位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝,;,欧姆零点是指刻度盘右侧的,“,0”,位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。,3,.,测电压时,多用电表应与被测元件并联,;,测电流时,多用电表应与被测元件串联。,4,.,测电阻时,:,(1),待测电阻与电源一定要断开。,(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),读出示数要乘以倍率。,-,16,-,5,.,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。,欧姆表的刻度盘是否是均匀的,?,为什么,?,提示：,是不均匀的。因为指针的偏转角度与电流成正比,欧姆表是由灵敏电流计改装而成的,测量电阻也是转换成测量电流。根据闭合电路欧姆定律,I=,可知,I,与,R,x,是一一对应的,但不是线性关系,所以刻度是不均匀的。,-,17,-,考点一,考点二,考点三,电表的改装,例,1,某同学用量程为,1 mA,、内阻为,120,的表头按图甲所示电路改装成量程分别为,1 V,和,1 A,的多用电表。图中,R,1,和,R,2,为定值电阻,S,为开关。回答下列问题,:,(1),根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连线。,(2),开关,S,闭合时,多用电表用于测量,(,选填,“,电流,”“,电压,”,或,“,电阻,”,);,开关,S,断开时,多用电表用于测量,(,选填,“,电流,”“,电压,”,或,“,电阻,”,),。,(3),表笔,A,应为,(,选填,“,红,”,或,“,黑,”,),色。,-,18,-,考点一,考点二,考点三,(4),定值电阻的阻值,R,1,=,R,2,=,。,(,结果取三位有效数字,),答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,19,-,考点一,考点二,考点三,多用电表的原理及读数,例,2,多用电表的刻度盘如图所示。若选用倍率为,“,100”,的电阻挡测电阻时,表针如图所示,则,:,(1),所测电阻的阻值为,;,如果要用此多用电表测量一个阻值约为,2,.,010,4,的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是,(,选填,“,10”“100”,或,“,1k”),。,-,20,-,考点一,考点二,考点三,(2),用此多用电表进行测量,当选用量程为,50 mA,的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为,mA;,当选用量程为,250 mA,的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为,mA,。,(3),当选用量程为,10 V,的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为,V,。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,21,-,考点一,考点二,考点三,例,3,(2017,课标全国,),图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,;,R,1,、,R,2,、,R,3,、,R,4,和,R,5,是固定电阻,R,6,是可变电阻,;,表头,G,的满偏电流为,250,A,内阻为,480,。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,1 V,挡和,5 V,挡,直流电流,1 mA,挡和,2,.,5 mA,挡,欧姆,100,挡。,-,22,-,(1),图甲中的,A,端与,(,填,“,红,”,或,“,黑,”,),色表笔相连接。,(2),关于,R,6,的使用,下列说法正确的是,(,填正确答案标号,),。,A.,在使用多用电表之前,调整,R,6,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,R,6,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,R,6,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,R,1,+R,2,=,R,4,=,。,(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,),-,23,-,-,24,-,(4),B,端与,“,1”,连接时,电流表最大量程为,2,.,5,mA,表盘上每,1,小格表示,0,.,05,mA,指针约在第,29,.,6,格,则电流表读数为,1,.,48,mA;,B,端与,“,3”,连接时,多用表为欧姆表,示数为,R=,11,100,=,1,100,;,B,端与,“,5”,连接时,多用表为量程,5,V,的电压表,每,1,小格表示,0,.,1,V,则读数为,2,.,96,V,。,答案,(1),黑,(2)B,(3)160,880,(4)1,.,47 mA,或,1,.,48 mA,1 100,2,.,95 V,或,2,.,96 V,-,25,-,考点一,考点二,考点三,(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,k,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,k,和,4,.,00 V,。从测量数据可知,电压表的内阻为,k,。,-,26,-,考点一,考点二,考点三,(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,k,。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,27,-,考点一,考点二,考点三,规律总结,欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧,1,.,欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘,(1),左,右,0:,电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。,(2),刻度不均匀,:,左密右疏。,(3),欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。,在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记,“,小倍率小角度偏,大倍率大角度偏,”,(,因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧,“,”,处,),。,-,28,-,考点一,考点二,考点三,2,.,读数技巧,(1),欧姆表的读数,a.,为了减小读数误差,指针应指在表盘,的部分,即中央刻度附近。,b.,除非指针所在刻度盘处每个小格表示,1,时,要估读到下一位,其余情况都不用估读。,c.,电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。,(2),测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是,1,、,0,.,1,、,0,.,01,时要估读到下一位,精确度是,2,、,0,.,02,、,5,、,0,.,5,时,不用估读到下一位。,-,29,-,考点一,考点二,考点三,用多用电表检测电路故障及探测黑箱内的电学元件,例,4,某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值,12 V,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表直流,50 V,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。,-,30,-,考点一,考点二,考点三,(1),断开开关,红表笔接,a,点时多用表指示如图乙所示,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,多用表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是,(,选填,“,蓄电池,”“,保险丝,”“,开关,”,或,“,小灯,”,),。,答案,解析,解析,关闭,(1),因用直流,50 V,挡检测,故满偏时电压为,50 V,刻度均匀,在题图乙所示位置时,读数为,11,.,5(11,.,2,11,.,8,之间的值均可,)V,说明蓄电池正常。,(2),红表笔接,b,点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用电表读数与原来相同,说明保险丝、开关均正常,发生故障的器件只能为小灯。,答案,解析,关闭,(1)11,.,5(11,.,2,11,.,8,之间的值均可,),蓄电池,(2),小灯,-,31,-,考点一,考点二,考点三,例,5,如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。,-,32,-,考点一,考点二,考点三,(1),在使用多用电表前,发现指针不在左边,“,0”,刻度线处,应先调整图乙中多用电表的,(,选填,“,A,”“,B,”,或,“,C,”),。,(2),在用多用电表的直流电压挡探测黑箱,a,、,b,接点间是否存在电源时,一表笔接,a,另一表笔应,(,选填,“,短暂,”,或,“,持续,”,),接,b,同时观察指针偏转情况。,(3),在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至,“,1”,挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表。,-,33,-,考点一,考点二,考点三,两表笔分别接,a,、,b,时,多用电表的示数如图乙所示。,请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,34,-,考点一,考点二,考点三,方法归纳,判断黑箱内元件的基本思路,1,.,首先用多用电表电压挡探测黑箱是否有电源。,2,.,如果有电源,则用多用电表的电压挡探测黑箱外任意两接点间电压,根据电压关系判定黑箱内电源的位置及各接点间电阻关系,从而分析出黑箱内各元件的连接情况。,-,35,-,考点一,考点二,考点三,3,.,如果没有电源,则直接用多用电表的欧姆挡测量任意两点间的电阻值,根据所测量的电阻值,分析任意两点间各是什么元件及其连接情况。,-,36,-,1,2,3,4,1,.,右图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流,0,.,5 mA,、内阻,10,;,电池电动势,1.5 V,、内阻,1,;,变阻器,R,0,阻值,05 000,。,(1),该欧姆表的刻度值是按电池电动势为,1,.,5 V,刻度的,当电池的电动势下降到,1.45 V,、内阻增大到,4,时仍可调零。调零后,R,0,阻值将变,(,选填,“,大,”,或,“,小,”,);,若用该欧姆表测得某电阻阻值为,300,则这个电阻的真实值是,。,(2),若该欧姆表换了一个电动势为,1,.,5 V,内阻,为,10,的电池,调零后测量某电阻的阻值,其,测量结果,(,选填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,准确,”,),。,-,37,-,-,38,-,-,39,-,答案,(1),小,290,(2),准确,-,40,-,1,2,3,4,2,.,用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关,K,和两个部件,S,、,T,。请根据下列步骤完成电阻测量,:,-,41,-,1,2,3,4,(1),旋动部件,使指针对准电流的,“,0”,刻线。,(2),将,K,旋转到电阻挡,“,100”,的位置。,(3),将插入,“,+,”“,-,”,插孔的表笔短接,旋动部件,使指针对准电阻的,(,选填,“,0,刻线,”,或,“,刻线,”,),。,(4),将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。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,并按,的顺序进行操作,再完成读数测量。,A.,将,K,旋转到电阻挡,“,1k”,的位置,B.,将,K,旋转到电阻挡,“,10”,的位置,C.,将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,D.,将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准,答案,解析,解析,关闭,机械调零应旋动,S,使指针对准,I=,0,。欧姆调零应旋动,T,使指针对准电阻的,“,0,刻线,”,。指针偏转角度小,说明待测电阻大,所选倍率小,应改选更大的倍率,重新进行欧姆调零,所以应按,ADC,顺序操作。,答案,解析,关闭,(1),S,(3),T,0,刻线,(4)ADC,-,42,-,1,2,3,4,3,.,使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源,(,一般为电池,),、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有,:,待测多用电表,量程为,60 mA,的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至,1,挡,调好零点,;,电阻箱置于适当数值。完成下列填空,:,-,43,-,1,2,3,4,(1),仪器连线如图甲所示,(,a,和,b,是多用电表的两个表笔,),。若两电表均正常工作,则表笔,a,为,(,选填,“,红,”,或,“,黑,”,),色。,(2),若适当调节电阻箱后,图甲中多用电表示数如图乙所示,电流表与电阻箱的示数分别如图丙中,(a),、,(b),所示,则多用电表的读数为,电流表的读数为,mA,电阻箱的读数为,。,-,44,-,1,2,3,4,-,45,-,1,2,3,4,(3),欧姆表刻度上中间刻度值为,15,计算得到多用电表内电池的电动势为,V(,保留,3,位有效数字,);,(4),若将两表笔短接,流过多用电表的电流为,mA(,保留,3,位有效数字,),。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,46,-,1,2,3,4,-,47,-,4,.,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,“,3.8 V,0.3 A”,。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。,选择开关置于下列量程的,挡较为合适。,(,用字母序号表示,),A.2.5 VB.10 V,C.50 VD.250 V,测得,c,、,d,间电压约为,5,.,8 V,、,e,、,f,间电压为,0,则故障是,。,A.A,灯灯丝断开,B.B,灯灯丝断开,C.,d,、,e,间连线断开,D.B,灯被短路,-,48,-,(2),接着练习使用欧姆表的,“,1”,挡测电阻,进行欧姆调零后,:,测量前,一定要将电路中的开关,S,;,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,此时测量的是,间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为,。,-,49,-,答案,(1),B,A,(2),断开,6,e,、,f,12,.,7,