2020版高考物理人教版山東一輪復(fù)習(xí)課件：實(shí)驗(yàn)13-用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量(共43張PPT)(43頁(yè)P(yáng)PT)

1、實(shí)驗(yàn)13用多用電表測(cè)量電學(xué) 中的物理量第1頁(yè)，共43頁(yè)。-2-一、歐姆表原理1.構(gòu)造:歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。歐姆表內(nèi)部:電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。外部:接被測(cè)電阻Rx。第2頁(yè)，共43頁(yè)。-3-3.刻度的標(biāo)定:紅、黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx=0)時(shí),調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表的指針達(dá)到滿偏,這一過(guò)程叫歐姆調(diào)零。(1)當(dāng)I=Ig時(shí),Rx=0,在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。(圖甲)(2)當(dāng)I=0時(shí),Rx,在I=0處標(biāo)為“”。(圖乙)(3)當(dāng)I= 時(shí),Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫中值電阻。第3頁(yè)，共43頁(yè)。-4-二、多用電表1.多用電表可以

2、用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等,并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程。第4頁(yè)，共43頁(yè)。-5-2.外形如圖所示:上半部為表盤(pán),表盤(pán)上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開(kāi)關(guān),它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程。3.多用電表面板上還有:歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使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)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔)。4.原理圖:第5頁(yè)，共43頁(yè)。-6-三、多用電表使用(一)實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)。(二)實(shí)驗(yàn)步驟1.機(jī)械調(diào)零:多用電表的指針若不指零,

3、則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。2.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。第6頁(yè)，共43頁(yè)。-7-3.測(cè)量小電珠的電壓和電流。(1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓擋,測(cè)小電珠兩端的電壓。第7頁(yè)，共43頁(yè)。-8-(2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流擋,測(cè)量通過(guò)小電珠的電流。第8頁(yè)，共43頁(yè)。-9-4.用多用電表測(cè)電阻(1)調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度,插入表筆。(2)選擇開(kāi)關(guān)置于“”擋的1擋,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指到“0”歐姆位置,然后斷開(kāi)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(kāi)表筆,再與標(biāo)定值

4、進(jìn)行比較。(4)選擇開(kāi)關(guān)改置于100擋,重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5)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(kāi)表筆,與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(6)測(cè)量完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。5.研究二極管的單向?qū)щ娦?利用多用電表的歐姆擋測(cè)二極管兩個(gè)引線間的電阻,確定正負(fù)極。第9頁(yè)，共43頁(yè)。-10-6.探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。 第10頁(yè)，共43頁(yè)。-11-(三)注意事項(xiàng)1.紅表筆插入“+”孔,黑表筆插入“-”孔。2.區(qū)分“兩個(gè)零點(diǎn)”:機(jī)械零點(diǎn)是表盤(pán)刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤(pán)下邊中間的定位螺絲;歐姆零點(diǎn)是指刻度盤(pán)右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是

5、歐姆擋的調(diào)零旋鈕。3.測(cè)電阻時(shí):(1)待測(cè)電阻與電源一定要斷開(kāi)。(2)兩手一定不要同時(shí)接觸兩表筆金屬桿。(3)指針指中值附近較準(zhǔn),否則換擋。(4)每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。(5)讀出示數(shù)要乘以倍率。4.使用完畢,選擇開(kāi)關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池。第11頁(yè)，共43頁(yè)。-12-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二多用電表的原理及使用典例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(kāi)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,

6、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。第12頁(yè)，共43頁(yè)。-13-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(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(pán)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(pán)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(pán)右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2= ,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

7、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3位有效數(shù)字)第13頁(yè)，共43頁(yè)。-14-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案:(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA或1.48 mA1 100 2.95 V或2.96 V解析:(1)根據(jù)電流從紅表筆進(jìn)入多用表,結(jié)合歐姆擋知,A與黑表筆相連。(2)在使用多用電表之前,調(diào)節(jié)機(jī)械定位螺絲使電表指針指在表盤(pán)左端電流“0”位置,A選項(xiàng)錯(cuò);使用歐姆擋時(shí),將兩表筆短接,調(diào)整R0進(jìn)行歐姆調(diào)零,B選項(xiàng)正確;電流擋中電路與R6無(wú)關(guān),C選項(xiàng)錯(cuò)。(3)當(dāng)B端接“2”時(shí),電流表的量程為1 mA,此時(shí),R1、R2串聯(lián)后與表頭

8、并聯(lián),R1+R2承擔(dān)的電流為I-Ig=0.75 mA,由IgRg=(I-Ig)(R1+R2),可得R1+R2=160 ;當(dāng)B端接“4”時(shí),電壓表量程為1 V,表頭與R4串聯(lián),表頭部分承擔(dān)的電壓Ug=IgRg=25010-6480 V=0.12 V,故R4承擔(dān)的電壓為0.88 V,第14頁(yè)，共43頁(yè)。-15-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(4)B端與“1”連接時(shí),電流表最大量程為2.5 mA,表盤(pán)上每1小格表示0.05 mA,指針約在第29.6格,則電流表讀數(shù)為1.48 mA;B端與“3”連接時(shí),多用表為歐姆表,示數(shù)為R=11100 =1 100 ;B端與“5”連接時(shí),多用表為量程5 V的電壓表,每1小格表示

9、0.1 V,則讀數(shù)為2.96 V。第15頁(yè)，共43頁(yè)。-16-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二典例2某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路,測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“1 k”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5 V,內(nèi)阻十幾千歐;滑動(dòng)變阻器:最大阻值5 k;導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“1 k”擋后并進(jìn)行了歐姆調(diào)零。(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和(選填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端。第16頁(yè)，共43頁(yè)。-17-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多用電表的示數(shù)如圖乙所示,這時(shí)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 k和

10、 V。第17頁(yè)，共43頁(yè)。-18-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)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12.0 k和4.00 V。多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)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,如圖丁所示。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(dòng)勢(shì)為 V,電阻“1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為 k。答案:(2)1(3)15.03.60(4)9.0 15.0 第18頁(yè)，共43頁(yè)。-19-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二解析:(2)多用電表插孔紅正黑負(fù),電流從紅表筆流入電表,從黑表筆流出電表;電流從電壓表正接線柱流入,由圖示甲所示可知,紅表筆接觸2,

11、黑表筆接1;(3)用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“1 k”,由圖乙所示可知,電阻阻值1 k15.0 =15.0 k;由圖丙所示可知,電壓表分度值為0.1 V,電壓表讀數(shù)為3.60 V;(4)歐姆表的中值電阻等于內(nèi)電阻,故歐姆表1 k擋位的內(nèi)電阻為15.0 k;第19頁(yè)，共43頁(yè)。-20-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二電表讀數(shù)技巧(1)歐姆表的讀數(shù)a.為了減小讀數(shù)誤差,指針應(yīng)指在表盤(pán) 的部分,即中央刻度附近。b.除非指針?biāo)诳潭缺P(pán)處每個(gè)小格表示1 時(shí),要估讀到下一位,其余情況都不用估讀。c.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

12、讀到下一位,精確度是2、0.02、5、0.5時(shí),不用估讀到下一位。第20頁(yè)，共43頁(yè)。-21-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二用多用電表檢測(cè)電路故障及探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件典例3在如圖甲所示的電路中,四節(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(kāi)關(guān)S后,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,A、B燈都不亮。第21頁(yè)，共43頁(yè)。-22-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障:選擇開(kāi)關(guān)置于下列量程的擋較為合適(用字母序號(hào)表示)。A.2.5 VB.10 VC.50 VD.250 V測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V,e、f間電壓為0,則故障是。A.A燈絲斷開(kāi)B.B燈絲斷開(kāi)C.d、e間連線斷開(kāi)D.B燈短路(

13、2)接著訓(xùn)練用歐姆表的“1”擋測(cè)電阻,歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”,測(cè)試前,一定要將電路中的開(kāi)關(guān)S;測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí),某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示,讀數(shù)為 ,此時(shí)測(cè)量的是間電阻,根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為 ,它不等于測(cè)量值,原因是。第22頁(yè)，共43頁(yè)。-23-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案:(1)BA(2)斷開(kāi)6e、f12.7溫度高時(shí)金屬絲電阻率大,計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻(或測(cè)量出的電阻是常溫下的電阻)解析:(1)因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢(shì)大約為6 V,要使電壓擋選擇的量程安全以及準(zhǔn)確,則選擇開(kāi)關(guān)選擇10 V的量程,故B正確;測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V,接近電源電動(dòng)勢(shì),e、f間電壓為0,可知燈泡A

14、斷路,故A正確。(2)用歐姆表測(cè)量電阻時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),使得待測(cè)電阻與電源不相連。歐姆表的讀數(shù)為61 =6 ,因?yàn)閏、d間斷路,知測(cè)。它不等于測(cè)量值,原因是溫度高時(shí)金屬絲電阻率大,計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻(或測(cè)量出的電阻是常溫下的電阻)。第23頁(yè)，共43頁(yè)。-24-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二思維點(diǎn)撥(1)選擇的量程要安全,以及要使指針指在中間附近。結(jié)合電源的電動(dòng)勢(shì)選擇合適的量程。根據(jù)測(cè)得的電壓判斷故障的原因。(2)歐姆表測(cè)量電阻時(shí),開(kāi)關(guān)S需斷開(kāi)。歐姆表的讀數(shù)等于表盤(pán)讀數(shù)乘以倍率。根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,通過(guò)溫度升高,電阻率變大,分析計(jì)算出的電阻與測(cè)量電阻不等的原因。第24頁(yè)，共43頁(yè)

15、。-25-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二典例4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)。第25頁(yè)，共43頁(yè)。-26-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(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。第26頁(yè)，共43頁(yè)。-27-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(3)在判定黑箱中無(wú)電源后,將選擇開(kāi)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

16、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(huà)出一種可能的電路。第27頁(yè)，共43頁(yè)。-28-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案:(1)A(2)短暫(3)5.0見(jiàn)解析圖解析:(1)A是機(jī)械調(diào)零,B是歐姆調(diào)零,C是功能選擇開(kāi)關(guān),故選填A(yù)。(2)為防止a、b間存在高壓電源并在持續(xù)接通時(shí)燒壞電表,應(yīng)采用“點(diǎn)觸”方式。(3)正反向阻值相等說(shuō)明兩接點(diǎn)間無(wú)二極管,由題圖乙可以讀出a、b間阻值為5.0 ;因黑箱內(nèi)只有三個(gè)阻值相等的電阻,由表內(nèi)數(shù)據(jù)b、c間電阻等于a、b間電阻與a、c間電阻之和,故可推測(cè)a、b間電阻與a、c間電阻相串聯(lián)。又因a、c間阻值是a、b間阻值的2倍,故可判斷出電路圖如圖所示。

17、第28頁(yè)，共43頁(yè)。-29-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二判斷黑箱內(nèi)元件的基本思路 第29頁(yè)，共43頁(yè)。-30-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二1.首先用多用電表電壓擋探測(cè)黑箱是否有電源。2.如果有電源,則用多用電表的電壓擋探測(cè)黑箱外任意兩接點(diǎn)間電壓,根據(jù)電壓關(guān)系判定黑箱內(nèi)電源的位置及各接點(diǎn)間電阻關(guān)系,從而分析出黑箱內(nèi)各元件的連接情況。3.如果沒(méi)有電源,則直接用多用電表的歐姆擋測(cè)量任意兩點(diǎn)間的電阻值,根據(jù)所測(cè)量的電阻值,分析任意兩點(diǎn)間各是什么元件及其連接情況。第30頁(yè)，共43頁(yè)。-31-1.(2018蘭州高三診斷)如圖為一簡(jiǎn)易多用電表的內(nèi)部電路原理圖,其中G為靈敏電流計(jì),S為單刀多擲開(kāi)關(guān)(功能鍵),表內(nèi)直流電源的電動(dòng)勢(shì)為E

18、。由圖可知,欲選擇電壓擋大量程時(shí),應(yīng)將功能鍵置于位置;欲測(cè)電阻時(shí),應(yīng)將功能鍵置于位置;欲選擇電流擋大量程時(shí),應(yīng)將功能鍵置于位置。(統(tǒng)一填寫(xiě)功能鍵序號(hào))第31頁(yè)，共43頁(yè)。-32-答案: 531解析: 多用電表若測(cè)電壓,應(yīng)讓表頭與電阻串聯(lián),由題圖可知,與電阻串聯(lián)的接法只有5或4,欲選擇電壓擋大量程時(shí),應(yīng)將功能鍵置于5位置。要用表頭測(cè)電阻,則內(nèi)電路中應(yīng)有電源,由題圖可知,只有接3時(shí)才能測(cè)電阻。測(cè)電流時(shí)應(yīng)使表頭與電阻并聯(lián),接1或2時(shí)可以用來(lái)測(cè)電流;接1時(shí),R2與表頭串聯(lián)后再與R1并聯(lián),因此R1相對(duì)于表頭及串聯(lián)電阻更要小,故測(cè)量的量程更大。第32頁(yè)，共43頁(yè)。-33-2.在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中

19、: 第33頁(yè)，共43頁(yè)。-34-(1)某同學(xué)用多用電表測(cè)量電阻,電路如圖甲所示,若選擇開(kāi)關(guān)置于“100”擋,按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值,指針位于圖乙所示位置,則Rx= 。(2)若該歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢(shì)變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測(cè)上述Rx,其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將(選填“變大”“變小”或“不變”)。第34頁(yè)，共43頁(yè)。-35-(3)某同學(xué)利用圖甲中的器材設(shè)計(jì)了一只歐姆表,其電路如圖丙所示。關(guān)于該歐姆表,下列說(shuō)法正確的是。A.電阻刻度的零位在表盤(pán)的右端B.表盤(pán)上的電阻刻度是均勻的C.測(cè)量前,不需要紅、黑表筆短接調(diào)零D.測(cè)量后,應(yīng)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)某同學(xué)進(jìn)行如下操作

20、:當(dāng)Rx未接入時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,將紅、黑表筆分開(kāi)時(shí),調(diào)節(jié)可變電阻,使電流表滿偏。當(dāng)Rx接入A、B表筆之間時(shí),若電流表的指針指在表盤(pán)的正中央,則待測(cè)電阻Rx的阻值為(已知電流表的內(nèi)阻為Rg,電池的內(nèi)阻為r,可變電阻接入電路的阻值為R)。第35頁(yè)，共43頁(yè)。-36-第36頁(yè)，共43頁(yè)。-37-第37頁(yè)，共43頁(yè)。-38-3.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(chēng)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)。第38頁(yè)，共43頁(yè)。-39-(1)斷開(kāi)開(kāi)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