2020版高考物理一轮复习 第八章 实验十一 练习使用多用电表课件 新人教版

实验十一练习使用多用电表高效演练强化提升研透命题点研透命题点命题点一欧姆表原理和使用1．构造如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成．欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．外部：接被测电阻Rx.全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx.2．工作原理闭合电路欧姆定律，I＝ERg＋R＋r＋Rx.3．刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．(1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲)(2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．(图乙)(3)当I＝Ig2时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻．如图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图．电流表满偏电流为0.5mA，内阻为10Ω；电池电动势为1.5V，内阻为1Ω；变阻器阻值为0～5000Ω.(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V标定的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零，调零后R0阻值将变________(选填“大”或“小”)；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻的真实值是________Ω.(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)．小290准确【解析】(1)电池的电动势减小、内阻增大时，要使表头的示数仍为原来的大小，则R0应该变小；若用电动势为1.45V的电池测得某电阻的阻值是300Ω，则调零时，满足0.5mA＝1.45V10Ω＋4Ω＋R0，则当指针指到300Ω时，电路中的电流I＝1.45V10Ω＋4Ω＋R0＋Rx；当电池的电动势为1.5V，没有降低时，调零时仍有0.5mA＝1.5V10Ω＋1Ω＋R0′，则当指针指到300Ω时，其电流仍为I，且I＝1.5V10Ω＋1Ω＋R0′＋300Ω，联立解得Rx＝290Ω.(2)若电池的内阻变大，测量时可以通过调节变阻器来弥补，故测量的结果仍是准确的．1．某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为10V)的内阻(大约几十千欧)，该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为30.(1)欧姆挡的选择开关拨至______________(选填“×1k”或“×100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图1中_____________(选填“A”或“B”)方式连接．×1kA(2)如图2甲所示，该同学读出欧姆表的读数为_____________Ω；如图乙所示，电压表的读数为_____________V，欧姆表电池的电动势为_____________V.4×1045.08.75解析：(1)用多用电表测电阻时，应让指针指在中间刻度附近，因而应选“×1k”挡．多用电表测电阻时，需要用其内部电源，黑表笔接内部电源的正极，电压表的两接线柱中，“＋”接线柱应接高电势端，因而A电路的连接方式正确．(2)题图甲中欧姆表的读数为40×1kΩ＝40kΩ.题图乙中电压表的读数为5.0V．由闭合电路的欧姆定律知欧姆表中电池的电动势E＝U＋Ir＝U＋URr＝5.0V＋5.040×103×30×103V＝8.75V.实验原理离不开闭合电路欧姆定律和串、并联规律．把欧姆表内电源电动势看成闭合电路电动势，欧姆表内阻即为闭合电路内电阻，待测量电阻为闭合电路外电阻．利用闭合电路欧姆定律和串、并联规律解决实际问题．命题点二多用电表的原理和使用1．外部构造多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示．2．多用电表内部原理示意图多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．如图中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端．测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端．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________(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.黑B160880(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”相连的，则多用电表读数为_____________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为______________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为______________．(结果均保留3位有效数字)1.47mA1.10×103Ω2.95V【解析】(1)换挡开关接“3”时为欧姆挡，内部接有电源，电流从电源正极流出，经A端流出，经B端流入表内，回到电源负极，“红”进“黑”出，则A端应与黑色表笔连接．(2)R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻，故B选项正确．而在使用多用电表之前，要进行机械调零，使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，故A选项错误．使用电流挡时不需要欧姆调零，故C选项错误．(3)当换挡开关接“2”时为直流电流1mA挡，此时R1和R2串联后与表头并联，满偏时总电流为1mA，则R1、R2中的电流为1mA－Ig，电压为IgRg，则R1＋R2＝IgRg1mA－Ig＝250×10－3×4801－250×10－3Ω＝160Ω；当换挡开关接4时为直流电压1V挡，此时R1和R2串联后与表头并联，然后再与R4串联，满偏时总电压为1V，则R4分压为1V－IgRg＝1V－250×10－6×480V＝0.88V，流过R4的电流为1mA，则R4＝UI＝0.881×10－3Ω＝880Ω.(4)若B端与“1”相连，则为直流电流2.5mA挡，观察图(b)中下方刻度，共50个小格，则每小格表示0.05mA，即分度值为0.05mA，由15估读法可得读数为1.47mA.若B端与“3”连接，则为欧姆×100Ω挡，指针指在上边欧姆表盘“11”位置，则可得读数为1.10×103Ω.若B端与“5”连接，则为直流电压5V挡，观察图(b)中下方刻度，共50个小格，则每小格表示0.1V，即分度值为0.1V，由110估读法可得读数为2.95V.2．(2019·山东临沂摸底)指针式多用电表是常用的电学测量仪器，请完成下列问题．如图1所示为多量程多用电表的示意图．(1)当接通1或2时，为_____________(选填“电流”“电阻”或“电压”)挡，1的量程比2的量程_____________(选填“大”或“小”)．若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图2所示，则测量结果为_____________mA，接通5或6时，5的量程比6的量程_____________(选填“大”或“小”)．电流大11.5小(2)当接通3或4测量某电阻时，用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用_____________(选填“×1”或“×100”)挡，换挡后，在测量前要先进行_____________若此多用电表所用表头的满偏电流是100mA，则换挡后电池的电动势E＝_____________V；图1中_____________(选填“A”或“B”)为红表笔．×1欧姆调零．1.5A解析：(1)灵敏电流计改装成电流表时要并联一电阻分流，所以1、2位置是电流挡；并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，故1位置的量程较大；电流表选择挡位为25mA，电流挡的最小分度是0.5mA，则读数为11.5mA；要测量电压，电流计应与电阻串联，由题图2可知当选择开关S旋到5、6位置时测量电压，电流计所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故转换开关S旋到5位置的量程比旋到6位置的量程小；(2)因偏转角度过大，则电阻小，要用小量程的，应选择“×1”挡，换挡后电路改变，要重新欧姆调零，换挡后中值电阻为R＝15Ω，则换挡后电池的电动势E＝IgR＝0.1×15V＝1.5V，根据电流红进黑出的原则可知，多用电表内电池的正极与黑表笔相连，则A为红表笔．本题考查了多用电表的使用方法及读数问题，解题中要特别注意多用电表不论测电压、电流还是电阻，电流都是从黑表笔流出，红表笔流入.命题点三用多用电表检测电路故障1．用多用电表电压挡检测(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点．(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路．若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路．2．用欧姆挡检测(1)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．(2)不能用欧姆表检测电源的情况．在如图所示的电路中，四节干电池串联作为电源，小灯泡A、B的规格均为“3.8V0.3A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑动片，A、B灯都不亮．(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的________挡较为合适(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BA(2)接着利用欧姆表的“×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间的电阻时，某次测量结果如图所示，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，它不等于测量值，原因是：____________________________________________________________.断开6.0e、f12.7欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小【解析】(1)①因电源为四节干电池，故电动势E＝6V，则应选电压表10V量程挡较合适；②因c、d间电压为5.8V，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝良好．(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开；由题图读数知电阻的阻值为6.0Ω，应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间电阻；由R＝UI得R＝12.7Ω，与欧姆表测得的阻值相差越大，是因为欧姆表测得的电阻的阻值是未通电工作时的电阻的阻值，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小．3．某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为_________________________________V，说明_____________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是_____________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．11.5(11.2～11.8之间的值均可)蓄电池小灯解析：(1)由题图2可知，直流50V挡的最小分度为1V，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5V左右．由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现