2023新教材高考物理一轮第十章电路电能实验十六练习使用多用电表课件

实验十六　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\n1.多用电表的工作原理：闭合电路的欧姆定律、电路的串联与并联．2．认识多用电表：如图所示是一种多用电表的外形图．表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程．\n3．根据上面的多用电表示意图，回答下列问题(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时，则测量的是_________________．(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是_________________．(3)当选择开头位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的是________________________．(4)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从________表笔经“________”插孔流入电表．0～10mA的直流电流0～50V的直流电压电阻大小等于读数×100的电阻红＋\n多用电表使用注意事项(1)使用前要机械调零．(2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”．(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻，还要分清是交流还是直流．(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡．(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流2.5V专用．(6)测电阻时①指针指中值附近较准，否则换档．②每换一挡必须重新欧姆调零．③读出示数要乘以倍率．(7)使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池．\n关键能力·分层突破\n考点一　用多用电表测量电压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B\n解析：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；\n(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.解析：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．H205\n【跟进训练】1.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘．(1)如果多用电表是用“×1k”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为_________________；如果多用电表是用“×1”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为________．(2)如果是用直流5mA挡测量电流，则指针位置的读数为________；如果是用直流2.5V挡测量电压，则指针位置的读数为________．12×103Ω(或12kΩ)12Ω2.80mA1.40V\n解析：(1)用“×1k”欧姆挡测量电阻，阻值为12×103Ω；用“×1”欧姆挡测量电阻，阻值为12Ω.(2)用直流5mA挡测量电流，共有5个大格，每个大格1mA，每个小格0.1mA，因此读数为2.80mA；用直流2.5V挡测量电压，每个大格0.5V，每个小格0.05V，因此读数为1.40V.\n考点二　测量直流电流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【跟进训练】2．如图所示，图中R1、R2为电阻，K为开关．现用多用电表测量流过电阻R2的电流，将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是()A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C．将K断开，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处D．将K断开，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处答案：C解析：若保持K闭合，并将多用电表接在a、b间，则多用电表被短路，无法测量流过电阻R2的电流，所以应将K断开，将红表笔接在a处(电流流进)，黑表笔接在b处(电流流出)，故选项C正确．\n考点三　测量导体的电阻1．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．\n2．测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零．(2)换挡后要重新进行欧姆调零．(3)被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用双手同时接触表笔的金属杆．(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率．(5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”位置或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出．(6)选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近．\n例3(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解析：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．\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(70～73Ω均可)解析：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.\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：(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【跟进训练】3.某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线．\n(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔_______，调整____________，使指针指向“0Ω”．(2)再将调节好的多用电表红表笔和图甲中的______(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为______kΩ.(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3V，内阻为R1；0～15V，内阻为R2)，则R1________(选填“>”“＝”或“<”)R2.短接欧姆调零旋钮12.5<\n4．在“多用电表的使用”实验中，图1\n(1)如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用电阻挡“×100”测量，则读数为________Ω；如果用“直流5V”挡测量，则读数为________V．(2)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时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，操作顺序为___________________(填写选项前的字母)．A．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”6×1023.60ADC(不可以改变顺序)\n解析：(1)多用电表测电阻时不需要估读，选取最上端的欧姆表刻度，根据挡位可知阻值为6×102Ω，测电压时，由于精度为0.1V，需要估读一位，根据量程“50”的刻度可知电压为3.60V．(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小，需选取大挡位，进行欧姆调零后再测阻值，操作顺序为ADC.\n(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．图2图3\n以下操作正确的是_______________．A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡两端的电压B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡的电阻C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3的电路测量通过小灯泡的电流D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流AC(可以改变顺序)解析：多用电表一定是红表笔电流流入，黑表笔电流流出，图2是测电压，测电阻应断开开关，选项A正确，B错误；图3是测电流，表笔位置正确，选项C正确，D错误．\n考点四　检查电路故障1．断路故障的检测方法(1)用直流电压挡①将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．②在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．(2)用直流电流挡将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．(3)用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路．\n2．短路故障的检测方法(1)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路．(2)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路．\n例4在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V0.3A”．合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮．\n(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BA解析：①由于4节干电池串联后电动势为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．\n(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.断开6.0e、f12.7解析：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】5.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．t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1\n(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”)．E2R2\n解析：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.\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”)．解析：(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，表笔转入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转．C不偏转偏转\n(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108.1Ω⑤④②③①解析：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.