【物理】2019届一轮复习鲁科版第八章练习使用多用电表学案

【物理】2019届一轮复习鲁科版第八章练习使用多用电表学案

实验十一　练习使用多用电表 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“红入”“黑出”。‎ ‎3.测电阻时 ‎（1）指针指中值附近较准，否则换挡。‎ ‎（2）每换一挡必须重新欧姆调零。‎ ‎（3）读出示数要乘以倍率。‎ ‎4.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。‎ 误差分析 ‎1.偶然误差 ‎（1）估读时易带来误差。‎ ‎（2）表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。‎ ‎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，要及时更换电池。‎ ‎（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。‎ 热点一　多用电表的操作与读数 ‎1.欧姆表刻度盘不同于电压、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，即读出的示数应再乘以该挡的倍率。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）。‎ ‎2.欧姆表选挡的原则：是测量电阻时使指针指在中值附近。‎ ‎【例1】　某学生实验小组利用图1所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻及“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：‎ 图1‎ 多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；导线若干。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔　　　　　，调零点。‎ ‎（2）将图1中多用电表的红表笔和　　　　（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。‎ ‎（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图2所示，这时电压表的示数如图3所示。多用电表和电压表的读数分别为　　　　kΩ和　　　　 V。‎ 图2‎ 图3‎ ‎（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为　　　　 kΩ。‎ ‎（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图4所示。根据前面的实验数据计算可得，此多 用电表内电池的电动势为　　　　V，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为　　　 kΩ。‎ 图4‎ 解析　（1）多用电表欧姆挡调零的方法是先把红、黑表笔短接，再调节欧姆调零旋钮，使指针满偏。‎ ‎（2）多用电表内部电池的正极与黑表笔相连，要保证电流从电压表的“＋”接线柱流入、“－”接线柱流出，故红表笔和“1”端相连。‎ ‎（3）多用电表指针指向“15”，挡位“1 k”，故多用电表的读数为15.0 kΩ；电压表读数时要估读，读数为3.60 V。‎ ‎（4）滑动变阻器接入电路的阻值为零，故多用电表的读数即为电压表内阻。‎ ‎（5）由题图4知，此时多用电表指针指向中值，故此时内、外电阻均为15 kΩ，此时的电压表示数为3.60 V ‎3.60 V＝E＝E 解得E＝9.00 V 答案　（1）短接　（2）1　（3）15.0　3.60　（4）12.0　（5）9.00　15.0‎ 方法技巧 多用电表的读数技巧 ‎（1）欧姆表的读数 ‎①选用“×1 Ω”倍率时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。‎ ‎②电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。‎ ‎（2）测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.2、5、0.5时，不用估读到下一位。‎ 热点二　多用电表的使用 ‎【例2】　[使用多用电表测电阻]某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻。‎ ‎（1）将以下的操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上　　　　　。‎ A.将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开 B.将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开 C.将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位 D.将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位 E.将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出 图5中表盘的读数为　　　　　。‎ 图5‎ ‎（2）在用多用电表进行电阻的测量时，下列操作和说法中正确的是　　　　　。‎ A.若表盘的指针偏转角度过大，则应旋至倍率较小的挡位，并重新调零 B.若将红笔插入“－”插孔、黑表笔插入“＋”插孔，则测量出的电阻值有较大的误差 C.正在用多用电表测量某电学元件的阻值时，可以将该电学元件接入其他电路 D.在测量不同阻值的电阻时，应对多用电表重新调零 解析　（1）题目中要用多用电表测量几百欧姆的电阻，所以应该选择欧姆表“×10”挡位，再进行欧姆调零，然后进行测量，最后将选择开关旋至“OFF”挡或者交流电压最高挡，拔出表笔，所以顺序为DABE，根据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为300 Ω；（2）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错误；只要不换挡位，就不用重新调零，D错误。‎ 答案　（1）DABE　300 Ω　（2）A ‎【例3】　[用多用电表检查电路故障]某照明电路出现故障，其电路如图6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。‎ 图6‎ 图7‎ ‎（1）断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图7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7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）。‎ 解析　（1）由题图7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，只能是此电池之外的保险丝、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 反思总结 使用多用电表检测故障的两点注意事项 ‎（1）多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。‎ ‎（2）使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。‎ ‎【例4】　[用多用电表探索黑箱中的元件]如图8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。‎ 图8‎ ‎（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9中多用电表的　　　　（选填“A”、“B”或“C”）。‎ 图9‎ ‎（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，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图9所示。‎ 请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。‎ 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）多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A。‎ ‎（2）使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表。‎ ‎（3）黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 Ω，由a、b间电阻为5 Ω，a、c间为10 Ω，b、c间为15 Ω知，电路为a、b间5 Ω的电阻与a、c间10 Ω电阻串联而成，电路图如答案图所示。‎ 答案　（1）A　（2）短暂　（3）5.0　电路图见下图 方法技巧 用多用电表探索黑箱内电学元件的方法 ‎（1）电源的判断：用多用电表的电压挡试触如有示数，则说明存在电源。‎ ‎（2）电阻的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻。‎ ‎（3）二极管的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为二极管。‎ ‎（4）电容器的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则示数均很大。 ‎ ‎1.在练习使用多用电表的实验中，某同学将选择开关置于电流“50 V”挡，多用电表示数如图10甲所示：‎ 图10‎ ‎（1）多用电表的读数为　　　　　V。‎ ‎（2）多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是　　　　　色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝　　　　　 kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比　　　　　。（填“变 大”、“变小”或“不变”）‎ 解析　（1）多用电表的读数是32.0 V。（2）与接线柱A相连的表笔颜色是红色；由闭合电路欧姆定律有：Ig＝和＝，联立易得：R＋Rg＋r＝＝＝5 kΩ，Rx＝5 kΩ；若该欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小，内阻变大，可知电流变小了，Rx的测量结果与原结果相比变大。‎ 答案　（1）32.0　（2）红　5　变大 ‎2.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E。‎ ‎（1）该小组采用图11甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整。‎ 图11‎ ‎（2）请将下面的实验步骤补充完整：‎ a.插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红、黑表笔　　　　，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 Ω”。‎ b.按照电路图连接好电路。‎ c.接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图12所示。多用电表和微安表的读数分别为　　　　kΩ和　　　　μA。‎ 图12‎ d.断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到　　　　位置。‎ ‎（3）由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为　　　　V（保留两位有效数字）。‎ 解析　（1）根据电路图，连接实物图，注意红、黑表笔的正、负接法。‎ ‎（2）a.根据欧姆表的使用方法可知，选挡后应将红、黑表笔短接进行欧姆调零；c.欧姆表的读数为R＝22×1 kΩ＝22 kΩ，微安表的读数为243 μA。‎ ‎（3）根据闭合电路的欧姆定律可得E＝I（R＋R0），I表示微安表的示数、R表示多用电表的读数、R0表示多用电表的内阻，代入数据有E＝243×10－6×（22＋15）×103 V＝8.991 V≈9.0 V。‎ 答案　（1）电路连接如图 ‎（2）短接　22　243（241～244）　OFF或交流电压最高挡 ‎（3）9.0‎ ‎3.在“练习使用多用电表”的实验中：‎ ‎（1）在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔　　　　　；（填“高”或“低”）‎ ‎（2）某同学把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应　　　　　。‎ A.用力转动欧姆调零旋钮 ‎ B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C.更换多用电表的电池 D.作报废处理，换新的多用电表 ‎（3）在多用电表进行测量时，指针的位置如图13所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。‎ 图1‎ 所选择的挡位 指针读数 直流电压10 V 电阻“×10”挡 ‎ ‎（4）小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的　　　　　。（填字母）‎ 解析　（1）欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低。‎ ‎（2）把选择开关打到“×1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选B。‎ ‎（3）多用电表选择直流电压10 V挡，由图示可知，其分度值为0.2 V，示数为3.6 V：选择开关置于电阻“×10”挡，由图示表盘可知，其示数为26×10 Ω＝260 Ω。‎ ‎（4）由图示可知，A是电容器，C是电阻，B、D是二极管，因此可以选择B、D进行实验。‎ 答案　（1）低　（2）B　（3）3.6 V　260 Ω　（4）BD