2023统考版高考物理一轮第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表课件

实验十一　练习使用多用电表\n必备知识·自主排查关键能力·分层突破\n必备知识·自主排查\n一、基本原理与操作装置图操作要领工作原理：闭合电路欧姆定律I＝.①电压挡、电流挡：相当于电压表、电流表．②欧姆表：测电阻．③调零：机械调零、欧姆调零．④电流方向：红表笔进，黑表笔出．⑤操作：测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆；测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开．\n二、欧姆表刻度盘的特点1．左∞右0：电阻无限大与电流、电压表的零刻度线重合，电阻零刻度线与电流、电压表的最大刻度线重合．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．要熟记欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针应指在左侧“∞”处．,\n误差分析1.偶然误差(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差．(2)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，因此要选用恰当倍率挡位，使指针指在中值附近．(3)读数时的观察易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．2．系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池．(2)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．\n关键能力·分层突破\n考点一　多用电表的读数及使用角度1多用电表测电压1.将功能选择开关旋到直流电压挡．2．根据待测电压的估计值选择量程．如果难以估测待测电压值，应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量．3．测量时，用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示．4．读数如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应估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．\n例1.某中学实验小组的同学在“练习使用多用电表”时，进行了如下的探究：(1)该小组的同学利用多用电表测量某蓄电池的电压时，下列操作过程正确的是________．A．欧姆调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数B．机械调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数C．选择合适的挡位→机械调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数D．选择合适的挡位→欧姆调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数(2)若该小组的同学想利用多用电表测量插孔的电压，如图甲所示，则应将旋钮扳到图乙中的________(填写挡位所对应的字母)挡位；经检查，操作无误并选择合适的挡位后，多用电表的指针位置如图丙所示，则该插孔的电压大小为________V.BH205\n解析：(1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择合适的挡位，表笔接触蓄电池两极，红表笔与电源的正极相连接，待示数稳定后读数即可，B正确，A、C、D错误；(2)题图甲所示的插座为220V交流电源，所以应把多用电表的选择开关扳到题图乙所示的交流250位置，即H处；根据电表指针以及所选择的挡位可知，插座的电压为U＝205V.\n角度2多用电表测电流1.多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联．2．红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔．测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)，如图所示．3．需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流．\n例2.在练习使用多用电表的实验中，某同学连接的电路如图所示．(1)若旋转选择开关使其尖端对准直流电流挡，闭合开关S，此时测得的是通过________的电流；(2)若断开电路中的开关S，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是__________的电阻；(3)若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡．闭合开关S.此时测得的是________两端的电压．R1R1和R2串联R2(或电源)\n解析：(1)当多用电表的选择开关尖端对准直流电流挡时，闭合开关S，多用电表与R1串联，此时测得的是通过R1的电流．(2)断开开关S，当选择开关尖端对准欧姆挡时，多用电表与R1、R2串联后的支路两端相接触，测得的是R1和R2串联的总电阻．(3)当多用电表的选择开关尖端对准直流电压挡时，闭合开关，此时R1不工作，相当于导线，多用电表与R2并联，测的是电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压．\n角度3多用电表测电阻使用多用电表测电阻的步骤(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端电流零刻度处，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零．(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适倍率．(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端电阻零刻度处．(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以倍率即待测电阻阻值．(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)．(6)实验完毕：应将选择开关置于“OFF”位置或交流电压最高挡．\n例3.某同学在练习使用多用电表的过程中：(1)使用多用电表测量电阻时，他的操作过程如下：①将红、黑表笔分别插入多用电表“＋”“－”插孔，选择开关旋至电阻“×100”挡；②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零；③将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表指针偏转太大(以电阻无穷大处为起点)，将选择开关旋至电阻________(选填“×10”或“×1k”)挡，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，指针偏转如图甲所示，读出电阻的阻值为________Ω；④将选择开关旋至“OFF”挡，取出红、黑表笔．(2)如图乙所示，该同学利用多用电表测定某电阻两端的电压，将选择开关选择直流电压挡合适位置后，应将黑表笔与________(选填“A”或“B”)端接触．×10180B\n解析：(1)“×100”挡指针偏转太大，说明电阻较小，需要换一个低倍率的挡位，用“×10”的．读数时用表盘的读数乘以选择的倍率．(2)电流方向为红表笔流入，黑表笔流出，黑表笔与B连接．\n跟进训练1．[2021·湖南长沙模拟](1)在“练习使用多用电表”的实验中，小姚同学用多用电表的欧姆挡去测量“220V60W”的白炽灯的灯丝电阻，在测量之前，需要把多用电表的红表笔和黑表笔(图1)连接到多用电表的“＋”和“－”接线孔，则下列操作正确的是________(填字母)．A．应把红表笔的A端插入“＋”孔，把黑表笔的A端插入“－”孔B．应把红表笔的B端插入“＋”孔，把黑表笔的B端插入“－”孔C．应把红表笔的A端插入“－”孔，把黑表笔的A端插入“＋”孔D．应把红表笔的B端插入“－”孔，把黑表笔的B端插入“＋”孔A\n(2)小姚同学正确连接了红、黑表笔，且选择了合适的挡位，对该灯泡的阻值进行了正确的测量，并请梁老师拍照．可惜在拍摄多用电表读数时未把多用电表的选择开关拍摄进去，如图2所示．你认为还能不能根据照片判断出白炽灯当前的阻值？________(若能，请在横线上写出灯泡的阻值，或不能，请在横线上写“不能”)．72Ω\n(3)若小姚同学还想粗测图3中甲图所示电池的电动势，则选择开关应该旋转到乙图中的________位置(选填“①”“②”“③”或“④”)．(4)实验完毕，在小姚同学整理好器材以后，梁老师发现多用电表的选择开关位于图3中乙图所示的位置，则关于这种做法评价正确的是________(填字母)．A．该做法是不妥当的B．该做法是妥当的，因为已经旋转到了mA挡位的最大量程C．选择开关转到任意挡位都可以，因为此时多用电表已经和外电路断开了③A\n解析：(1)多用电表的接线柱是用颜色区分的，红色表笔的A端接“＋”接线孔，黑色表笔的A端接“－”接线孔，所以选项A正确．(2)可以判断小灯泡的电阻，小灯泡的电阻大约在几十欧姆，所以该同学选择的应该是×10挡，读数为72Ω.(3)如果要粗测电源电动势，应该选择直流电压10V挡，即③位置．(4)最后如果不使用了，应该将开关置于交流电压最高挡或OFF处，因此该做法不妥当．\n考点二　利用多用电表探测黑箱内元件、检测电路故障角度1探测黑箱类判断目的应用挡位现象电源直流电压挡两接线柱正、反接试触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，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢\n例4.如图所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上．用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如下表所示．请判定黑箱内的结构．红表笔AABCCB黑表笔BCCBAA阻值/Ω1001505020002100100\n解析：先由二极管的反向截止的性质分析，由表可知，接B、C和C、B时测量结果不同，故在B、C间一定有二极管存在；同理，在A、C间也有二极管存在，并且A、C间的正向电阻大于B、C之间，说明A、C间包含定值电阻；而接A、B和B、A时电阻不变，说明A、B间只有定值电阻，B、C间接二极管．所以黑箱内的结构如图所示．\n角度2检测电路故障(1)电流挡检测：将电流表串联在电路中，若示数为0，说明与电流表串联的部分电路断路．(2)电压挡检测：将电压表与部分电路并联，若示数为0，说明该部分电路完好．若示数等于电动势，说明该部分电路中有断点．(3)欧姆挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若电阻无穷大说明此元件断路．\n例5.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．2.5VB．10VC．50VD．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灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“×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，某次测试结果如图乙所示，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.BA断开6.0e、f12.7\n解析：(1)①由于4节干电池串联后电动势约为6V，电压表量程应选10V，B正确．②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外包含电源的其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确．(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开．②欧姆表读数应该为6.0Ω.由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0Ω，说明测量的应该是e、f间电阻．由R＝可求得电阻约为12.7Ω.\n跟进训练2.某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如表所示．(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1E2R2\n(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是____________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1ΩC不偏转偏转⑤④②③①\n解析：(1)为保持继电器的灵敏度，即电路中的电流易超过15mA，应选电动势大的电源E2；当温度为80℃时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为R＝－Rt＝350.9Ω，故滑动变阻器应选R2.(2)因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选C.(3)只有b、c间断路，表笔接入a、b间时，电表与电源之间不能形成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔接入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转．(4)欲使衔铁在50℃被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为108.1Ω，操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察到继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为⑤④②③①.