2020新教材高中物理第十一章电路及其应用5实验练习使用多用电表实验研析练含解析 人教版必修第三册

2020新教材高中物理第十一章电路及其应用5实验练习使用多用电表实验研析练含解析 人教版必修第三册

实验练习使用多用电表 类型一　多用电表的操作步骤及读数 ‎【典例1】某同学在做多用电表测电阻的实验中:‎ ‎(1)测量某电阻时,用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用“　　”挡(选填“× 1 Ω”或“×100 Ω”),换挡后,在测量前先要　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)如图所示是某次使用多用电表的实验中,多用电表表盘指针所示的位置,请你读数:‎ ‎①如果使用的是直流2.5 V的电压挡,则读数为　　　　 V; ‎ ‎②如果使用的是×100 Ω的欧姆挡,则读数为　　　　 Ω; ‎ ‎③如果使用的是直流10 mA的电流挡,则读数为　　　　 mA。 ‎ ‎【解析】(1) 根据欧姆表的工作原理可知,指针的偏角过大,说明电阻较小,即所选的倍率过大,应选择小一挡的倍率×1 Ω挡,换挡后在测量前要重新欧姆调零;‎ ‎(2)①如果使用的是直流2.5 V的电压挡,则每小格代表0.05 V,读数为16×‎ ‎0.05 V+0.02 V=0.82 V;‎ ‎②如果使用的是×100 Ω的电阻挡,则读数为30×100 Ω=3 000 Ω;‎ ‎③如果使用的是直流10 mA的电流挡,则每小格代表0.2 mA,读数为16×‎ ‎0.2 mA+0.1 mA=3.3 mA。‎ 答案:(1)×1 Ω　欧姆调零　(2)① 0.81～0.84　②3 000　③3.3或3.2‎ ‎【规律方法】‎ ‎1.用多用电表测电阻时应注意:‎ ‎①测电阻时必须把待测电阻从电路中分离出来。‎ ‎②两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零。‎ ‎③读数时应乘以相应的倍率。‎ ‎④合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近。‎ ‎⑤欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读。‎ - 7 -‎ ‎⑥电池用旧后,电动势会变小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。‎ ‎2.多用电表测电流、电压、电阻,电流都是从红表笔流入电表,从黑表笔流出。‎ ‎【典例2】某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:‎ ‎(1)检查多用电表的机械零点。‎ ‎(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔,将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处。‎ ‎(3)将红、黑表笔　　　　,进行欧姆调零。  ‎ ‎(4)测反向电阻时,将　　　表笔接二极管正极,将　　　　表笔接二极管负极,读出多用电表示数。  ‎ ‎(5)为了得到准确的测量结果,应让多用电表指针尽量指向表盘　　　　(选填“左侧”“右侧”或“中央”),否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。  ‎ ‎(6)测量完成后,将选择开关旋转到　　　　位置。 ‎ ‎【解析】(3)使用前将红黑表笔短接,进行欧姆凋零。(4)用多用电表测二极管的反向电阻时,应先将红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管的负极。(5)为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央。(6)测量完毕后,应将选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡位置。‎ 答案:(3)短接　(4)红　黑　(5)中央 ‎(6)OFF挡或交流电压最高挡 类型二　电学黑箱 ‎【典例3】如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。 ‎ ‎(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图中多用电表的　　　　(选填“A”“B”或“C”)。 ‎ ‎(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应　　　　(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。 ‎ ‎(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图所示。‎ 请将记录表补充完整,并在黑箱图所示的黑箱中画出一种可能的电路。‎ - 7 -‎ 两表笔接的接点 多用电表的示数 a,b ‎_____Ω a,c ‎10.0 Ω b,c ‎15.0 Ω ‎【解析】(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A,使指针指到左边的“0”刻度线处。‎ ‎(2)为保护多用电表的内部元件,在测量黑箱中是否存在电源时,应短暂接触接点b。‎ ‎(3)欧姆表的读数为5.0×1 Ω=5.0 Ω;每对接点间正反向电阻均相同,说明黑箱中没有二极管元件,只有电阻,由测量电阻最大值为15.0 Ω可知,每个电阻的最小值为5.0 Ω,接法如图甲所示;电阻值还可能为10.0 Ω,接法如图乙所示。‎ 答案:(1)A　(2)短暂　(3)5.0　见解析图 ‎【规律方法】“电学黑箱”问题的分析方法与思路:‎ 根据对黑箱外部接线柱的测试结果判定黑箱内部元件的种类和电路的连接方式,除了应熟悉电路的基本规律外,还必须善于利用电压表和多用电表的欧姆挡进行测试,并对结果作出正确的分析和判断,判定黑箱内元件的思路如下:‎ 根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后,再根据各接点间的测量数据进行逻辑推理,最后确定出元件的位置和连接方式。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎“黑箱子”表面有a、b、c三个接线柱,箱内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可连接一个元件,为了探明箱内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:‎ 第一步:用电压挡对任意两接线柱正、反向测量,指针均不发生偏转;‎ 第二步:用电阻“×100”挡对任意两接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图甲所示。‎ - 7 -‎ ‎(1)第一步测量结果表明箱内　　　　。 ‎ ‎(2)图乙给出了图甲③中欧姆表指针所处的位置,其对应的电阻是　　　　Ω;图丙给出了图甲①和②中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是　　　 Ω。 ‎ ‎(3)请在图丁的接线柱间用电路符号画出黑箱内的元件及连接情况。‎ ‎(4)一个小灯泡与3 V电池组的连接情况如图戊所示,如果把图戊中e、f两端用导线直接相连,小灯泡可正常发光,欲将e、f两端分别与黑箱子上的两个接线柱相连后小灯泡仍可发光,那么,e端应连接到　　　　接线柱上,f端应连接到 ‎　　　　接线柱上。  ‎ ‎【解析】(1)用电压挡对任意两接线柱正、反向测量,指针均不发生偏转,说明黑箱内部无电源。‎ ‎(2)用表盘刻度乘以相应倍率,图甲③的读数为500 Ω,图甲①和②的读数为 ‎1 200 Ω。‎ ‎(3)由第二步测量结果可列表:‎ 接线柱 电流流向 阻值 推测 - 7 -‎ a、b b→a ‎>1 200 Ω 有二极管,‎ b端为正 a→b 无穷大 a、c a→c 无穷大 有二极管,‎ c端为正 c→a ‎500 Ω b、c b→c ‎1 200 Ω 有纯电阻,阻 值为1 200 Ω c→b ‎1 200 Ω 由表可得黑箱内有一个二极管接在a、c之间,c为其正极,b、c间有一个1 200 Ω的电阻,共两个元件,其接法如图所示。‎ ‎(4)欲使小灯泡仍能发光,则灯泡连接黑箱的两点间的电阻应较小,故应选择连入二极管,并且使电流从c流向a,所以e接c,f接a。‎ 答案:(1)无电源　(2)500　1 200‎ ‎(3)见解析图　(4)c　a 类型三　故障排查 ‎【典例4】在如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。 ‎ ‎(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的　　　　挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 ‎　　　　　挡。 ‎ ‎(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明 ‎　　　　　　　　可能有故障。 ‎ ‎(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。‎ - 7 -‎ ‎【解析】(1)用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开,在点1和点2已接好的情况下,应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压;点1和点2同时断开时,可以用欧姆挡进行测量。(2)在开关闭合时,若测得5、6两点间电压接近电源电动势,可知开关或连接点5、6出现故障。(3)把小灯泡拆离电路后,检验小灯泡是否有故障可用多用电表的欧姆挡调零后进行测量,如果电阻无穷大,说明灯泡是断路的。‎ 答案:(1)电压　欧姆　(2)开关或连接点5、6　(3)见解析 ‎【规律方法】故障排查技巧归纳 ‎1.判断电路故障常用多用电表的电压挡,因为操作既简便又安全,但要注意量程的选取。可分以下三种情况作出判断:‎ ‎(1)如果电压表读数为零,说明可能在和电压表并联的电路之外有断路,或该并联电路内有短路。‎ ‎(2)如果电压表有示数,说明在和电压表并联的电路之外无断路或该并联电路内无短路。‎ ‎(3)如果电压表示数等于电源电动势——可能和电压表并联的电路间有断路,而该并联电路之外的电路无断路。‎ ‎2.若用电流表判断,则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程,否则会损坏电流表。‎ ‎3.利用欧姆挡检测时要谨慎,必须确认无电压的情况下使用,而且要将待测元件与电路断开。‎ ‎【补偿训练】‎ 如图是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用多用电表的欧姆挡检查故障。‎ ‎(1)测试前,应将开关S　　　　(选填“断开”或“闭合”)。 ‎ ‎(2)测量结果如表所示,由此可以断定故障是　　　。 ‎ 测试点 表头指针 c、d d、e e、f A.灯A断路　　　　　 B.灯B断路 C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路 - 7 -‎ ‎【解析】(1)用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关S断开。(2)根据表针偏转情况,接c、d时有示数,说明不是灯A断路;接e、f时有示数,说明也不是灯B断路;接d、e间时电阻无穷大,可以断定是d、e间导线断路。‎ 答案:(1)断开　(2)D - 7 -‎