2018-2019学年高中物理第二章恒定电流9实验：练习使用多用电表学案新人教版

2018-2019学年高中物理第二章恒定电流9实验：练习使用多用电表学案新人教版

9　实验：练习使用多用电表[学科素养与目标要求]科学探究：1.学会用多用电表测量电压、电流和定值电阻.2.学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此判断二极管的正、负极.科学思维：1.归纳出应用多用电表的使用方法及注意事项.2.归纳出测电流、电压和电阻时流过多用电表的电流方向.3.学会用多用电表判断电路故障.1.测电压(1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置.(2)将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高.(3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值.2.测电流(1)选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置.(2)将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中.(3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度.注意：电流应从红表笔流入多用电表.3.测电阻(1)将选择开关旋至欧姆挡，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极.电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入.(2)测量步骤：①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挡位.②欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”.③测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值.④实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.4.研究二极管的单向导电性(1)认识二极管：如图1所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极.图1特点：电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从正极流出时电阻很大(填n“很大”或“很小”).(2)多用电表测二极管的正反向电阻①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至低(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极.②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至高(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极.5.注意事项(1)多用电表使用前，应调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度.(2)电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出.(3)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数.(4)测电阻时注意：①测电阻必须把待测电阻隔离.②两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零.③合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近.④读数时应乘以相应的倍率.⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读.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，要及时换电池.(5)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡.一、多用电表测电流、电压和电阻例1　在练习使用多用电表的实验中：(1)某同学连接的电路如图2所示.图2①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过的电流；②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是的阻值；n③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，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.(2)在使用多用电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.测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，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25ΩD.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大答案　(1)①R1　②R1和R2串联　③R2(或电源)(2)D解析　(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与R1串联，此时电流表测得的是通过R1的电流.②断开电路中的开关，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串联总电阻.③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，电阻R1阻值为0，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源的路端电压.(2)双手捏住两表笔金属杆时，测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值，测量值偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B错误；选择开关对应“×10”倍率，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250Ω，C错误；电池使用时间太久，电动势减小，内电阻变大，虽然完成调零，但测量值将比真实值偏大，D正确.二、多用电表的读数例2　如图3所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：图3(1)所测电阻的阻值为Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是(选填“×10”“×100”或“×1k”).(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为mA.(3)当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为V.n答案　(1)1.5×103　×1k　(2)30.8(30.7～30.9都正确)　154　(3)6.2解析　(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω的电阻时应选“×1k”的欧姆挡.(2)选50mA电流挡，则每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA(此时为估读)，指针对应的读数为30.8mA；选择量程为250mA的电流挡，则每一小格表示5mA，测量的精确度为5mA，应估读到1mA(此时为估读)，指针对应的读数为154mA.(3)选择10V电压挡，则每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V(此时应为估读)，指针对应的读数为6.2V.1.读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：欧姆表刻度不均匀，读最上一排刻度线；直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线.2.电压表、电流表的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数.三、测量二极管的正、反向电阻例3　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(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.答案　(3)短接　(4)红　黑　(5)中央　(6)OFF挡或交流电压最高挡四、用多用电表判断电路故障例4　某班同学在做“练习使用多用电表”的实验.(1)某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时，多用电表指针示数如图4所示，此被测电阻的阻值约为Ω.n图4(2)某同学按如图5所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前，应将开关S.(填“闭合”或“断开”)图5(3)若(2)中同学检查结果如下表所示，由此可以确定(　　)测试点b、fb、eb、dd、e多用电表示数无穷大无穷大500Ω无穷大A.灯A断路B.灯B断路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路答案　(1)2.6×103　(2)断开　(3)D解析　(1)欧姆表测电阻的测量值等于读数乘以倍率.(2)用欧姆挡检查电路需将电路断开.(3)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路，b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路，d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路，b、d间电阻有一定的数值，说明b、d间没有断路，所以断路在d、e之间.1.多用电表使用中，将红表笔插入正(＋)插孔，黑表笔插入负(－)插孔，用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时，下列说法正确的是.A.测电压时，电流从红表笔流出多用电表，测电阻时，电流从红表笔流入多用电表B.测电压时，电流从红表笔流入多用电表，测电阻时，电流从红表笔流出多用电表C.选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的正向电阻nD.选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极，可以测得二极管的正向电阻答案　C解析　不论是测电压还是测电阻，电流均从红表笔流入多用电表，A、B选项错误；选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的正向电阻，C选项正确，D选项错误.2.(2018·山东济宁市高一下期末)用如图6所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：图6(1)旋动部件，使指针对准电流的“0”刻线.(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件，使指针对准电阻的(填“0刻线”或“∞刻线”).(4)将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡(填“×1k”或“×10”)的位置，重新进行欧姆调零并完成测量.答案　(1)S　(3)T　0刻线　(4)×1k3.如图7所示，一多用电表的选择开关指在电阻“×1”挡，此时的测量值为；选择开关指在直流250V电压挡，此时的测量值为，选择开关指在直流10V电压挡，测量值应该为，选择开关指在直流100mA电流挡，测量值应该为.图7n答案　4Ω　200V　8.0V　80mA4.(2018·山东菏泽市高一下期末)小明用多用电表测某一电阻，他选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图8中虚线所示.图8(1)为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：A.将选择开关转至(填“×1”“×10”或“×1k”)挡；B.将红、黑表笔短接，进行(填“欧姆调零”或“机械调零”).(2)重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是Ω.答案　(1)A.×10　B.欧姆调零　(2)1301.一学生使用多用电表测电阻，他在实验中有违反使用规则的地方，他的主要实验步骤如下：A.把选择开关置于“×1”的欧姆挡；B.把表笔插入插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零刻线上；C.把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连，发现这时指针偏转角度较小；D.换用“×100”挡，发现这时指针偏转适中，随即记下电阻值；E.把表笔从插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕.这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其他元件或电源断开，不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规则？答案　D步骤中应先调零后再测电阻；E步骤中应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.解析　每换一次挡都要重新进行欧姆调零，所以在步骤D中要重新欧姆调零；欧姆表使用完毕应将选择开关置于“OFF”挡或者交流电压最高挡.2.(多选)用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是(　　)A.测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零B.为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好C.待测电阻若是连在电路中，应当先把它与其他元件断开再测量D.使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡n答案　CD3.图1中E为电源，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(　　)图1A.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，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D.将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处答案　C解析　电流表应串联在电路中，将K断开，将多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红进黑出”的原则，所以红表笔接在a处，黑表笔接在b处，所以C选项正确.4.用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图2所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中.图2指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mAmA直流电压2.5VVb电阻×100Ω答案　20　0.50　320解析　直流电流100mA挡，读第二行刻度“0～10”一排，最小分度值为2mA，估读到1mA就可以了，读数为20mA；直流电压2.5V挡，读第二行刻度“0～250”一排，最小分度值为0.05V，估读到0.01V就可以了，读数为0.50V；电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”.5.(2018·山师附中高一下期末)(1)用多用电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操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮，正确步骤的合理顺序为n(填步骤前的字母).a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，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×1kd.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e.旋转S使其尖端对准OFF挡，并拔出两表笔(2)正确操作后，多用电表的指针位置如图3所示，此被测电阻Rx的阻值为Ω.图3答案　(1)cabe　(2)30k解析　(1)测阻值约为几十kΩ的电阻Rx，应选择×1k挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上，因此合理的实验步骤是：cabe.(2)欧姆表指针示数与对应挡位的乘积是欧姆表示数，欧姆表选择×1k挡，由图示表盘可知，20～50之间是6个刻度，每一个刻度表示5，所以刻度盘的读数为30，故被测电阻阻值为30kΩ.6.在如图4所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V，0.3A”.闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮.图4(1)①用多用电表的直流电压挡检查故障，量程应该选(　　)A.2.5VB.10VC.50VD.250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，若仅有一处故障，则故障可能是(　　)A.B灯丝断路B.A灯丝断路C.d、e间断路D.B灯被短路(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻.测量前，将电路中的开关S断开，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡.某次测量结果如图5所示，测得灯泡电阻为Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通.将多用电表选择开关置于直流“250nmA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图所示位置上，则通过灯泡的电流是mA.图5答案　(1)①B　②B　(2)7　1757.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值.完成下列填空：图6(1)仪器连线如图6甲所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作，则表笔a为(选填“红”或“黑”)色.(2)若适当调节电阻箱后，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙、丙、丁所示，则多用电表的读数为Ω，电流表的读数为mA，电阻箱的读数为Ω.(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为mA.(保留3位有效数字)n(4)计算得到多用电表内电池的电动势为V.(保留3位有效数字)答案　(1)黑　(2)13　56　4.6　(3)104　(4)1.58解析　(1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔.(2)根据题图可知，多用电表读数为13Ω，电流表读数为56mA，电阻箱读数为4×1Ω＋6×0.1Ω＝4.6Ω.(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“135”处时实际电流为56mA，故指针指在最右端“250”处时，实际电流为56×mA≈104mA.(4)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir知，E＝0.056×13V＋0.056A×r，＝0.104A，得E≈1.58V.