2020屆高考物理總復習講義：實驗十一練習使用多用電表

1、實驗十一練習使用多用電表一、 實驗目的1了解多用電表的構造和原理，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會用多用電表探索黑箱中的電學元件。二、 實驗原理1.歐姆表內部電路簡化如圖所示。IJ111!-rrR *紅1A2.根據閉合電路歐姆定律：(1)當紅、黑表筆短接時，Ig= ；Rg十尺十 r(2)當被測電阻 Rx接在紅、黑表筆兩端時，1= JRg十 R 十 r 十 Rx1(3) 當 I中=寸冷時，中值電阻 R中=Rg+ R+ r。三、實驗器材多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小燈泡、二極管、定值電阻( (大、中、小) )三個。部分器材用途多用i 多用電表可以用

2、來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程。2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；電 下半部分為選擇開關， 它的四周刻有各種測量項目和衣盤量程。表3.多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調零旋鈕（使 描針定電表指針指在右端零歐姆處）、指針定位螺絲（使電表指針指在左端的 0”位置卜表筆的正、負插孔（紅表筆選抒插入“ + ”插孔，黑表筆插入 “”插孔）。1.晶體二極管是由半導體材料制成的，它有兩個極，即正極和負極，它的符號如圖甲所 示。2.晶體二極管具有單向導電性（符號上的箭頭表示允許電流通過的方向）。當給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導通，如圖乙

3、所示；當給二極管加反向電壓時，它 的電阻很大，電路截止，如圖丙所示。3.將多用電表的選擇開關撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當黑表筆接 “正”極，紅表筆接“負”極時，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二 極管的正、負極。四、實驗步驟（1）觀察：觀察多用電表的外形，認識選擇開關的測量項目及量程。（2）機械調零： 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，則可用小螺絲刀進行機械調零。將紅、黑表筆分別插入“ + ” “ ”插孔。（4）測量小燈泡的電壓和電流。1按如圖甲所示的電路圖連好電路， 將多用電表選擇開關置于直流電壓擋， 測小燈泡 兩端的電壓。甲乙肉2按如圖

4、乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關置于直流電流擋，測量通過小燈泡的 電流。(5)測量定值電阻1根據被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0 刻度，若不指在歐姆表的“ 0 刻度，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；2將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)；3讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測量結果；4測量完畢，將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF 擋。五、 誤差分析1. 偶然誤差(1) 估讀時易帶來誤差。(2) 表頭指針偏轉過大或過小都會使誤差增大。2.系統(tǒng)誤差(1) 電池用舊后，電動勢會減小，內阻會變大，致使

5、電阻測量值偏大，要及時更換電池。(2) 測電流、電壓時，由于電表內阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實值。六、 注意事項1. 使用前要機械調零。2. 兩表筆在使用時，電流總是“紅入” “黑出3.測電阻時指針指中值附近較準，否則換擋。(2) 每換一擋必須重新歐姆調零。(3) 讀出示數(shù)要乘以倍率。4 使用完畢，選擇開關置于“OFF擋或交流電壓最高擋，長期不用應取出電池?；A考法考法(一)考查多用電表的原理及讀數(shù)1.某學生實驗小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內電池的電動勢和電阻“X1 k擋內部電路的總電阻。使用的器材有：多用電表；電壓表：量程 5V，內阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值 5 kQ;

6、導線若干?；卮鹣铝袉栴}：(1) 將多用電表擋位調到電阻“X1 k ”擋，再將紅表筆和黑表筆 _ ，調零點。(2) 將圖甲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。將滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時電壓表的 示數(shù)如圖丙所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 _ kQ和_V。電表甲3.60 VE_4.00 V12.0 kQR+12.0 kQ12.0 kQ答案：短接 (2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.02.(2017 全國卷川) )圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E 是電池;R1、R2、R3、R4和

7、 R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為 250uA,內阻為 480 虛線方框內為換擋開關， A 端和 B 端分別與兩表筆相連。該多用電表有5 個擋位， 5 個擋位為：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X100Q擋。調節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 12.0 kQ和 4.00 V。從測量數(shù)據可知，電壓表的內阻為 _ kQ。(5)多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示。根據前面的實驗數(shù)據計算可得，此多用電表內電池的電動勢為 _ V

8、，電阻“X1 k”擋內部電路的總電阻為_ kQ。解析：( (1)使用多用電表測電阻時， 換擋后需重新進行歐姆調零， 故應將兩表筆短接進 行調零。(2)電流應從多用電表的紅表筆流入、黑表筆流出，故紅表筆應接1”。從題圖乙可以看出指針指向歐姆擋15.0 位置，電阻擋為“X1 k”，故讀數(shù)為 15.0kQ;由于電壓表量程為5 V，指針所指位置為3.60,故讀數(shù)為 3.60 V。(4)當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，多用電表讀數(shù)即為電壓表內阻，所以電壓表內阻為 12.0 kQ(5)設多用電表內電池的電動勢為E、多用電表內阻為R,由第(3)、(4)問可知ER+15.0 kQ兩式聯(lián)立解得:E = 9.

9、00 V, R= 15.0 kQ。T(1) 圖(a)中的 A 端與_(填“紅”或“黑”) )色表筆相連接。(2) 關于 R6的使用，下列說法正確的是 _ (填正確答案標號) )。A 在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“O位置B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0 位置C .使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3) 根據題給條件可得 Ri+R2=_,R4=_ Q。某次測量時該多用電表指針位置如圖( (b)所示。若此時 B 端是與“1 相連的，則多用電表讀數(shù)為 _;若此時 B 端是與“3 相連的，則讀數(shù)為 _ ;若此

10、時 B 端是與“5”相連的，則讀數(shù)為 _ 。( (結果均保留三位有效數(shù)字) )解析：( (1)A 端與電池正極相連，電流從 A 端流出，A 端與黑表筆相連。(2) 使用多用電表前，應機械調零，即應調整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電流 0”位置，與 R6無關，選項 A 錯；使用歐姆擋時，需要紅、黑表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻0”位置，選項 B 對；使用電流擋時，B 端與 1 ”或 2”相連，與R6無關，C 錯。(3) B 端與 1” 2相連時，該多用電表擋位分別為直流2.5 mA 擋、直流 1 mA 擋，如圖甲所示，由電表的改裝原理可知，B 端與 2”相連時，有丨2=IG

11、+警，解得 R1+ R2= 160R1十 R2Q;B 端與 4”相連時，如圖乙所示，多用電表為直流電壓1 V 擋，表頭并聯(lián)部分電阻 R0=IGfGU4L，R4=4- R0= 880 QoI2I2(4) B 端與 1”相連時，電表讀數(shù)為 1.47 mA ;B 端與 3”相連時，多用電表為歐姆X100Q擋，讀數(shù)為 11.0X100Q= 1.10X103Q；B 端與 5”相連時，多用電表為直流電壓5 V 擋，fi(ti)讀數(shù)為吧5% 5 V = 2.95 V。250答案：黑( (2)B(3)160880(4)1.47 mA31.10X103Q2.95 V考法（二）多用電表的使用3在“練習使用多用電表

12、”實驗中：（1）某同學欲測量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是 _（填字母）。該同學欲測量如圖甲所示生活用電中插座的電壓，則應把多用電表的選擇開關打到如圖乙所示的 _ 位置（選填 A、B、C、Q）。（3）經過正確操作后，電表指針指向如圖丙所示，則插座的電壓為_V。A .歐姆調零，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.機械調零，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，機械調零，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，歐姆調零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數(shù)解析：（1）使用多用電表測電壓時，應該先機械調零，然后選擇適

13、當?shù)膿跷?，表筆接觸3,.=i 10 W 250 500 X甲乙兩5某同學為了將一量程為3V 的電壓表改裝成可測量電阻的儀表歐姆表，進行了電池兩極( (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 錯誤。(2) 題圖甲所示插座的電壓為 220 V 交流電源，所以應把多用電表的選擇開關打到題圖 乙所示的H 位置。(3) 多用電表表盤最下面一排刻度線左側標有“V”，是用于測交流電壓的，根據電表指針可知，插座的電壓為 U = 215 V。答案：( (1)B(2)H(3)2154.二極管具有單向導電性，其正向電阻很小，反向電阻很大，現(xiàn)有一個二極管其正極 記為 A、負極記為 B。

14、某同學研究二極管正、反向電阻的相關實驗操作過程如下：(1) 先用多用電表的歐姆擋測量其電阻，其正向電阻約為10 愆反向電阻約為 50 kQ,則在測量二極管的正向電阻時，電表的紅表筆應接 _ (填“A 或 “B端。(2) 該同學設計了如圖所示的電路用伏安法進一步測量該二極管正、反向電壓均為2 V時的電阻值，二極管接在1、2 之間，電壓表的內阻約為 40 kQ,選用多用電表的直流電流擋作為電流表接在 3、 4 之間。 該多用電表的直流電流有三個量程， 量程和對應的內阻分別 為： 50iA,內阻約為 100Q;50 mA，內阻約為 50Q;250 mA，內阻約為 10Q。 則在實驗過程中，多用電表的

15、紅表筆應與接線柱 _ (選填“ 3 或“4”相連；測二極管的反向電阻時電流表的量程應選用 _ (選填“”“”或“”) )，單刀雙擲開關S2應撥向接點_ (選填“5 或 “6”。)解析：(1)多用電表測電阻時紅表筆接表內電池的負極，所以測二極管的正向電阻時應 與二極管的負極相連，即與B 相連。(2)紅表筆是多用電表作直流電流表使用時的正接線柱，故應與接線柱3 相連；電壓為2 V 時，二極管反接時的電流約為40 卩人所以電流表應選用量程；根據電壓表和電流表內阻應采用電流表內接法，所以單刀雙擲開關S2應撥向接點 6。答案：( (1)B(2)36如下操作:先用如圖甲所示電路測量該電壓表的內阻，圖中電源

16、內阻可忽略不計，閉合開關，將電阻箱阻值調到 3 kQ時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調到12 kQ時，電壓表指針指在如圖乙所示位置，則電壓表的讀數(shù)為 _ V。由以上數(shù)據可得電壓表的內阻RV=_kQ甲乙(2)將圖甲的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成 了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖丙所示，為將表盤的電壓刻度轉換為電阻刻度，進行了如下操作：閉合開關，將兩表筆斷開，調節(jié)電阻箱， 使指針指在“3.0V處，此處刻度應標阻值為 _(填“0 或“a”);再保持電阻箱阻值不變， 在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應的電 壓刻度，貝 U “ 1 V 處對應的電阻刻度為 _ kQ。(3)若該歐

17、姆表使用一段時間后，電池內阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩表筆 斷開時調節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結果將.A .偏大B.偏小C .不變D .無法確定解析：( (1)由題圖乙所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1 V，示數(shù)為 1.50 V;電源內阻不計，由題圖甲所示電路圖可知，電源電動勢：E = U + IR = U +呂 R,RV由題意可知：E=3+3X3 000,E=1.5+12 000,RVRV解得：RV= 6 000 亠 6 kQ,E = 4.5 V。兩表筆斷開，處于斷路情況，相當于兩表筆之間的電阻無窮大，故此處刻度應標阻3值為a,當指針指向 3 V 時，

18、電路中的電流為IV= A = 0.000 5 A，此時電阻箱的阻值6 0004.5- 3為R=0.000 5Q=3 kQ當電壓表示數(shù)為 1V 時，有(3)根據閉合電路歐姆定律可知電池新時有= E_EIv= r+ Rv+ R= r + R + Rv，測量電阻時電壓表示數(shù)為考法( (三) )用多用電表檢測電路故障6.某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標稱值12 v 的蓄電池為電源，導線及其接觸完好。維修人員使用已調好的多用電表直流50 v 擋檢測故障。他將黑表筆接在c 點，用紅表筆分別探測電路的a、b點。(1)斷開開關，紅表筆接 a 點時多用電表指示如圖乙所示，讀數(shù)為 _v，說明題中_

19、正常( (選填：蓄電池、保險絲、開關、小燈) )。4.51 =R+ Rx； RvRxRvRxRvRx+ Rv，解得 Rx= 1 k QoRvRx_ EU=二 T；RvRxRv+RxRv+ Rx歐姆表用一段時間調零時有Iv= r +RV+R，測量電阻時 U =(rE_RvRx,RvRxRv+ Rx+ R + Rv+ Rx比較可知 r+ R = r+ R,所以若電流相同，則 Rx = Rx,即測量結果不變，C 正確。答案：(1)1.506(2)g1(3)C廉險絲開關C. d、e 間連線斷開D. B 燈被短路(2)紅表筆接 b 點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，多用電表指示仍然和圖乙 相同，可

20、判定發(fā)生故障的器件是 _ (選填：蓄電池、保險絲、開關、小燈) )。解析：多用電表調至 50 V 量程，接 a、c 兩點測量的是電源兩端的電壓，讀數(shù)為 11.3V，可見蓄電池完好。(2)斷開開關，電壓表指針不偏轉，表明電壓表被斷路，開關閉合后，讀數(shù)與接a 點時相同，表明蓄電池、保險絲、開關和多用電表能組成完好回路，開關和保險絲無問題，發(fā) 生故障的是小燈，小燈斷路。答案：(1)11.3(11.111.5 均可) )蓄電池( (2)小燈7.在如圖甲所示的電路中，4 節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B 的規(guī)格為“ 3.8 V0.3 A。”合上開關 S 后，無論怎樣移動滑動片，A、B 燈都不亮。(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障。選擇開關置于下列量程的 _ 擋較為合適( (用字母序號表示) );乙甲C. d、e 間連線斷開D. B 燈被短路A. 2.5 VC. 50 V測得 c、d 間電壓約為 5.8 V、A. A 燈絲斷開B. 10 VD. 250Vf 間電壓為 0,則故障是_B. B 燈絲斷開(2)接著練習使用歐姆表的“X1”擋測電阻，歐姆表經過“歐姆調零”，1測試前，一