2020高考物理一輪總復(fù)習(xí)第八章實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表講義含解析新人教版.docx

實(shí)驗(yàn)十一練習(xí)使用多用電表 注意事項(xiàng)1表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“”孔，黑表筆插入“”孔，注意電流的實(shí)際方向2區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕3測(cè)電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與被測(cè)元件并聯(lián)；測(cè)電流時(shí)，多用電表應(yīng)與被測(cè)元件串聯(lián)4測(cè)量電阻時(shí)，每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零5由于歐姆表盤難于估讀，測(cè)量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)量程的倍率6使用多用電表時(shí)，手不能接觸測(cè)試筆的金屬桿，特別是在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿7測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測(cè)量結(jié)果，甚至可能損壞電表8如果長(zhǎng)期不用歐姆表，應(yīng)把表內(nèi)電池取出9在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí)，切記在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器，不能只連接一個(gè)二極管，否則極易燒壞二極管 誤差分析1電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)電阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)更換新電池2歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來(lái)誤差，要注意其左密右疏的特點(diǎn)3由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近4測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值5讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易形成偶然誤差，要垂直表盤正對(duì)指針讀數(shù)熱點(diǎn)一多用電表的原理及使用典例賞析典例1(2017全國(guó)卷)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 A，內(nèi)阻為480 .虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 擋 (1)圖(a)中的A端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接(2)關(guān)于R6的使用，下列說(shuō)法正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1R2_，R4_.(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_；若此時(shí)B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)解析(1)與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆(2)R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零的作用，也就是使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置(3)換擋開關(guān)接2時(shí)，是量程較小的電流表，所以R1R2160 ；換擋開關(guān)接4時(shí)，是量程較小的電壓表，這時(shí)表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內(nèi)阻r120 ，新表頭的量程是1 mA，所以R4r 120 880 (4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如題圖(b)所示若此時(shí)B端是與“1”連接的，此時(shí)多用表是量程為2.5 mA的電流表，則多用電表讀數(shù)為1.47 mA；若此時(shí)B端是與“3”連接的，此時(shí)多用表是歐姆100 擋，則讀數(shù)為1.10103 ；若此時(shí)B端是與“5”連接的，量程為5 V電壓表，則讀數(shù)為2.95 V.答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V多用電表的讀數(shù)技巧1歐姆表的讀數(shù)(1)選用“1 ”倍率時(shí)，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀(2)電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積2測(cè)電壓、電流時(shí)的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時(shí)要估讀到下一位，精確度是2、0.2、5、0.5時(shí)，不用估讀到下一位題組鞏固1(2019紹興模擬)在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)欲測(cè)量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是_(填字母)A歐姆調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，讀數(shù)B機(jī)械調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，讀數(shù)C選擇擋位，機(jī)械調(diào)零，表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)，讀數(shù)D選擇擋位，歐姆調(diào)零，表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)，讀數(shù)(2)該同學(xué)欲測(cè)量如圖甲所示插座的電壓，則應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如圖乙所示的_位置(選填A(yù)、B、C、Q)(3)經(jīng)過(guò)正確操作后，電表指針指向如圖丙所示，則插座的電壓為_ V.解析：(1)使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)該先機(jī)械調(diào)零，然后選擇適當(dāng)?shù)膿跷?，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，待示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)即可，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤(2)甲所示插座的電壓為220 V交流電源，所以應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如題圖乙所示的H位置(3)根據(jù)電表指針可知，插座的電壓為U200 V.答案：(1)B(2)H(3)2002指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)在使用多用電表測(cè)量時(shí)，指針的位置如圖(a)所示，若選擇開關(guān)撥至“1”擋，則測(cè)量的結(jié)果為_；若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，則測(cè)量結(jié)果為_.(2)多用電表測(cè)未知電阻阻值的電路如圖(b)所示，電池的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測(cè)電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖(c)所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為_(3)下列根據(jù)圖(c)中IRx圖線做出的解釋或判斷中正確的是_.A因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左大右小B歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過(guò)調(diào)節(jié)R0使Rx0時(shí)電路中的電流IIgCRx越小，相同的電阻變化量對(duì)應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D測(cè)量中，當(dāng)Rx的阻值為圖(c)中的R2時(shí)，指針位于表盤中央位置的左側(cè)解析：(1)在使用多用電表測(cè)量時(shí)，指針的位置如圖(a)所示，若選擇開關(guān)撥至“1”擋，按照最上面刻度讀數(shù)，則測(cè)量的結(jié)果為18.01 18.0 ；若選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，按照中間刻度讀數(shù)，則測(cè)量結(jié)果為23.0 mA.(2)由閉合電路歐姆定律，得I.(3)因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的刻度是不均勻的歐姆表的示數(shù)左大右小是因?yàn)殡娏麟S待測(cè)電阻阻值的增大而減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤答案：(1)18.0 23.0 mA (2)I(3)BCD熱點(diǎn)二用多用電表判斷電路故障典例賞析典例2某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測(cè)故障他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)(1)斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_V，說(shuō)明_正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是_(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)解析(1)多用電表調(diào)至50 V量程，接a c兩點(diǎn)測(cè)量的是電源兩端的電壓，讀數(shù)為11.5 V，可見蓄電池完好(2)斷開開關(guān)，電壓表指針不偏轉(zhuǎn)，表明電壓表被斷路，開關(guān)閉合后，讀數(shù)不變，表明蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)和多用表能組成完好回路，開關(guān)和保險(xiǎn)絲無(wú)問(wèn)題，發(fā)生故障的是小燈，小燈斷路答案(1)11.5(11.211.8之間的值均可)蓄電池 (2)小燈使用多用電表檢測(cè)故障的兩點(diǎn)注意事項(xiàng)1多用電表中的電壓擋的量程應(yīng)大于電源電動(dòng)勢(shì)2使用多用電表判斷電路故障時(shí)，應(yīng)采用“試觸法”防止損壞電表題組鞏固3在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接如圖所示閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動(dòng)勢(shì)為E)：(1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是_(填“待測(cè)金屬絲”、“滑動(dòng)變阻器”或“開關(guān)”)(2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障先將選擇開關(guān)旋至_擋(填“歐姆100”、“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”)，再將_(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱把另一支表筆依次接b、c、d接線柱若只有滑動(dòng)變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是_、_、_.解析：(1)電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路斷路，由于電壓表示數(shù)為E，說(shuō)明電壓表兩端與電源相連，因而是待測(cè)金屬絲斷路(2)判斷電路故障問(wèn)題，應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋，電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入，因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連當(dāng)只有滑動(dòng)變阻器斷路時(shí)，若黑表筆接b，多用電表不能與電源形成閉合回路，示數(shù)為零，若黑表筆接c或d，多用電表與電源兩極相連，示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)E.答案：(1)待測(cè)金屬絲(2)直流電壓10 V紅0EE4(1)某同學(xué)按如圖所示的電路圖連接元件后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障檢查前，應(yīng)將開關(guān)S_(選填“閉合”或“斷開”)(2)若(1)中同學(xué)檢查結(jié)果如下表所示，由此可以確定_.測(cè)試點(diǎn)b、fb、eb、dd、e多用電表示數(shù)無(wú)窮大無(wú)窮大500 無(wú)窮大A.燈A斷路 B燈B斷路C燈A、B都斷路 Dd、e間導(dǎo)線斷路解析：(1)用歐姆擋檢查電路需將電路斷開(2)b、f之間電阻無(wú)窮大說(shuō)明b、f間有斷路，b、e之間電阻無(wú)窮大說(shuō)明b、e間有斷路，d、e之間電阻無(wú)窮大說(shuō)明d、e間有斷路，b、d間電阻有一定的數(shù)值，說(shuō)明b、d間沒有斷路，所以斷路在d、e之間答案：(1)斷開(2)D熱點(diǎn)三用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件典例賞析典例3如圖甲所示為一黑箱裝置，黑箱內(nèi)有由兩節(jié)干電池和幾個(gè)電阻等元件組成的電路，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端，a端連接黑箱內(nèi)電池的正極(1)為了探測(cè)黑箱，某同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行以下幾步測(cè)量：用多用電表的歐姆擋測(cè)量a、b間的電阻用多用電表的直流電壓擋測(cè)量a、b間的輸出電壓用多用電表的直流電流擋測(cè)量a、b間的輸出電流你認(rèn)為以上測(cè)量中不妥的有_(填序號(hào))，理由是_.(2)若他用多用電表測(cè)其電阻，已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“10”擋位，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“_”擋位(選填“100”或“1”)；調(diào)零后測(cè)量，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D乙所示，則a，b間的電阻為_ .(3)黑箱內(nèi)的電路可看成一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩極，為了測(cè)定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了UI坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖丁所示請(qǐng)你做進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ .解析(1)用歐姆擋不能直接測(cè)量帶電源電路的電阻；用電流擋直接測(cè)量可能會(huì)造成電源短路(2)多用電表用歐姆擋測(cè)量時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說(shuō)明所測(cè)電阻的阻值小，應(yīng)當(dāng)選用小量程進(jìn)行測(cè)量；圖中所示讀數(shù)為12 .(3)如圖所示，作出伏安特性曲線，圖線與“U”軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E，約為1.45 V；圖線的斜率表示等效電源的內(nèi)阻，取縱坐標(biāo)為1.45 V和1.15 V的兩個(gè)點(diǎn)，則r0.75 .答案(1)理由見解析(2)112(3)1.45(0.02)0.75(0.03)題組鞏固5在黑箱內(nèi)有一由四個(gè)阻值相同的電阻構(gòu)成的串、并聯(lián)電路，黑箱面板上有三個(gè)接線柱1、2和3.用歐姆表測(cè)得1、2接線柱之間的電阻為1 ，2、3接線柱之間的電阻為1.5 ，1、3接線柱之間的電阻為2.5 .(1)在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式；(2)如果將1、3接線柱用導(dǎo)線連接起來(lái)，1、2接線柱之間的電阻為_.解析：(1)根據(jù)已知1、2間電阻為1 ，2、3間電阻為1.5 ，1、3間電阻為2.5 ，可畫出電阻的連接方式如下：(2)若將1、3用導(dǎo)線連接起來(lái)，則等效電路圖為：故R120.6 .答案：(1)見解析(2)0.66如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè)(1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的_(選填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用電表的直流電壓擋探測(cè)黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí)，一表筆接a，另一表筆應(yīng)_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況(3)在判定黑箱中無(wú)電源后，將選擇開關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測(cè)量各接點(diǎn)間的阻值測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，每對(duì)接點(diǎn)間正、反向阻值均相等，測(cè)量記錄如下表兩表筆分別接a、b時(shí)，多用電表的示數(shù)如圖乙所示請(qǐng)將記錄表補(bǔ)充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路兩表筆接的接點(diǎn)多用電表的示數(shù)a、b_a、c10.0 b、c15.0 解析：(1)多用電表使用前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，機(jī)械調(diào)零裝置為A.(2)使用多用電表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為保證電表不被損壞往往要進(jìn)行試觸，即讓兩表筆進(jìn)行短暫接觸，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，若持續(xù)接觸則有可能損壞電表(3)黑箱中無(wú)電源且每對(duì)接點(diǎn)間正、反阻值相等，由多用電表讀數(shù)可知所缺數(shù)據(jù)為5.0 ，由a、b間電阻為5 ，a、c間為10 ，b、c間為15 知，電路為a、b間5 的電阻與a、c間10 電阻串聯(lián)而成，電路圖如圖所示答案：(1)A (2)短暫 (3)5.0圖見解析熱點(diǎn)四拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)核心提煉創(chuàng)新點(diǎn)分析通過(guò)研究近幾年的高考題可以看出，對(duì)多用電表的讀數(shù)和使用考查頻率較大，有時(shí)也會(huì)考查多用電表的構(gòu)造和原理、多用電表內(nèi)阻的測(cè)量等命題視角視角1考查多用電表的讀數(shù)視角2考查多用電表的使用視角3考查多用電表的原理視角4測(cè)量多用電表的內(nèi)電阻視角5用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件典例賞析典例4小明在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)一個(gè)外觀上像電阻的未知元件D，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)按要求回答問(wèn)題：(1)小明按圖甲連接好電路，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器滑片緩慢地從a端移到b端，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6 V不變，若D為電阻元件，則該過(guò)程中它的電阻值的變化情況可能是_.A阻值一直為0B阻值先不變，后階段變小C阻值恒定且遠(yuǎn)大于R2D阻值先不變，后階段變大(2)根據(jù)元件D銘牌上的部分信息，小明從網(wǎng)絡(luò)獲知該元件為穩(wěn)壓二極管，它有正負(fù)極之分，在電路中當(dāng)D的正極接高電勢(shì)時(shí)，其iu圖線如圖乙中OC所示，當(dāng)D的負(fù)極接高電勢(shì)時(shí)，其iu圖線如圖乙中OAB所示，其中AB段為D的穩(wěn)壓工作區(qū)，由此可判斷圖甲中D的黑色端是它的_極(填“正”或“負(fù)”)(3)小明接著設(shè)計(jì)了用多用電表歐姆擋按圖丙對(duì)該元件進(jìn)行探究，圖丙中虛線框端是其內(nèi)部等效電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)E9 V，電表滿偏電流Ig3 mA.實(shí)驗(yàn)時(shí)小明先進(jìn)行歐姆調(diào)零，則調(diào)零后多用電表內(nèi)部總電阻為_；調(diào)零后按圖丙連接元件D進(jìn)行測(cè)量，若D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)，則此時(shí)測(cè)得元件D的阻值應(yīng)為_.解析(1)因在滑片移動(dòng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6 V不變，則知元件阻值先不變，后階段變小，故B正確(2)結(jié)合第(1)問(wèn)中所給條件，可知D元件黑色端為負(fù)極(3)由R總，解得R總3 000 ；D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)時(shí)，其兩端電壓U6 V，而U，解得RD6 000 .答案(1)B(2)負(fù)(3)3 000(或3103)6 000(或6103)跟蹤訓(xùn)練7如圖甲所示，數(shù)字多用電表是近來(lái)發(fā)展起來(lái)的高科技電子產(chǎn)品，它具有測(cè)量精度高、讀數(shù)方便等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)以型號(hào)“DF930”普通數(shù)字多用電表為例，其電壓擋所有量程內(nèi)阻高達(dá)