【物理】2018届一轮复习苏教版第7章实验9练习使用多用电表教案

【物理】2018届一轮复习苏教版第7章实验9练习使用多用电表教案

实验九　练习使用多用电表 ‎● 实验目的 ‎1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．‎ ‎2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．‎ ‎3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件．‎ ‎● 实验原理 ‎1．外部构造 ‎(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等．‎ ‎(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．(如图实91所示)‎ 图实91‎ ‎(3)由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度．‎ ‎2．欧姆表原理 ‎(1)内部电路简化如图实92.‎ 图实92　　　‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律：①当红、黑表笔短接时，Ig＝；②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I＝；③当I中＝Ig时，中值电阻R中＝Rg＋R＋r.‎ ‎● 实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．‎ ‎● 实验过程 一、实验步骤 ‎1．观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程．‎ ‎2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．‎ ‎3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．‎ ‎4．测小灯泡的电压和电流 ‎(1)按如图实93甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．‎ 甲　　　　　　　　　　　　乙 图实93‎ ‎(2)按如图实93乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．‎ ‎5．用多用电表测电阻的步骤 ‎(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度．‎ ‎(2)选择开关置于“Ω”挡的“×‎1”‎，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向∞刻度处．‎ ‎(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“×‎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十千欧的电阻两端，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，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．‎ ‎6．探索黑箱内的电学元件 判断目的 应用挡位 现象 电源 电压挡 两接线柱正、反接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 指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”‎ 电感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 二、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．‎ ‎● 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，因此要选用恰当挡位，使指针在中值附近．‎ ‎(3)读数时的观测易造成偶然误差，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．‎ ‎● 注意事项 ‎1．欧姆表刻度盘不同于电压表、电流表刻度盘 ‎(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，即读出的示数再乘以挡上的倍率．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)．‎ ‎(4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指表盘到的部分，即中央刻度附近．‎ ‎2．多用电表使用的“七大注意”‎ ‎(1)使用前要机械调零．‎ ‎(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”．‎ ‎(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、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，中间为电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用．‎ ‎(6)测电阻时：‎ ‎①待测电阻与电路、电源一定要断开．‎ ‎②两手一定不要同时接触两笔金属杆．‎ ‎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．‎ ‎(7)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.‎ ‎●考向1　多用电表的读数与操作 ‎　(2017·淮安模拟)某中学的实验小组的成员在应用多用电表测电阻．‎ ‎(1)多用电表的表盘如图实94所示，其中表盘上的三个重要的部件用三个字母A、B、C标记了出来．该小组的成员在测量电阻时的操作过程如下：‎ ‎①在测量电阻前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件________(填“A”“B”或“C”)，使多用电表的指针指在表盘最________(填“左”或“右”)端的零刻度线位置；‎ 图实94‎ ‎②将旋钮C调节到“×100”的挡位；‎ ‎③将红表笔插到________(填“＋”或“－”)孔，黑表笔插到________(填“＋”或“－”)孔，将两表笔短接，调节部件________(填“A”“B”或“C”)，使多用电表的指针指在表盘最________(填“左”或“右”)端的零刻度线位置．‎ ‎④完成以上的操作后，将两表笔与被测量的电阻良好接触，多用电表的指针几乎没有发生偏转，为了减小测量的误差，从下列选项中选出正确的操作步骤，并进行正确的排序________，最后测出待测电阻的阻值．‎ A．用两表笔与待测电阻相接触 B．将两表笔短接进行欧姆调零 C．将旋钮C调节到“×‎1”‎的挡位 D．将旋钮C调节到“×1 k”的挡位 ‎(2)该小组的成员将多用电表调节无误后，在进行测量时，如果选用“×‎100”‎的挡位测量某电阻的阻值，多用电表表盘的指针如图实95所示，则该电阻的阻值为________；如果选用100 mA直流电流挡测量电流，指针的偏转如图7所示，则该电流的大小为________；如果选用50 V的直流电压挡测量电压，指针的偏转如图7所示，则该电压的大小为________．‎ 图实95‎ ‎【规范解答】　(1)多用电表使用前要进行机械调零，使指针指向左边的零刻度线处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度线处；由于测量电阻时，指针几乎没有发生偏转，说明需增大倍率，使指针指向中央刻度附近．‎ ‎(2)若用“×‎100”‎挡测电阻，读数为17.0×100 Ω＝1 700 Ω；若用100 mA的直流电流挡测电流，读数为4.8×10 mA＝48 mA；若用50 V的直流电压挡测电压，读数为24.0 V.‎ ‎【答案】　(1)①A　左　③＋　－　B　右　④DBA ‎(2)1 700 Ω　48 mA　24.0 V ‎●考向2　用多用电表判断电路故障 ‎　(2014·重庆高考)某照明电路出现故障，其电路如图实96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．‎ ‎　‎ 甲　　　　　　　　　　乙 图实96‎ ‎(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________正常．(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”)‎ ‎(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”“小灯”)．‎ ‎【规范解答】　(1)由题图乙可知，直流50 V挡的最小分度为1 V，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右．由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定．(2)同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障．‎ ‎【答案】　(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可)　蓄电池 ‎(2)小灯 使用多用电表电压挡判断电路故障 ‎1．断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点．‎ ‎2．短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路．若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路．‎ ‎●考向3　创新实验探究 ‎　图实97甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻和探测电路．‎ ‎(1)测量步骤如下：‎ ‎①将选择开关旋转到“Ω”挡的________(选填“×‎1”‎“×‎10”‎“×‎100”‎或“×1 k”)位置．‎ ‎②将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图实97乙所示，该电阻的阻值为________Ω.‎ 甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　丙 图实97‎ ‎(2)探测对象为如图实97丙所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二级管和一个电容器，箱外有4个接线柱，分别标为1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件．‎ ‎①若用多用电表确定元件的位置，应使用多用电表的________(选填下述挡位的序号)进行试测．‎ A．直流10 V电压挡 B．直流1.5 V电压挡 C．欧姆挡 D．直流电流挡 ‎②试测后，用直流1.5 V电压挡进一步测量，测量结果记录如下：‎ 红表笔位置 ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 黑表笔位置 ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 示数 ‎1.5 V ‎0‎ ‎0‎ 确定电源位置后，去掉电源，应用多用电表的________挡进行测量，结果如下：‎ 红表笔位置 ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 黑表笔位置 ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ 电阻情况 电阻很大 电阻很大 电阻很大 先有电阻，然后变为很大 电阻较小 电阻很小 ‎③根据以上结果，在图丙虚线框中画出电路图．‎ ‎【规范解答】　(1)根据电阻的估计值，选“×1”挡可以使指针所指的位置在中间比较合理的位置，由多用电表直接读数得电阻的测量值为19.0 Ω.‎ ‎(2)已知电路中有一节干电池，应用电压挡试测，为避免试触时电压表反接损坏电表，应采用较大量程试测．确定好电源的正负极位置后，可以利用1.5 V挡测量.1、2之间直接测量为1.5 V，说明电压表测量值为电源电动势，去掉电源后，应用欧姆挡检测电路，红表笔在多用电表内部接电源负极，红表笔接1，黑表笔接2、3、4显示电阻很大，说明二极管处于反接状态，黑表笔接1，红表笔接4显示电阻很小，说明二极管处于1、4之间，且处于导通状态，而红表笔接3、黑表笔接1显示电阻较小，说明3、4间有电阻存在，由于电容器的充电和放电，导致红表笔接2、黑表笔接1时先有电阻，然后变为无穷大，说明在2、3间有电容器．‎ ‎【答案】　(1)①“×1”　②19.0　(2)①A　②欧姆 ‎③电路图如图所示