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2019-2020年高中物理 2.4認(rèn)識多用電表（實(shí)驗(yàn)：多用電表的使用）學(xué)案 粵教版選修3-1 1．了解多用電表的結(jié)構(gòu)，會(huì)用電阻的串并聯(lián)知識分析其原理． 2．會(huì)用多用電表測量電學(xué)元件上的電壓、電流和電阻等電學(xué)量． 3．會(huì)用多用電表判斷二極管的質(zhì)量和極性． 4．會(huì)用多用電表查找電路的故障． 指針式多用電表由表頭、測量電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及紅、黑測量表筆等組成． 1．表頭是一個(gè)靈敏直流電流表，主要部分是永久磁鐵和可動(dòng)線圈． 2．當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈在磁場的作用下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)． 3．電流的大小由指針偏轉(zhuǎn)的角度大小表示，指針偏轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)對應(yīng)的電流Ig稱為表頭的滿偏電流，表頭線圈的電阻Rg稱為表頭的內(nèi)阻． 4．用途：多用表可以測量直流電壓、直流電流和電阻等電學(xué)量． 5．多用表測量直流電流和直流電壓，如圖乙所示：將開關(guān)接1或者2時(shí)測電流；接3或4時(shí)測電壓，接5時(shí)測電阻． 在實(shí)驗(yàn)中，測量時(shí)要按照有效數(shù)字的規(guī)則來讀數(shù)．而測量儀器的讀數(shù)規(guī)則為：測量誤差出現(xiàn)在哪一位，讀數(shù)就相應(yīng)讀到哪一位，在中學(xué)階段一般可根據(jù)測量儀器的最小分度來確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置，對于常用的儀器可按下述方法讀數(shù)： 一、最小分度是“1”的儀器，測量誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按十分之一估讀．最小刻度是1 mm的刻度尺——測量誤差出現(xiàn)在毫米的十分位上(即毫米的下一位)，估讀到十分之幾毫米． 最小分度是0.1 A的電流表(量程為3 A)——測量誤差出現(xiàn)在安培的百分位，所以要估讀到百分之幾安． 最小分度為0.1 V的電壓表(量程為3 V)——測量誤差出現(xiàn)在伏特的百分位，所以要估讀到百分之幾伏特． 　例1 如圖所示電流表讀數(shù)為________． 解析：2.63 A，“3”為估讀位． 答案：2.63 A ?練習(xí) 1．如圖所示電壓表(量程為3 V)的讀數(shù)為________． 解析：2.55 V，“5”為估讀位． 答案：2.55 V 二、最小分度是“2”或“5”的儀器，測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀． 最小分度是0.02 A的電流表(量程為0.6 A)——誤差出現(xiàn)在安培的百分位，只讀到安培的百分位，估讀半小格，不足半小格的舍去，超過半小格的按半小格估讀，以安培為單位讀數(shù)時(shí)，百分位上的數(shù)字可能為0、1、2、…、9. 最小分度為0.5 V的電壓表(量程為15 V)——測量誤差出現(xiàn)在伏特的十分位上，估讀到伏特的十分位，估讀五分之幾小格，以伏特為單位讀數(shù)時(shí)，十分位上的數(shù)字可能為0、1、2、…、9. 　例2 如圖所示的電流表讀數(shù)為________． 解析：指針沒有過半格，故舍去，所以讀數(shù)為0.14 A. 答案：0.14 A ?練習(xí) 2．如圖所示的電流表讀數(shù)為0.25_A． 　例3 如圖所示的電壓表讀數(shù)為________． 解析：11.3 V，估讀部分大概占五分之三格，“3”為估讀位． 答案：11.3 V ?練習(xí) 3．如圖所示的電壓表讀數(shù)為8.8_V． 一、單項(xiàng)選擇題 1．用多用表測直流電壓U和電阻R時(shí)，若紅表筆插入正(＋)插孔，則(C) A．前者(測電壓U)電流從紅表筆流入多用表，后者(測電阻R)電流從紅表筆流出多用表 B．前者電流從紅表筆流出多用表，后者電流從紅表筆流入多用表 C．前者電流從紅表筆流入多用表，后者電流也從紅表筆流入多用表 D．前者電流從紅表筆流出多用表，后者電流從紅表筆流出多用表 解析：電壓表紅表筆接外接電源的正極，電流從紅表筆流入多用表，而歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，電流從黑表筆流出，從紅表筆流入． 2．用電壓表檢查如圖所示電路中的故障，測得Uad＝5.0 V，Ucd＝0 V，Uab＝5.0 V，則此故障可能是(B) A．L斷路 B．R斷路 C．R′斷路 D．S斷路 解析：串聯(lián)電路中燈L不發(fā)光，則可能是某處斷路，電壓表測斷路位置為電源電壓，測不斷的位置電壓為零，由題意可知，測得Uad＝5.0 V，測量的是電源電壓，測得Ucd＝0 V，Ubc＝0 V，說明在b→R′→c→燈L→d之外有開路現(xiàn)象；測得Uab＝5.0 V，說明ab之間有斷路之處，所以斷路是在電阻R上，故選B項(xiàng)． 3．如果收音機(jī)不能正常工作，需要判斷干電池是否已經(jīng)報(bào)廢，可取出一節(jié)干電池用多用表來測量它的電動(dòng)勢，下列步驟中正確的是(D) ①把多用表的選擇開關(guān)置于交流500 V擋或置于“OFF”擋　②把多用表的紅表筆和干電池的正極接觸，黑表筆與負(fù)極接觸　③把多用表的紅表筆和干電池的負(fù)極接觸，黑表筆與正極接觸?、茉诒肀P上讀出電壓?、莅讯嘤帽淼倪x擇開關(guān)置于直流25 V擋?、薨讯嘤帽淼倪x擇開關(guān)置于直流5 V擋 A．⑤③④① B．②⑤①④ C．⑥③④① D．⑥②④① 解析：用久的廢電池內(nèi)阻過大、電動(dòng)勢下降，可用多用表的直流電壓擋測電動(dòng)勢．如果示數(shù)明顯小于1.5 V，則說明該電池已報(bào)廢．在選取電壓擋時(shí)，應(yīng)使用5 V擋，這樣可較為準(zhǔn)確地讀數(shù)．在測量時(shí)，應(yīng)使黑表筆接電源負(fù)極，紅表筆接電源正極．測量完畢后，應(yīng)使選擇開關(guān)置于交流500 V擋或“OFF”擋． 4．實(shí)驗(yàn)課上，老師在實(shí)驗(yàn)桌上擺放了晶體二極管、電阻、電容器各一只，性能均正常，要求某實(shí)驗(yàn)小組用多用電表對以上三元件加以區(qū)分．該小組的做法是：將多用電表的選擇開關(guān)撥到“100”擋，分別測它們的正負(fù)電阻加以區(qū)別：測甲元件時(shí)，R正＝R反＝0.5 kΩ；測乙元件時(shí)，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；測丙元件時(shí)，開始指針偏轉(zhuǎn)到0.5 kΩ，接著讀數(shù)逐漸增大，最后停在100 kΩ上，則甲、乙、丙三個(gè)元件分別是(C) A．電容器、電阻、二極管 B．電阻、電容器、二極管 C．電阻、二極管、電容器 D．二極管、電阻、電容器 解析：甲元件的正、反向電阻相同，說明甲為定值電阻；乙元件的正向電阻很小，反向電阻很大，說明乙為二極管；測丙元件時(shí)，電阻增大過程，是給電容器充電的過程，充電完成后，電容器阻值很大，故丙為電容器，C項(xiàng)正確． 二、不定項(xiàng)選擇題 5．關(guān)于多用表表面的歐姆擋刻度線，下列說法正確的是(C) A．零歐姆刻度線與零電流刻度線重合 B．零歐姆刻度線與電流表滿偏的刻度線不重合 C．歐姆擋表面的刻度線是不均勻的，歐姆值越大，刻度線越密 D．歐姆擋表面的刻度線是不均勻的，歐姆值越小，刻度線越密 解析：零歐姆刻度線應(yīng)該是在紅黑表筆短接時(shí)，此時(shí)電流最大，所以在滿偏電流處；由I＝可知道電流與Rx不是成正比，刻度不均勻，歐姆值越大，刻度線越密． 6．關(guān)于多用電表的使用，下列說法不正確的是(ABD) A．待測電阻不跟別的元件斷開，其測量值將偏大 B．測量電阻時(shí)，用兩手碰表筆的金屬桿，其測量值偏大 C．測量電阻時(shí)，如果電路不和電源斷開，可能出現(xiàn)燒壞表頭的情況 D．用多用電表測量60 W燈泡的電阻，其阻值比用額定電壓和額定功率算出的電阻大 解析：待測電阻不跟別的元件斷開，待測電阻可能是與其他元件并聯(lián)，測量值可能偏?。粶y電阻時(shí)，兩手碰表筆的金屬桿，人體電阻與待測電阻并聯(lián)，測量值偏?。粶y量電阻時(shí)，如果電路不和電源斷開，歐姆表兩端的電壓可能過大，從而燒壞電表；用多用電表測量燈泡的電阻，測量的是燈泡不發(fā)光時(shí)的電阻，燈泡用額定電壓和額定功率計(jì)算出的電阻是燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，燈泡正常發(fā)光時(shí)溫度很高，電阻較大．符合題意的選項(xiàng)為A、B、D三 項(xiàng)． 7．下列說法正確的是(ABCD) A．歐姆表的測量范圍是從零到無窮 B．用不同擋的歐姆表測量同一個(gè)電阻的阻值，誤差是不一樣的 C．用歐姆表測電阻時(shí)，指針越接近中央時(shí)，誤差越小 D．用歐姆表測電阻時(shí)，選不同量程時(shí)，指針越靠近中間時(shí)，誤差越小 解析：歐姆表在紅黑表筆短接時(shí)電阻為零，而斷路是電阻無窮大，A項(xiàng)正確；歐姆擋的讀數(shù)在中間范圍較為準(zhǔn)確． 8．調(diào)零后，用“10”擋測量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小，正確的判斷和做法是(BD) A．這個(gè)電阻阻值很小 B．這個(gè)電阻阻值較大 C．為了把電阻值測得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“1”擋重新測量 D．為了把電阻值測得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用“100”擋重新測量 解析：指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明電阻阻值較大，應(yīng)換更大的擋位進(jìn)行測量． 9．用多用表歐姆擋測電阻，下列說法中哪些是錯(cuò)誤的(AD) A．測量前必須調(diào)零，而且每測一次電阻都要重新調(diào)零 B．每次換擋后都必須重新調(diào)零 C．待測電阻如果是連在某電路中，應(yīng)該把它先與其他元件斷開，再進(jìn)行測量 D．兩個(gè)表筆與待測電阻接觸良好才能測得較準(zhǔn)，為此應(yīng)當(dāng)將兩只手分別將兩只表筆與電阻兩端緊緊地捏在一起 解析：歐姆擋測電阻在更換擋位時(shí)才重新調(diào)零，而不能用兩手接觸表筆，人體也是導(dǎo)體，這樣就并聯(lián)進(jìn)一個(gè)電阻使測量值偏?。? 三、非選擇題(按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 10．用多用電表測未知阻值的電阻．按正確步驟操作后，測量結(jié)果如圖所示，讀出其阻值大小為1_000(或1_k)Ω.為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，必須進(jìn)行如下操作： (1)將選擇開關(guān)打到100擋． (2)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零(或調(diào)節(jié)“Ω”也行)旋鈕，使表頭指針指示電流滿偏(填“為零”或“滿偏”)． (3)把電阻接在兩表筆之間進(jìn)行測量并讀數(shù)． (4)測量完畢將選擇開關(guān)打到OFF(或“最大交流電壓”)擋． 11．(xx廣州模擬)多用電表表頭的示意圖如圖所示．在正確操作的情況下： (1)若選擇開關(guān)的位置如箭頭a所示，則測量的物理量是 __________，測量結(jié)果為________． (2)若選擇開關(guān)的位置如箭頭b所示，則測量的物理量是__________，測量結(jié)果為________． (3)若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________． (4)若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小(相對于左側(cè))，那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該為：________________________________________________________________________. (5)全部測量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到________擋或者_(dá)_______________． (6)無論用多用電表進(jìn)行何種測量(限于直流)，電流都應(yīng)該從________色表筆經(jīng)________插孔流入電表． 解析：(1)若選擇開關(guān)的位置如箭頭a所示，則測量的物理量是直流電壓，多用電表量程為2.5 V，分度值是0.05 V，測量結(jié)果為1.25 V. (2)若選擇開關(guān)的位置如箭頭b所示，則測量的物理量是直流電流，其量程為100 mA，分度值為2 mA，測量結(jié)果為50 mA. (3)若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示，則測量的物理量是電阻，測量結(jié)果為17100 Ω＝1 700 Ω. (4)若選擇開關(guān)的位置如箭頭c所示，正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小(相對于左側(cè))，說明指針示數(shù)偏大，所選擋位太小，為準(zhǔn)確測量電阻，接下來應(yīng)：換用1 k擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測電阻阻值． (5)全部測量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到OFF擋或者交流電壓最高擋． (6)無論用多用電表進(jìn)行何種測量(限于直流)，電流都應(yīng)該從紅色表筆經(jīng)“＋”插孔流入電表． 答案：(1)直流電壓　1.25 V　(2)直流電流　50 mA (3)電阻　1 700 Ω　(4)換用1 k擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測電阻阻值　(5)OFF　交流電壓最高擋 (6)紅　＋