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2019-2020年高三物理復(fù)習(xí) 第7章 實驗 練習(xí)使用多用電表學(xué)案 實驗?zāi)康? 1．了解多用電表的結(jié)構(gòu)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． 實驗原理 1．表盤 多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程．外形如圖1所示，上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程．另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕，機械調(diào)零旋鈕和測試筆的插孔． 由于多用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(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，如圖1中的第二行就是交、直流電壓和直流電流共用的標(biāo)度． 圖1 2．擋位 如圖2所示，多用電表是由一只小量程的電流表與若干元件組成的，每進(jìn)行一種測量時，只使用其中一部分電路，其他部分不起作用． 圖2 (1)當(dāng)S接通1或2時，表頭與電阻并聯(lián)，所以1、2為電流擋，由于并聯(lián)阻值的大小不同，量程也不同，______的量程較大． (2)當(dāng)S接通3或4時，接通內(nèi)部電源，此時為歐姆擋，______的倍率高． (3)當(dāng)S接通5或6時，表頭與電阻串聯(lián)，此時為電壓擋，由于串聯(lián)的阻值不同，______的量程大． 3．多用電表歐姆擋 (1)原理：歐姆擋是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的，它的原理如圖3所示．電阻R是可變電阻，也叫________電阻． 圖3 ①當(dāng)紅、黑表筆相接時(圖甲)，相當(dāng)于被測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R的阻值，使＝Ig，則表頭的指針指到滿偏刻度，所以刻度盤上指針指在滿偏處定為刻度的零點．r＋Rg＋R是歐姆表的________． ②當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(圖乙)相當(dāng)于被測電阻Rx＝∞，電流表中沒有電流，表頭的指針不偏轉(zhuǎn)，此時指針?biāo)傅奈恢檬鞘緮?shù)為“______”點． ③當(dāng)紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時(圖丙)，通過表頭的電流I＝，改變Rx，電流I隨著改變，每個Rx值都對應(yīng)一個電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值． (2)中值電阻與刻度盤特點 當(dāng)Rx＝r＋Rg＋R時，Ix＝______________，指針指在表盤刻度中心，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻． 由于電流和電阻的非線性關(guān)系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應(yīng)的電阻刻度是________的，電阻的零刻度在電流滿刻度處． 實驗器材 多用電表、干電池、電阻箱、定值電阻、晶體二極管、開關(guān)、導(dǎo)線． 實驗步驟 一、準(zhǔn)備 1．觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項目及量程． 2．檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置．若不指零，則可用小螺絲刀調(diào)整______________使指針指零． 3．將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔． 二、測電壓和電流 4．將選擇開關(guān)置于直流電壓________擋，測1.5 V干電池的電壓． 5．將選擇開關(guān)置于交流電壓________擋，測220 V的交流電壓． 6．將選擇開關(guān)置于直流電流________擋，測量1.5 V干電池與200 Ω電阻串聯(lián)回路的電流． 三、測電阻 7．將選擇開關(guān)置于歐姆表的“1”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向__________________． 8．將兩表筆分別接觸幾歐、幾十歐的定值電阻兩端，讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值，并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，然后斷開表筆． 9．將選擇開關(guān)置于歐姆擋的“100”擋，______________，然后測定幾百歐、幾千歐的電阻，并將測定值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較． 10．選擇適當(dāng)?shù)牧砍蹋瑴y定燈泡、電爐絲和人體的電阻． 11．實驗完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于____________________________． 注意事項 1．歐姆表刻度盤不同于電壓、電流刻度盤 (1)左∞右0：電阻無限大與電流、電壓零重合，電阻零與電流、電壓最大刻度重合． (2)刻度不均勻：左密右疏． (3)歐姆擋是倍率擋，即讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率．電流、電壓擋是量程范圍擋． 在不知道待測電阻的估計值時，應(yīng)先從小倍率開始，熟記“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因為歐姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大，且測量前指針指在左側(cè) “∞”處)． (4)歐姆表的讀數(shù)：待測電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘以倍率．為了減小讀數(shù)誤差，指針應(yīng)指在表盤到的部分，即中央刻度附近． 2．多用電表使用的“七大注意” (1)使用前要機械調(diào)零． (2)兩表筆在使用時，電流總是“紅入”、“黑出”． (3)選擇開關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流、電阻，還要分清是交流還是直流． (4)電壓、電流擋為量程范圍，歐姆擋為倍率． (5)刻度線有三條：上為電阻專用，中間為電流、電壓、交流、直流共用，下為交流2.5 V專用． (6)測電阻時 ①選擋接著調(diào)零； ②換擋重新調(diào)零； ③示數(shù)要乘倍率； ④待測電阻與電路、電源一定斷開； ⑤指針指在中值附近． (7)使用完畢，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池. 題型一　多用電表的使用方法 【例1】 (xx上海單科15)(1)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的最可能的實現(xiàn)操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕．把你認(rèn)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(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的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(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋1 k d．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋100 e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500 V擋，并拔出兩表筆． 根據(jù)如圖4所示指針位置，此時被測電阻的阻值約為________ Ω. 圖4 (2)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是(　　) A．測量電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量 B．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會影響測量結(jié)果 C．測量電路中的某個電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開 D．測量阻值不同的電阻時，都必須重新調(diào)零 [規(guī)范思維] 　 　 　 　 　 　 　 題型二　用多用電表進(jìn)行故障判斷 【例2】 (xx全國Ⅰ22) 圖5 如圖5所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點的標(biāo)號．在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點． (1)為了檢測小燈泡及3根導(dǎo)線，在連接點1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點1、2同時斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋． (2)在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明__________________可能有故障． (3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟． ________________________________________________________________________. [規(guī)范思維] 　 　 　 　 　 [針對訓(xùn)練]　(xx山東理綜23(2))在測定金屬電阻率的實驗中，某同學(xué)連接電路如圖6所示．閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動勢為E)： 圖6 (1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是________(填“待測金屬絲”、“滑動變阻器”或“電鍵”)． (2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障．先將選擇開關(guān)旋至____________擋(填“歐姆100”、“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”)，再將________(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱．若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________. 1．多用電表表頭的示意圖如圖7所示．在正確操作的情況下： 圖7 (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，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． 2．(xx泉州模擬)一位同學(xué)使用多用電表測電阻，它在實驗中的主要步驟如下： (1)把選擇開關(guān)撥到“10”的歐姆擋上； (2)把表筆插入測試筆插孔中，先把兩表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，使指針指在零處； (3)把兩表筆分別與待測電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)角度較小； (4)換用“100”歐姆擋測量，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)適中，隨即記下電阻數(shù)值； (5)把表筆從測試筆插孔拔出后，把多用電表放回桌上原處，實驗完畢． 這個學(xué)生在測量時已注意到：待測電阻與其他元件的電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿．這個學(xué)生在實驗中還有哪些違反使用規(guī)則的地方？ ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 圖8 3．(xx天津理綜9(2))如圖8所示為一簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝300 μA，內(nèi)阻Rg＝100 Ω，可變電阻R的最大阻值為10 kΩ，電池的電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝0.5 Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是____色．按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx＝________ kΩ，若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)． 4.(xx北京21(1))用如圖9所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量． 圖9 ①旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線． ②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置． ③將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電阻的________(填“0”刻線或“∞刻線”)． ④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過?。? 為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量． A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置 C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接 D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn) 5．用多用電表的歐姆擋(100)測試三只二極管，測試三次如圖10中的①②③所示，由圖可知，第________次測量的二極管是好的，該二極管的正極是________端． 圖10 6．某同學(xué)要測量一電壓表的內(nèi)阻，實驗室提供如下器材： A．多用電表一個 B．待測直流電壓表(量程3 V) C．滑動變阻器一個(最大阻值約為100 Ω) D．直流電源一個(電動勢4V，內(nèi)阻不計) E．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干 為了準(zhǔn)確地測量這只電表的內(nèi)阻，該同學(xué)用伏安法進(jìn)行測量． (1)請用筆畫線作為導(dǎo)線，將圖11中的儀器連接起來．(其中一條線已畫出) (2)寫出要直接測量的物理量以及它們的字母代號： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)用所測物理量表示待測電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式為RV＝________. 圖11 實驗學(xué)案38　練習(xí)使用多用電表 【基礎(chǔ)自主落實】 實驗原理 2．(1)1　(2)4　(3)6 3．(1)調(diào)零?、賰?nèi)阻　②∞　(2)Ig　不均勻 實驗步驟 2．機械調(diào)零旋鈕　4.2.5 V　5.250 V　6.10 mA　7.歐姆表刻度的零位置　9.重新調(diào)整歐姆零點　11.“OFF”擋或交流電壓最高擋 【熱點題型精析】 例1 (1)c、a、b、e　30 k　(2)AC 解析　(1)題目中要求測量幾十千歐的電阻，所以應(yīng)該選擇1 k的歐姆擋，再進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后進(jìn)行測量，最后將S旋至指向交流500 V擋，拔出表筆，所以順序為c、a、b、e.根據(jù)歐姆表的讀數(shù)原理，可以得出歐姆表的讀數(shù)為30 kΩ. (2)指針偏角過大，說明電阻較小，所以應(yīng)選擇倍率較小的擋位，A項正確；電阻的阻值與電流的流向無關(guān)，所以紅黑表筆接反，不影響測量結(jié)果，B項錯誤；不將被測電阻與外電路斷開，流經(jīng)歐姆表的電流會受影響，影響讀數(shù)甚至燒毀器材，C項正確；只要不換擋位，就不用重新調(diào)零，D項錯誤． [規(guī)范思維]　能正確熟練地使用多用電表，牢固掌握多用電表的用途，才能解決此類題目． 例2 (1)電壓　歐姆　(2)開關(guān)或連接點5、6　(3)①將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋　②將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使指針指電阻零值，檢查多用電表的歐姆擋能否正常工作．③調(diào)試好之后，測量小燈泡的電阻，如電阻無窮大，表明小燈泡有斷路故障；若電阻為零，表明短路． 解析　(1)連接點1、2已連接好的情況下，說明電源已連接在電路中，不能再選用多用電表的歐姆擋，以免使歐姆擋的內(nèi)部電源受到外部電源的影響，造成測量的誤差．電流表無法找出故障的具體位置．所以應(yīng)選用多用電表的電壓擋． 當(dāng)1、2兩點同時斷開時，電源已斷開，所以可用多用電表的歐姆擋． (2)若5、6兩點間的電壓接近電源電動勢，說明2、3間的導(dǎo)線，4、5間的導(dǎo)線，1、6間的導(dǎo)線及小燈泡均是好的，因此可能是“開關(guān)”或5、6兩接點出了故障． (3)具體步驟如下： ①將多用電表的選擇開關(guān)旋到多用電表的歐姆擋． ②選擇合適的擋位，將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在最右端的零位，借以檢查多用電表的歐姆擋能否正常工作． ③測量小燈泡的電阻，如電阻無窮大或電阻為零，表明小燈泡有故障． [規(guī)范思維]　(1)當(dāng)含有電源時，需用電壓擋進(jìn)行測量，以保證安全；(2)當(dāng)不含電源時，用歐姆擋進(jìn)行測量，由歐姆表內(nèi)部的電源提供電流供指針偏轉(zhuǎn)以便讀數(shù)；(3)當(dāng)電壓表接入電路時，相當(dāng)于接入了一個能夠讀出自身電壓的大電阻． [針對訓(xùn)練] (1)待測金屬絲　(2)直流電壓10 V　紅　0　E　E 解析　(1)電流表示數(shù)為零，說明電路斷路．由于電壓表示數(shù)為E，說明電壓表兩端與電源相連，因而待測金屬絲斷路． (2)判斷電路故障問題，應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋，故應(yīng)選直流電壓10 V擋．電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入多用電表，因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連，當(dāng)只有滑動變阻器斷路時，黑表筆接b時，多用電表不能與電源形成閉合回路，示數(shù)為零，黑表筆接c、d時，多用電表與電源兩極相連，示數(shù)均為電源電動勢． 【課時效果檢測】 1．(1)直流電壓　1.16 V　(2)直流電流　46.4 mA (3)電阻　1.7 kΩ　(4)選用歐姆表“1 k”倍率，重新歐姆調(diào)零，將紅黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線，讀出指針?biāo)缚潭?，再乘以倍率得測量值　(5)OFF　交流電壓500 V擋　(6)紅　正 解析　多用電表可以測直流電壓、電流，交流電壓、電阻．測電壓、電流時，同電壓表、電流表的使用方法相同，選擇的擋位是最大量程；而選擇測電阻擋位時，指針指示的數(shù)，乘以倍率得測量值． 2．見解析 解析?、龠x擇開關(guān)從“10”擋撥到“100”擋時，必須重新調(diào)零； ②多用電表使用后不能把選擇開關(guān)置于歐姆擋．應(yīng)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋． 3．紅　5　變大 解析　由I＝及Ig＝，指針指中央，I＝Ig＝150 μA，Rx＝5 kΩ；因歐姆表的內(nèi)阻變大，同樣的電阻值，電流變小，讀數(shù)變大． 4．①S?、跿　0刻線　④ADC 解析　機械調(diào)零需調(diào)節(jié)S，電阻調(diào)零(歐姆擋調(diào)零)需調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕T.指針偏轉(zhuǎn)角度過小說明該電阻是一個大電阻，需換用阻值較大的擋來測量才準(zhǔn)確，換擋之后需要重新電阻調(diào)零．故正確順序應(yīng)為ADC. 5．②　a 解析?、俅螠y量中電阻值都很大，說明二極管內(nèi)部斷路；③次測量中電阻值都很小，說明內(nèi)部短路；第②次測量中的二極管是好的，且a端是它的正極． 6．(1)見解析圖　(2)電壓表示數(shù)U，多用電表毫安擋讀數(shù)I (3) 解析　(1)多用電表充當(dāng)電流表使用，因伏特表有較大的電阻，多用電表用毫安擋，且滑動變阻器采用分壓式接法，實物連接如圖所示． (2)電壓表的讀數(shù)U表示電壓表兩端的電壓，多用電表與電壓表串聯(lián)，多用電表毫安擋讀數(shù)等于通過電壓表的電流，用I表示． (3)由歐姆定律得RV＝.