高考物理复习专题知识点23-练习使用多用表

高考物理复习专题知识点23-练习使用多用表

练习使用多用表 ‎ 一．考点整理 基本概念 ‎ ‎1．欧姆表原理（多用电表测电阻原理）：‎ ‎⑴ 构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红黑表笔组成．欧姆表内部：________、电池、调零电阻串联．外部：接被测电阻Rx．全电路电阻R总 = ．‎ ‎⑵ 工作原理：闭合电路的欧姆定律I = ．‎ ‎⑶ 刻度的标定：红黑表笔短接（被测电阻Rx = 0）时，调节调零电阻R，使I = Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表 ．① 当I = Ig时，Rx = 0，在满偏电流Ig处标为“‎0”‎（图甲）；②当I = 0时，Rx → ∞，在I = 0处标为“∞”（图乙）；③ 当I = Ig/2时，Rx = Rg + R + r，此电阻是欧姆表的内阻，也叫 电阻．‎ ‎2．多用电表：‎ ‎⑴ 表盘：多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．外形如图所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．另外，还有欧姆表的 旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔．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，有些标度就属于共同标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度．‎ ‎⑵ 档位：如图所示，其中1、2为 测量端，3、4为 测量端，5为 测量端，测量时，_____表笔插入“－”插孔，_____表笔插入“＋”插孔，并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端．‎ ‎3．二极管的单向导电性：‎ ‎⑴ 晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．‎ ‎⑵ 晶体二极管具有 导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路 ，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路 ，如图丙所示．‎ ‎⑶ 将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较 ，反之电阻示数很 ，由此可判断出二极管的正、负极．‎ ‎4．练习使用多用电表 ‎⑴ 实验目的：了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法；会使用多用电表测电压、电流及电阻；会用多用电表探索黑箱中的电学元件．‎ ‎⑵ 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．‎ ‎⑶ 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位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行 调零；③ 将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔；④ 按如图甲所示连好电路，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；⑤ 按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．‎ ‎⑷ 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 旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞；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 ；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“ ”挡．‎ ‎⑸ 探索黑箱内的电学元件 判断目标 应用档位 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 两接线柱间正、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“∞”，且指针摆动越来越慢 电感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 ‎⑹ 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 测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01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．‎ ‎⑺ 误差分析：① 电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏 ，要及时更换新电池；② 欧姆表的表盘刻度 ，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点；③ 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，使指针指 附近；④ 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；⑤ 读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．‎ ‎⑻ 注意事项：① 表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出”；② 区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“‎0”‎位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“‎0”‎位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮；③ 测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联；④ 刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流直流共用，下为交流2.5 V专用；⑤ 由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率；⑥ 使用多用电表时，手不能接触测试笔的 杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的 杆；⑦ 测量电阻时待测电阻要与其他元件和 断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表；⑧ 测电阻时每换一挡必须重新欧姆 ；⑨ 在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管；⑩ 使用完毕，选择开关要置于OFF挡．长期不用，应把表内电池取出．‎ ‎ 二．思考与练习 思维启动 ‎ ‎1．如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是×100挡，这时指针所示被测电阻的阻值应 为________Ω；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为______mA安；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为________V．‎ ‎2．多用电表表头的示意图如图所示．在正确操作的情况下：‎ ‎⑴ 若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．‎ ‎⑵ 若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．‎ ‎⑶ 若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．‎ ‎⑷ 若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：________，________，______．‎ ‎⑸ 全部测量结束后，应将选择开关拨到________或者________．‎ ‎⑹ 无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表．‎ ‎ 三．考点分类探讨 典型问题 ‎ ‎〖考点1〗多用电表的原理和使用方法 ‎【例1】在练习使用多用表的实验中 ‎⑴ 某同学连接的电路如图所示：① 若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；②若断开电路中的电键，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，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压．‎ ‎⑵ 在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若 ________‎ A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量 C．选择“×‎10”‎倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 ‎〖考点2〗用多用表检查电路故障 ‎【例2】在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：‎ ‎⑴ 若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是__________（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）；‎ ‎⑵ 若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至__________挡（填“欧姆×‎100”‎、“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”），再将__________（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．‎ ‎⑶ 若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是______________、__________、__________．‎ ‎ 四．课堂演练 自我提升 ‎ ‎1．⑴ 用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．‎ a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100‎ e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔．‎ 将正确步骤按合理的顺序为______________________；‎ 根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω．‎ ‎⑵ 下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是______‎ A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 ‎2．在如图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V　‎0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．‎ ‎⑴ 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．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V ‎② 测得c、d间电压约为5.8 V，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 ‎⑵ 接着换用欧姆表的“×‎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，它不等于测量值，原因是：________．‎ ‎3．某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.‎ ‎⑴ 他先用多用电表进行测量，指针偏转如图所示，为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用________挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是__________________________．‎ ‎⑵ 接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图所示，其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω，变阻器最大阻值为100 Ω.图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．‎ ‎⑶ 该同学用“伏安法”测量的电阻Rx的值将________（选填“大于”“小于”或“等于”）被测电阻的实际值．‎ ‎⑷ 连接电路时应注意的主要事项：________________________________________（任回答一项）．‎ ‎4．⑴ 某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图所示．请你简述接下来的测量操作过程：‎ ‎① ________________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________________；‎ ‎③________________________________________________________________________________；‎ ‎④ 测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．‎ ‎⑵ 接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．‎ ‎⑶ 图示是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．‎ 参考答案：‎ ‎ 一．考点整理 基本概念 ‎ ‎1．电流表 Rg+R+r+Rx 调零 中值 ‎2．调零 电流 电压 电阻 黑 红 ‎3．单向 导通 截止 小 大 ‎4．机械 调零 调零 OFF 大 不均匀 中值 金属 金属 电源 调零 ‎ 二．思考与练习 思维启动 ‎ ‎1．答案：1 700　46　23.0‎ 解析：若用的是×100挡测电阻，则读数为1 700 Ω；若用的是100 mA量程测电流，则读数为46 mA；若用的是50 V量程测电压，则读数为23.0 V．‎ ‎2．⑴ 测量的物理量是直流电压，读数为1.20 V；⑵ 测量直流电流，读数为48 mA；⑶ 测量电阻，读数为1.7 kΩ；⑷ 偏转角很小，说明被测电阻太大，故应换用×1 k倍率，将红黑表笔短接重新调零，再将红、黑表笔连接被测电阻，读出刻度盘示数，再乘以倍率得测量值；⑸ 测量全部结束后，应将开关选择拨到OFF档或交流电压500 V档位置；⑹ 电流应从红色表笔经正极插孔流入电表．‎ ‎ 三．考点分类探讨 典型问题 ‎ 例1答案：⑴ ① R1　② R1和R2串联　③ R2　⑵ D 解析：⑴ ① 此时多用电表与滑动变阻器串联，故测得的是R1的电流；② 此时R1、R2串联，故测得的是R1和R2串联后的电阻；③ 此时测得的是R2两端的电压．‎ ‎⑵ 若双手捏住两表笔，则相当于人体和被测电阻并联，故测量值偏小，A错误．若指针向左偏离过大，则应增大倍率，B错误．选择“×‎10”‎倍率，20与30正中间读数应略小于250 Ω，C错误．欧姆表电池使用时间太长，则电池内阻变大，故测量值偏大，D正确．‎ 例2 答案：⑴ 待测金属丝　⑵直流电压10 V　红 ⑶ 0　E　E 解析：⑴ 若电流表示数为零，说明外电路一定是断路，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的一定是待测金属丝．‎ ‎⑵ 电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路，因为电源两端有电压，所以不能用欧姆表来检测，只能用电压表(量程高于电源电动势)来检测，没有电压表的情况下，则利用多用电表的10 V直流电压挡来检查故障．多用电表的红表笔应和电源的正极相连．⑶若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是0、E、E．‎ ‎ 四．课堂演练 自我提升 ‎ ‎1．答案：⑴ c、a、b、e　30 k ⑵ AC 解析：⑴ 题目中要求测量几十千欧的电阻，所以应该选择×1 k的欧姆挡，再进行欧姆调零，然后进行测量，最后将S旋至指向交流500 V挡，拔出表笔，所以顺序为c、a、b、e，根据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为30 kΩ．‎ ‎⑵ 指针偏角过大，说明电阻较小，所以应选择倍率较小的挡位，A项正确；电阻的阻值与电流的流向无关，所以红黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误；不将被测电阻与外电路断开，流经欧姆表的电流会受影响，影响读数甚至烧毁器材，C项正确；只要不换挡位，就不用重新调零，D错误．‎ ‎2．⑴ ① B　② A ⑵ ① 断开　② 6　e、f　12.7　欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小 解析：⑴ ①因电源为四节干电池，故电动势E＝6 V，则应选电压表10 V量程挡较合适；②因c、d间电压为5.8 V，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝良好．‎ ‎⑵ 用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开测量；由乙图读数知电阻阻值为6 Ω，应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间电阻：由R＝得R＝12.7 Ω，与欧姆表测得阻值相差较大，是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小．‎ ‎3．答案：⑴×100　欧姆挡调零 ‎⑵ 如图所示，补画①②两条线 ‎⑶ 大于 ‎ ‎⑷ 使滑动变阻器所分的电压为零；电表的正负接线柱不能接错 解析：⑴ 由图甲可知，所选倍率太小，故应换大一些的倍率．欧姆挡每次换挡后都要重新调零．‎ ‎⑵ 待测电阻Rx的阻值是滑动变阻器总阻值的10倍，若用限流电路，在改变滑动变阻器的阻值时电流表和电压表的示数变化很小，要用分压接法．又因为待测电阻的大小与电流表内阻的倍数比电压表内阻与待测电阻的倍数更大些，要用电流表的内接法．⑶电流表内接法测量的电阻值等于Rx＋RA，大于真实值．‎ ‎4．答案：⑴ ①断开待测电阻，将选择开关旋到“×‎100”‎挡 ‎② 将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”‎ ‎③ 再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值 ‎⑵ 如图所示 ‎⑶ 电阻　1、2　1‎ 解析：⑴ 欧姆表读数时，指针在中央位置附近时最准确．开关旋到“×1 k”挡位时，指针偏角太大，所以改换成小挡位“×100”；换挡后，应对欧姆表重新进行调零；所测电阻阻值等于欧姆表表盘示数×倍数．‎ ‎⑵ 由 ⑴ 知，被测电阻Rx大约为2 000 Ω，Rx≫RA，故应用电流表内接法．‎ ‎⑶ 把开关旋到位置3时，表头与电源连接，只有当欧姆表使用时才用到电源；表头用电阻并联时，可改装成电流表；所并联的电阻值越小，根据电流与电阻阻值成反比，所分担的电流越大．‎