（浙江選考）2021版新高考物理一輪復(fù)習(xí)11實(shí)驗(yàn)微講座33實(shí)驗(yàn)九練習(xí)使用多用電表教學(xué)案.docx

實(shí)驗(yàn)九練習(xí)使用多用電表一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法2會使用多用電表測電壓、電流及電阻3會使用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件二、實(shí)驗(yàn)原理1表盤多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個(gè)量程外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項(xiàng)目和量程另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和測試筆的插孔由于多用電表的測量項(xiàng)目和量程比較多，而表盤的空間有限，所以并不是每個(gè)項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，如圖中的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標(biāo)度2多用電表的內(nèi)部構(gòu)造多用電表是由一個(gè)小量程的電流表與若干元件組成的，每進(jìn)行一種測量時(shí)，只使用其中一部分電路，其他部分不起作用將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通；選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋，表內(nèi)的電壓表電路或歐姆表電路就被接通如圖所示，其中1、2為電流測量端，3、4為電壓測量端，5為電阻測量端，測量時(shí)，黑表筆插入“”插孔，紅表筆插入“”插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測量相對應(yīng)的測量端3多用電表測電阻阻值的原理歐姆表測電阻的原理是閉合電路歐姆定律，歐姆表內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖所示R為調(diào)零電阻，紅黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，指針滿偏根據(jù)閉合電路歐姆定律有Ig，當(dāng)紅黑表筆之間接有未知電阻Rx時(shí)，有I，故每一個(gè)未知電阻都對應(yīng)一個(gè)電流值I.我們在刻度盤上直接算出I對應(yīng)的Rx的值，所測電阻Rx即可從表盤上直接讀出由于I與R的非線性關(guān)系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿偏處當(dāng)RxRgRr時(shí)，I，指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻4電流表與電壓表的改裝表頭除能改裝為歐姆表外，還能改裝為電壓表和大量程電流表如下表名稱原理改裝原理圖量程及電阻R改裝電壓表串聯(lián)電阻分壓UIg(RgR)所以RRg大量程電流表并聯(lián)電阻分流IgRg(IIg)R所以RRg三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)四、實(shí)驗(yàn)步驟1觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項(xiàng)目及量程2檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零3將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔4如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓5如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流6用多用電表測電阻的步驟(1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度(2)選擇開關(guān)置于“”擋的“1”，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，然后斷開表筆(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標(biāo)定值進(jìn)行比較(4)選擇開關(guān)改置“10”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零(5)再將兩表筆分別接觸阻值為幾百歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較(6)選擇開關(guān)改置“100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零(7)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較(8)測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋7探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時(shí)均無示數(shù)說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“”，且指針擺動越來越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)五、數(shù)據(jù)處理1測電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字2測電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.001等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可六、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測電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián)；測電流時(shí)，多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián)4測量電阻時(shí)，每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零5由于歐姆表盤難以估讀，測量結(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)，手不能接觸測試筆的金屬桿，特別是在測電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿7測量電阻時(shí)待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表8如果長期不用歐姆表，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七、誤差分析1電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)電阻會變大，致使電阻測量值偏大，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)易帶來誤差，要注意其左密右疏特點(diǎn)3由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近4測電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值5讀數(shù)時(shí)的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù) 對實(shí)驗(yàn)原理與操作的考查【典題例析】用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：(1)旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置(3)將插入“”“”插孔的表筆短接，旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電阻的_(選填“0刻線”或“刻線”)(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按_的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1k”的位置B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)解析機(jī)械調(diào)零應(yīng)旋動S，使指針對準(zhǔn)I0或.歐姆調(diào)零應(yīng)旋動T，使指針對準(zhǔn)電阻的“0刻線”指針偏轉(zhuǎn)角度小，說明待測電阻大，所選倍率小，應(yīng)改選更大的倍率，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，所以應(yīng)按ADC順序操作答案(1)S(3)T0刻線(4)ADC在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)連接的電路如圖所示若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測得的是通過_的電流；若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測得的是_的電阻；若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測得的是_兩端的電壓；在使用多用電表的歐姆擋測量電阻時(shí)，_A若雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大B若測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針向左偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量C若選擇“10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值等于250D若歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大(2)如圖所示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig200A，內(nèi)阻Rg100，可變電阻R的最大阻值為10k，電池的電動勢E1.5V，內(nèi)阻r0.5，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色，按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx_解析：(1)選擇開關(guān)對準(zhǔn)直流電流擋，閉合S，此時(shí)測得的是通過R1的電流斷開S，選擇開關(guān)對準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測得的是R1、R2串聯(lián)的電阻開關(guān)對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合S，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，R10，此時(shí)測得的是R2兩端的電壓雙手捏住兩表筆金屬桿，并聯(lián)了一個(gè)人體電阻，測量值將偏小，選項(xiàng)A錯誤；測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針向左偏離中央刻度過大，讀數(shù)偏大，須增大倍率，使指針偏在中央附近，選項(xiàng)B錯誤；歐姆表的刻度不均勻，左密右疏，選擇“10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值小于250，選項(xiàng)C錯誤；電池電動勢E變小，調(diào)零后R內(nèi)變小，測量值將略偏大，選項(xiàng)D正確(2)電流從紅表筆流進(jìn)多用電表，與A連接的是紅表筆，指針指在刻度盤的正中央，待測電阻等于歐姆表內(nèi)阻，則Rx7.5k.答案：(1)R1R1、R2串聯(lián)R2D(2)紅7.5k對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析的考查【典題例析】(2020浙江省選考十校聯(lián)盟)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5k；導(dǎo)線若干回答下列問題：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調(diào)零點(diǎn)(2)將圖中多用電表的紅表筆和_(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖甲所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_k和_V.(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0k和4.00V從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_k.(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖所示根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為_V，電阻“1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_k.解析(1)歐姆表調(diào)0前，需要將兩表筆短接(2)應(yīng)用多用電表的歐姆擋時(shí)，電流從黑表筆流出，所以黑表筆接電壓表正極，即黑表筆接2，紅表筆接1.(3)歐姆表選用的倍率是1k，歐姆表的讀數(shù)15.01k15.0k；電壓表量程5V，最小分度0.1V，讀數(shù)時(shí)需要估讀一位，為3.60V.(4)當(dāng)滑動變阻器的阻值為0時(shí)，歐姆表所測的電阻即為電壓表的內(nèi)阻，所以為12.0k.(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動勢為E、多用電表內(nèi)阻為R，由第(3)、(4)問可知，兩式聯(lián)立解得：E9.00V，R15.0k.答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0有一內(nèi)阻未知(2060k)、量程010V的直流電壓表(1)某同學(xué)想通過一個(gè)多用電表的歐姆擋直接測量上述電壓表的內(nèi)阻，該多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率_(選填“10”“100”或“1k”)擋先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖甲中_(選填“A”或“B”)方式連接甲(2)在實(shí)驗(yàn)中，歐姆表和電壓表的指針分別如圖乙、丙所示，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_，這時(shí)電壓表的讀數(shù)為_V計(jì)算出歐姆表中電池的電動勢為_V.解析：因?yàn)闅W姆表電阻值的中間值為30，歐姆表指針指中央刻度附近時(shí)，讀數(shù)誤差小，所以歐姆表的選擇開關(guān)應(yīng)撥到1k擋，因?yàn)闅W姆表的黑表筆與歐姆表內(nèi)部電源的正極相連，所以測量電路應(yīng)該選A；由題圖可知：歐姆表讀數(shù)為401k40k；電壓表讀數(shù)為U5.0V；根據(jù)閉合電路歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)：，解得E8.75V.答案：(1)1kA(2)40k5.08.751(2020臺州質(zhì)檢)某實(shí)驗(yàn)小組在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中：(1)用多用電表測量某一電學(xué)元件，多用電表的選擇開關(guān)旋至如圖1所示操作正確，表盤指針如圖2所示，則該電學(xué)元件阻值為_.圖1圖2(2)該電學(xué)元件可能是_A一個(gè)阻值未知的電阻B“220V50W”的白熾燈C“220V100W”的白熾燈答案：(1)3000(2)A2在實(shí)驗(yàn)室，某同學(xué)用多用電表粗測一段樣品的電阻經(jīng)正確操作后，用“100”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則他應(yīng)該換用_擋(填“10”或“1k”)重新測量換擋后，在測量前應(yīng)_解析：用“100”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較小，說明待測電阻阻值較大，他應(yīng)該換用“1k”擋重新測量換擋后，在測量前應(yīng)重新歐姆調(diào)零答案：1k重新歐姆調(diào)零3(2020溫州調(diào)研)如圖所示為多用電表的刻度盤若選用倍率為“100”的電阻擋測電阻時(shí)，表針指示如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為_；如果要用此多用電表測量一個(gè)阻值約為2.0104的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋倍率是_(選填“10”“100”或“1k”)(2)用此多用電表進(jìn)行測量，當(dāng)選用量程為50mA的電流擋測量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測電流為_mA；當(dāng)選用量程為250mA的電流擋測量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測電流為_mA.(3)當(dāng)選用量程為10V的電壓擋測量電壓時(shí)，表針也指于圖示位置，則所測電壓為_V.解析：(1)歐姆表讀數(shù)：對應(yīng)最上一行刻度值為15，倍率為“100”，讀數(shù)為1.5103；測2.0104電阻時(shí)應(yīng)選“1k”的歐姆擋(2)選50mA直流電流擋，則每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，測量的精確度為1mA，應(yīng)估讀到0.1mA(此時(shí)為估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為30.8mA；選擇量程為250mA的電流擋，則每一大格表示50mA，每一小格表示5mA，測量的精確度為5mA，應(yīng)估讀到1mA(此時(shí)為估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為154mA.(3)選擇10V電壓擋，則每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，測量的精確度為0.2V，應(yīng)估讀到0.1V(此時(shí)應(yīng)為估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為6.2V.答案：(1)1.51031k(2)30.8(30.730.9都正確) 154(3)6.24(2020麗水質(zhì)檢)某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)(1)根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實(shí)物圖上連線(2)開關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測量_(選填“電流”“電壓”或“電