2020届高三物理一轮复习 第八章 实验十一 练习使用多用电表课件

核心考点•互动探究目录ONTENTSC章末检测卷实验十一练习使用多用电表第八章恒定电流一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件．二、实验原理与要求[基本实验要求]1．实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．2．实验步骤(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．(4)测量小灯泡的电压和电流．①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；④测量完毕，拔出表笔；并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．[规律方法总结]1．使用多用电表的注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”“黑出”．(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．(3)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率．(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆．(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零．(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡．长期不用，应把表内电池取出．2．多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用．a．将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．②将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用，将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．③用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路．不能用欧姆表检测电源的情况．(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路．②用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路．考点一多用电表的原理、使用及读数1．[多用电表的原理]若一多用电表的内部电路如图所示，已知表头G的内阻为400Ω，满偏电流为2mA；两个电池的电动势分别为E＝1.5V，E′＝9V.(1)若R1＝1.0Ω，R2＝99Ω，当选择开关置于“1”时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为________．(2)在(1)的条件下，若R5＝0.92×103Ω，R6＝9.0×103Ω，当选择开关置于“6”时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为________．(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是________(选填“电流”“电压”或“电阻”)；若要测量的是阻值为几千欧姆的电阻，应当把选择开关置于“________”．解析：(1)当选择开关置于“1”时，表头与R2串联后与R1并联，多用电表测量的是电流．设测量的最大值(量程)为I，则有(400Ω＋99Ω)×2×10－3A＝(I－2×10－3A)×1.0Ω，解得I＝1.0A.(2)表头两端电压U0＝400×2×10－3V＝0.8V，当选择开关置于“6”时，表头与R1和R2并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压．流过R5和R6的最大电流为I′＝2×10－3A＋0.8V1Ω＋99Ω＝0.01A，测量的最大值(量程)为U＝I′(R5＋R6)＋U0＝100V.(3)当选择开关置于“3”时，多用电表测量的是电阻；若要测量的是阻值为几千欧姆的大电阻，多用电表中值电阻应该为几千欧姆，需要的电池电动势比较大，所以应当把选择开关置于4.答案：(1)电流1.0A(2)电压100V(3)电阻42．[多用电表的使用及读数]如图甲为多用电表的示意图．(1)同学甲用该多用电表测量一个阻值约为20Ω的电阻，其测量步骤如下：①调节________，使指针停在刻度盘________(选填“左端”或“右端”)的“0”位置．②将选择开关旋转到欧姆挡的________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)挡位．③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使指针对准刻度盘________(选填“左端”或“右端”)的“0”位置．④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________．⑤测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．(2)同学乙选用“100mA”直流电流挡测量电路中的电流，若指针偏转情况如图乙所示，则电路中的电流为________；同学丙选用“50V”直流电压挡测量某两点间电压，若指针偏转情况如图乙所示，则该电压为________．解析：(1)使用多用电表时，应先进行机械调零，调节指针定位螺丝，使指针停在刻度盘左端的“0”位置；测量阻值约为20Ω的电阻时，要使用欧姆挡“×1”挡位，然后进行欧姆调零，即将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针停在刻度盘右端的“0”位置；根据题图乙可知，被测电阻的阻值为19Ω.(2)用“100mA”的直流电流挡测电流时，读数为44mA，用“50V”直流电压挡测量某两点间电压时，读数应为22.0V.答案：(1)①指针定位螺丝左端②×1③欧姆调零旋钮右端④19Ω(2)44mA22.0V3．[用多用电表探索黑箱中的元件]如图甲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．甲(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)．乙(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乙所示．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电阻串联而成答案：(1)A(2)短暂(3)5.0电路图如图所示考点二实验创新设计创新角度实验装置图创新解读实验目的创新(2018·高考全国卷Ⅱ)1.改装电表．2.由多用电表的使用转化为多用电表的设计．创新角度实验装置图创新解读实验原理的创新(2017·高考全国卷Ⅲ)1.电表的改装．2.多用电表的使用和读数．创新角度实验装置图创新解读实验过程的创新(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)1.多用电表数据处理．2.电压表内阻已知，根据其示数计算出通过电压表的电流.4.(2018·高考全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100μA，内阻900Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99999.9Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡．回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω.(保留到个位)解析：(1)R1的阻值范围比较小，所以R1与表头并联构成大量程的电流表，R2的阻值范围比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表．(2)改装电流表需要并联一个电阻，要改装1mA的电流表需要并联的电阻R并＝IgRgI－Ig＝0.1×9001－0.1Ω＝100Ω，并联后的总电阻为R′＝90Ω要改装3V电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值为R串＝U－UAI＝3－0.091×10－4Ω＝2910Ω答案：(1)如图所示(2)10029105．(2017·高考全国卷Ⅲ)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．(1)图(a)中的A端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”连接的，则读数为________；若此时B端是与“5”连接的，则读数为________．(结果均保留三位有效数字)解析：(1)A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连．(2)使用多用电表前，应机械调零，即应调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左端电流“0”位置，与R6无关，选项A错；使用欧姆挡时，需要红、黑表笔短接，使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B对；使用电流挡时，B端与“1”或“2”相连，与R6无关，C错．(3)B端分别与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5mA挡、直流1mA挡，如图a所示，由电表的改装原理可知，B端与“2”相连时，有I2＝IG＋IGrGR1＋R2，解得R1＋R2＝160Ω；B端与“4”相连时，如图b所示，多用电表为直流电压1V挡，表头并联部分电阻R0＝IGrGI2，R4＝U4I2－R0＝880Ω.(4)B端与“1”相连时，电表读数为1.47mA；B端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为11.0×100Ω＝1.10×103Ω；B端与“5”相连时，多用电表为直流电压5V挡，读数为2.95V.答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.10kΩ2.95V6．某学生实验小组利用图1所示电路