2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流 第9节 实验：练习使用多用电表课件 新人教版选修3

第二章恒定电流第9节实验：练习使用多用电表|实验基础·理一理|一、实验目的1．掌握多用电表的使用方法．2．会用多用电表测电压、电流及电阻．3．会根据多用电表表盘刻度及指针位置读数．二、实验原理1．测电压(1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置．(2)将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高．(3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值．2．测电流(1)选择直流电流挡合适的量程．(2)将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中．(3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度．注意：电流应从红表笔流入多用电表．3．测电阻(1)将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．选好量程后，先调零，然后测量．测量完毕，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡．(2)用多用电表测电压、电流及电阻时，电流都是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表．4．二极管的特点及其电阻测量晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图甲所示．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．三、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．四、实验步骤1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．2．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．如图甲所示连好电路，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．5．如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．6．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差．7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极．五、误差分析1．电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池．2．欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差．3．由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近．4．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．六、注意事项1．读数(1)选挡：测量电压、电流时，指针偏到接近满偏位置误差较小，测量电阻时，指针偏到中间刻度左右处误差较小．测量时选择相应测量项目的合适挡位，指针转到恰当位置时再读数．(2)读数：欧姆挡是倍率，即读出的示数再乘以挡上的倍率，电流、电压挡是量程范围．2．测量直流电流：应先把待测电路断开，然后把多用电表串联在待测电路中测量．切记不要用电流挡去测量电压．3．测量电阻(1)测量电阻之前应该先把两表笔金属杆接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”．改变不同倍率的欧姆挡后必须重复这项操作．(2)多用电表测量电阻时两手不能同时接触表笔的金属部分．4．无论作何测量，都必须将转换开关旋至正确位置．测试过程中，不准带电旋转开关．5．每次使用完毕，应将开关旋至“OFF”位置或交流电压最高挡．6．多用电表长期不用时，应将表内的干电池取出．|热点题型·研一研|★题型一多用电表的读数【例1】如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为________Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是______(填“×10”“×100”或“×1k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA.(3)当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V.[解析](1)欧姆表读数：对应最上面一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω电阻时应选“×1k”的欧姆挡．(2)选50mA直流电流挡，则每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA此时为110估读，指针对应的读数为30.8mA；选择量程为250mA的电流挡，则每一大格表示50mA，每一小格表示5mA，测量的精确度为5mA，应估读到1mA此时为15估读，指针对应的读数为154mA.(3)选择10V电压挡，则每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V此时为12估读，指针对应的读数为6.1V.[答案](1)1500×1k(2)30.8154(3)6.1|对点训练|1．关于多用电表欧姆挡的使用，(1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率________的挡位，重新进行________后测量．(2)如图为一正在测量中的多用电表表盘．①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω.②如果是用直流5V挡测量电压，则读数为________V.解析：(1)测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，即为×1，并重新进行欧姆调零后测量．(2)如果是用×10挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为30×10Ω＝300Ω.如果是用直流5V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，其读数为2.30V.答案：(1)×1欧姆调零(2)①300②2.302．如图为一正在测量中的多用电表表盘．(1)如果是用直流2.5V挡测量电压，则读数为________V.(2)如果是用直流5mA挡测量电流，则读数为________mA.(3)如果是用“×100”挡测量电阻，则读数为________Ω.解析：(1)用多用电表测直流电压、电流时，需根据第二行刻度读数．所选挡位最小刻度值为2.550V＝0.05V，由于指针指在第32.8个最小刻度处，故所测电压U＝0.05×32.8V＝1.64V.(2)用直流5mA挡时，最小刻度值为550mA＝0.1mA.故所测电流I＝0.1×32.8mA＝3.28mA.(3)用多用电表测电阻时，需根据第一行刻度读数．由于选用“×100”挡，故所测电阻R＝8.0×100Ω＝800.0Ω.答案：(1)1.64(2)3.28(3)800.0★题型二用多用电表检测电路故障【例2】如图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：①那么选择开关应置于下列量程的____挡(用字母序号表示)．A．2.5VB．10VC．50VD．250V②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(填“a”或“b”)．③该同学测试结果如左下表所示，根据测试结果，可以判定故障是________(假设只有下列故障中的某一项).测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数测量点表头指针c、dd、ee、fA．灯A断路B．灯B短路C．cd段断路D．df段断路(2)用欧姆挡检查：①测试前，应将开关S________(填“断开”或“闭合”)．②测量结果如右上表所示，由此可以断定故障是________．A．灯A断路B．灯B断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路[解析](1)用多用电表的直流电压挡进行测量，实质上就是用电压表测量．当用电压表测电路故障时，若电压表有示数，说明电压表到电源之间的回路是接通的，且与电压表并联的电路没有短路，若电压表无示数，有两种可能，一是电压表与电源之间的回路存在断路，另一种可能则是与电压表并联的电路短路．用多用电表的直流电压挡进行电路检查时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显，其量程又不宜过大．本题中电源的电动势为6V，故选10V量程即可．测试时红表笔应接电势高的a点．a、b间有示数，说明a→电源→b间无断路；c、b间有示数，说明c→S→a→b间无断路，断路范围缩小；c、d无示数，说明d→e→灯B→f→b间存在断路或灯A短路，又灯B也不亮，故只能是前一种情况．d、f有示数，说明是d、f间没短路，且c→S→a→电源→b→f间无断路，综上所述，df段断路．(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开，防止电源损伤多用电表．根据表针的偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时有无穷大电阻，可以断定是d、e间导线断路．[答案](1)①B②a③D(2)①断开②D|对点训练|3．在测定金属丝电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)．(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)挡，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________.解析：(1)电流表示数为零，说明电路断路，电压表示数为E，说明电压表测量电路出现断路，故发生故障的是待测金属丝．(2)电路中存在电源，必须应用多用电表的电压挡进行测量，故先将选择开关旋至直流电压10V挡，电流应从多用电表的红表笔流入多用电表，因而红表笔应接a，当只有滑动变阻器断路时，黑表笔接b时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c、d时，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势E.答案：(1)待测金属丝(2)直流电压10V红0EE4．某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，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电表直流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点时多用电表指示如图乙所示，读数为________V，说明题中________(填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常．(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是________(填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．解析：(1)多用电表调至50V量程，接a、c两点测量的是电源两端的电压，读数为11.5V，可见蓄电池完好．(2)断开开关，电压表指针不偏转，表明电压表被断路，开关闭合后，读数不变，表明蓄电池、保险丝、开关和多用电表能组成完好回路，开关和保险丝无问题，发生故障的是小灯，小灯断路．答案：(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯★题型三用多用电表探测黑箱问题【例3】(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图1中a、b所示．若选择开关处在“×10Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是______V.(2)如图2甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．①为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：A．用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；B．用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；C．用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．你认为以上测量中不妥的有：________(填序号)．②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和