（江苏专用）2020版高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验九 练习使用多用电表教案（选修3-1）

实验九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。热点一多用电表的使用与读数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】(2018·南京一模)某学生用多用电表测电阻。使用的实验器材有：多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。图1(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，使指针指向表盘右端“0刻线”。(2)再将调节好的多用电表红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________kΩ。(3)图1甲中的电压表有两个量程：0～3V，内阻为R1；0～15V，内阻是R2，则R1________R2(选填“＞”“＝”或“＜”)。解析(1)欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔直接接触后，调节欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右端“0刻线”；(2)红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接1，黑表笔接2，欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝100×25Ω＝2.5kΩ；(3)把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，量程越大，串联的电阻越大，则R1＜R2。答案(1)直接接触欧姆调零旋钮(2)12.5(3)＜多用电表的读数技巧(1)欧姆表的读数①选用“×1Ω”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。热点二用多用电表进行元件探测和故障检测【例2】在如图2甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V0.3A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。图2(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。①选择开关置于下列________量程较为合适(用字母序号表示)；A.2.5VB.10VC.50VD.250V②测得c、d间电压约为5.8V、e、f间电压为0，则故障是________。A.A灯丝断开B.B灯丝断开C.d、e间连线断开D.B灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω。解析(1)①由于4节干电池串联后电动势为6V，电压表量程应选10V，B项正确。②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A项正确。(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0Ω。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0Ω，说明测量的应该是e、f间电阻。由R＝UI可求得电阻为12.7Ω。答案(1)①B②A(2)①断开②6.0e、f12.7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3】如图3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3(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4中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。图4(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4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________Ωa、c10.0Ωb、c15.0Ω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5.0Ω，由a、b间电阻为5Ω，a、c间为10Ω，b、c间为15Ω知，电路为a、b间5Ω的电阻与a、c间10Ω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，则均先指针偏转，且很快示数很大。热点三多用电表综合使用多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，往往涉及的变形有：1.与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋URVr，从而计算得到E。2.与电流表串联形成闭合电路，则E＝I(RA＋r)，从而计算得到E。【例4】(2018·江苏苏州市高三第一次模拟)小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题。图5(1)他先用多用电表测量某元件的电阻，操作如下：先选用欧姆表“×100”倍率挡开始测量，发现指针偏角过小，则应换用________(选填“×10”或“×1k”)挡；换挡后必须将红表笔和黑表笔________，调零后再重新测量。(2)为了弄清欧姆表有关问题，小明查阅资料后发现，欧姆表内部电路可等效为：一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图5a所示。为了测定该欧姆表电源的电动势和“×1k”挡位的内电阻，他设计了如图b所示的测量电路。①将上述调零后的欧姆表接入电路时，红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。②将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使欧姆表的示数如图c所示，这时电压表的示数如图d所示。欧姆表和电压表的读数分别为________Ω和________V。③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12.0kΩ和4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。④根据前面的实验数据计算可得，此多用电表等效电源的电动势为________V，该电阻挡的内电阻为________kΩ。解析(1)多用电表的欧姆挡表盘的0刻线在右端，选“×100”挡时，发现指针偏转角过小，说明被测阻值较大，应改用较大挡即“×1k”，换挡后必须将红表笔和黑表笔短接，调零后再重新测量；(2)①电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接1，黑表笔接2；②欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝1k×15.0Ω＝15.0kΩ＝1.5×104Ω；电压表分度值是0.1V，读数为3.60V；③由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值为12.0kΩ；④欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1k挡位的内电阻为15.0kΩ；根据闭合电路欧姆定律，电动势为：E＝U＋URr＝4.00V＋4.00V12kΩ×15kΩ＝9.00V。答案(1)×1k短接(2)11.50×1043.6012.09.00(9.0)15.0(15)该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查，只要掌握了欧姆表的原理和测电动势的方法，就不难解决。(2018·无锡六校联考)请完成“练习使用多用电表”实验中的下列问题：图6(1)图6甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件。现用此电表测量一阻值约为20～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：①调节可调部件________，使电表指针停在________________位置；②调节可调部件K，使它的尖端指向________位置；(选填“×1”“×10”或“×100”)③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________，使电表指针指向________位置。(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示，则该电阻的阻值为________Ω。解析(1)①调节可调部件机械调零旋钮S，使电表指针停在表盘左侧0刻度线位置；②待测电阻阻值约为20～30Ω，调节选择开关K，使它的尖端指向×1位置；③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节欧姆调零旋钮T，使电表指针指向表盘右侧0刻度线位置。(2)由图乙所示可知，多用电表选择欧姆×1k挡位，由图示表盘可知，待测电阻阻值为20×1kΩ＝2.0×104Ω。答案(1)①S表盘左侧0刻度线②×1③T表盘右侧0刻度线(2)2.0×104活页作业(时间：30分钟)1.(2016·上海单科)在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中(1)(多选)用多用表测电流或电阻的过程中()A.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B.在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D.在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用表指针指在如图1所示位置。若选择开关处于“10V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数为________200Ω(选填“大于”“等于”或“小于”)。图1解析(1)多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项A正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要进行再次调零，选项B错误；在测量未知电阻时，必须先用电压表测试电阻内是否带有电源，再大致估计电阻大小选择大致倍率，故选项C错误；在测量未知电流时，必须选择电流最大量程进行试测，避免电表烧坏，故选项D正确。(2)若选择开关处于“10V”挡，则电表的最小刻度为0.2V，此时读数为5.4V；若选择开关处于“×10”挡，欧姆表的中央刻度为15，此时指针指示未知但小于15，所以读数应该小于150Ω，故小于200Ω。答案(1)AD(2)5.4小于2.(2018·盐城高三第三次模拟)小明测量LED(发光二极管)在额定电压(2.5V)时的电阻。他选择的器材有：滑动变阻器(0～10Ω)；电压表(量程3V，内阻3kΩ)；电动势为3.0V的电源；多用电表(电流挡；量程1mA，内阻40Ω；量程10mA，内阻4Ω；量程100mA，内阻0.4Ω)。(1)在判断LED极性时，小明先将多用电表选择开关旋至“×10”挡，