2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流第6課時用多用電表測量電學(xué)中的物理量學(xué)案新人教版

1、第6課時用多用電表測量電學(xué)中的物理量JEEBQ理清實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)一教材為“根”把握經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。.會使用多用電表測電壓、電流及電阻。.會用多用電表檢測二極管、探索黑箱中的電學(xué)元件。二、實(shí)驗(yàn)原理.多用電表的工作原理：閉合電路的歐姆定律、電路的串聯(lián)與并聯(lián)。.認(rèn)識多用電表：如圖所示是一種多用電表的外形圖。表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，開關(guān)周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程。交變也氏2.5 V的刻度推指針定位絲f多用電表電阻的制度拄送揮開關(guān)肥料到政卿措時.衷內(nèi)的歐7：鼻產(chǎn) 蟠發(fā)電格就超接通宜流電灌、電壓 的刻度線斷竭調(diào)軍旋銳逸擇開關(guān)選樣開關(guān)

2、旋轉(zhuǎn)到電流擋時，表內(nèi)的電通表電船就被接購選擇“關(guān)除其到 交.直流電注揩 時.表內(nèi)的電廄 表電路就被撥通世第.二極管的單向?qū)щ娦?)晶體二極管：由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，即正極和負(fù)極，它的符號如圖甲所示。2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦裕寒?dāng)給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示。三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。四、實(shí)驗(yàn)步驟.觀察多用電表：觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量項(xiàng)目及量程。.機(jī)械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若

3、不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。.將紅、黑表筆分別插入“ + ” “”插孔。.測量小燈泡的電壓和電流。(1)按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩 端的電壓。(2)按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。5.測量定值電阻(1)根據(jù)被測電阻的估計(jì)阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆 表的“0”刻度，若不指在歐姆表的“ 0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“ 0” 刻度處。(2)將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)。(3)讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測量

4、結(jié)果。6.測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“ OFF擋。融通多彩實(shí)驗(yàn)方案.魯科版新教材一一用多用電表測量電學(xué)中的物理量要點(diǎn)解讀(1)教材介紹了歐姆表的原理如圖所示，在滿偏電流為Ig、內(nèi)阻為R的電流計(jì)上串聯(lián)一個電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源和一個可變電阻 R, AB兩端接有一個待測電阻根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中的電流I =D ED 1P,則待測電阻R + r + N + R=E (R + r + R)。在E、R+r+R不變的情況下，待測電阻 R與回路胤娜&測量電胤電瑞圖R這就是歐姆表。中電流I有著一一對應(yīng)的關(guān)系，由此便可在電流計(jì)刻度盤上直接標(biāo)識電阻(2)教材介紹了多用電表的電路原理多用電表

5、的核心是一個直流靈敏電流計(jì)G即表頭。表頭與電阻、開關(guān)等組成不同的測量 電路。如圖所示，是一種測量直流電流、電壓和電阻的多用電表原理示意圖。（第表里）（紅表選）用由衷原理示章用用多用電表測直流電流和電壓的原理，實(shí)質(zhì)上就是我們學(xué)過的分流和分壓原理。在上圖 中，若將選擇開關(guān)撥至觸點(diǎn)“ 1”或“2”，可構(gòu)成不同量程的電流表；若將選擇開關(guān)撥至觸點(diǎn)“3”或“4”，可構(gòu)成不同量程的電壓表；若將選擇開關(guān)撥至觸點(diǎn)“ 5”，可構(gòu)成歐姆表。.粵教版新教材一一用多用電表測量電學(xué)中的物理量要點(diǎn)解讀（i）教材介紹了兩類多用電表多用電表由表頭、測量電路、選擇開關(guān)以及紅、黑測量表筆等組成，一般可分為指針式 和數(shù)字式兩大類。如

6、圖1所示是一種指針式多用電表。表的上半部分為刻度顯示盤，下半部分是選擇開關(guān), 開關(guān)周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程。將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表內(nèi)的電流表電路 就被接通；將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋，表內(nèi)的電壓表電路或歐姆表電路就被接通。用I指復(fù)式名用電表圖Z數(shù)字式老用電表如圖2所示是一種數(shù)字式多用電表。表的上半部分為讀數(shù)屏，下半部分是選擇開關(guān)，開 關(guān)周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程。數(shù)字式多用電表的測量值以數(shù)字形式直接顯示，使用方 便。（2）教材介紹了指針式多用電表的原理如圖所示為指針式多用電表的電路簡圖。曲胡式多用電批電將簡圖測量電流時，黑表筆插入公共端，紅表筆根據(jù)待測電流的大小，通過轉(zhuǎn)換開

7、關(guān)接入“1端或“2”端。多用電表中測量端旁標(biāo)出的電流是該測量端的最大測量電流，即量程?！?” 端和“2”端的量程不同。測量電壓時，黑表筆插入公共端，紅表筆根據(jù)待測電壓的大小，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入“3”端或“4”端，它們的量程不同。測量電阻時，黑表筆插入公共端，紅表筆通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入“ 5”端。在紅、黑表筆間接 入待測電阻R后，形成閉合電路，其中電阻R0為可變電阻，稱為調(diào)零電阻，E為電池電動勢。實(shí)際上，多用電表的電阻測量端不止一個。它的多個測量端共用一個電阻刻度盤，電阻 值按十進(jìn)倍率擴(kuò)大。歸納共性實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵.不變的實(shí)驗(yàn)原理都是應(yīng)用了閉合電路的歐姆定律、電路的串聯(lián)與并聯(lián)知識。.必備的實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電

8、學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻.通用的數(shù)據(jù)處理方法(1)測電阻時，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。記錄電阻讀數(shù)時一般用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示。(2)測電壓和電流時，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時應(yīng)讀到最小刻度的下一位；若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可。.通用的注意事項(xiàng)(1)使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)兩表筆在使用時，電流總是“紅入” “黑出”。(3)測電阻時：指針指在中值附近較準(zhǔn)，否則換擋；每換一擋必須重新歐姆調(diào)零； 讀出示數(shù)要乘以倍率。(4)使用完畢，選擇開關(guān)置于“ OFF擋或交流電壓最高擋，

9、長期不用應(yīng)取出電池。.通用的誤差分析(1)偶然誤差：估讀時易帶來誤差；表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大。(2)系統(tǒng)誤差：電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及 時更換電池；測電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值。l酗掌握基本考法一同基為“本考法一多用電表的原理和讀數(shù)1 .如圖所示為一正在測量中的多用電表表盤。爾 nti a/v 2gM(1)如果是用直流2.5 V擋測量電壓，則讀數(shù)為 V。(2)如果是用直流5 mA擋測量電流，則讀數(shù)為 mA(3)如果是用歐姆“X 100”擋測量電阻，則讀數(shù)為 Qo解析：(1)用多用電表測直流電壓、電流時，需

10、根據(jù)第二行刻度讀數(shù)。用直流2.5 V擋時,2.5最小刻度值為 好 V05 V，故所測電壓 U= 0.05 X32.2 V = 1.61 V。50(2)用直流5 mA當(dāng)時，最小刻度值為 5- mA= 0.1 mA故所測電流I=0.1 X32.2 mA= 3.22 mA(3)用多用電表測電阻時，需根據(jù)第一行刻度讀數(shù)。由于選用歐姆“X 100”擋，故所測電阻 R= 8.0X100 Q= 800.0 Qo答案：(1)1.61(2)3.22(3)800.0(1)如圖甲所示為一簡易多用電表內(nèi)部電路原理圖，其中G為靈敏電流計(jì)。選擇開關(guān) S與不同接點(diǎn)連接就構(gòu)成不同的電表，下列分析正確的是 。A. A為黑表筆，

11、B為紅表筆B.將選擇開關(guān)S與3連接，就構(gòu)成了歐姆表C.將選才i開關(guān)S與1、2連接，就構(gòu)成了電流表，且與 1接點(diǎn)相連時量程較大D.將選才i開關(guān)S與4、5連接，就構(gòu)成了電壓表，且與4接點(diǎn)相連時量程較大(2)某同學(xué)選擇歐姆擋“x 1 k”倍率測量電阻 R、R的阻值時，指針分別處于 a、b兩位 置，其中a位置在表盤正中央(如圖乙所示)，指針在b位置時的偏轉(zhuǎn)角度恰好為在 a時的一 半，則電阻R=, RB=。解析：(1)在多用電表使用時應(yīng)讓電流從紅表筆進(jìn)、黑表筆出，當(dāng)將選擇開關(guān)S與3連接,就構(gòu)成了歐姆表，由此可判斷 A為紅表筆，B為黑表筆，故 A錯誤，B正確；將選擇開關(guān) S與 1、2連接，就構(gòu)成了電流表，

12、根據(jù)并聯(lián)分流原理，可知與 1接點(diǎn)相連時量程較大，故 C正確； 將選擇開關(guān)S與4、5連接，就構(gòu)成了電壓表，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，串聯(lián)的電阻越大分得的電 壓越大，所以與5接點(diǎn)相連時量程較大，故D錯誤。(2)指針指向a位置即表盤正中央時，即指向了歐姆表的中值電阻R中，也就是歐姆表本身的內(nèi)阻，R= R中=15 ka；當(dāng)指針指向b位置時，偏轉(zhuǎn)角度恰好為在 a時的一半，即I=；Ig,4由 3 g= o, d 另有;I g =解得 R= 45 k0。4Rs+ R2 R + 鼻答案：(1)BC(2)15 k Q 45 k Q關(guān)鍵點(diǎn)撥(1)用不同的擋位所測的量不同，讀數(shù)方法不同，精確度的要求也不同。(2)多用電表雖

13、然只能粗略地測量電阻值，但可以為精確測量電阻時選擇器材、設(shè)計(jì)電路 等提供參考?？挤ǘ嘤秒姳淼氖褂? (2021 淮安期末)(1)如圖所示為指針式多用電表，其中 S K、T為三個可調(diào)節(jié)的部 件，現(xiàn)用此電表測量一定值電阻的阻值，測量的某些操作步驟如下：調(diào)節(jié)指針定位螺絲部件，使電表指針指向電流?？潭忍?；將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋位置；將紅、黑表筆分別插入“ + ” “”插孔，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)部件(選填“S” “K”或T”)，使電表指針指向“ 0 ” ；測量該定值電阻阻值時，多用電表指針示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值為 Qo(2)歐姆調(diào)零后，用“X 10”擋測量另一電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則下

14、列做 法正確的是。A.為測得更準(zhǔn)確些，應(yīng)當(dāng)換用“X 1”擋，重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測量B.為測得更準(zhǔn)確些，應(yīng)當(dāng)換用“X 100”擋，重新歐姆調(diào)零后進(jìn)行測量(3)關(guān)于多用電表的使用，下列說法正確的有 甲乙內(nèi)TA.圖甲是用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓，表筆接法正確B.圖乙是用多用電表直流電流擋測量電路中的電流，表筆接法正確C.圖丙中用多用電表歐姆擋測量的是二極管的反向電阻D.圖丁中用多用電表歐姆擋測量的是二極管的反向電阻解析：(1)測電阻時先進(jìn)行歐姆調(diào)零，即先短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕T,使指針指向歐姆擋零刻度線；歐姆調(diào)零后，測量電阻，讀出示數(shù)，則電阻R= 1 400 Qo(2)由題知

15、指針偏轉(zhuǎn)角度過大，即歐姆擋示數(shù)太小，要使示數(shù)變大，則要減小倍率，重新 歐姆調(diào)零后，再測量，故選項(xiàng)A正確。(3)圖甲是用直流電壓擋測電壓，要求電流從紅表筆流入，顯然紅、黑表筆接反，A錯誤；圖乙是用直流電流擋測電流，要先斷開電路，再將電流表串聯(lián)進(jìn)電路，電流從紅表筆流進(jìn)，B選項(xiàng)正確；圖丙和圖丁是用歐姆擋測二極管的反向電阻，則要求電流從二極管的負(fù)極流進(jìn)， 即黑表筆與二極管的負(fù)極相連，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯誤。答案：T1 400(2)A(3)BD.為確定某電子元件的電氣特性，進(jìn)行如下測量。(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“X 100”倍率的歐姆擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指 針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇(填“X

16、 10”或“X 1 k”)倍率的歐姆擋，并,再進(jìn)行測量，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，測量結(jié)果為 Qo(2)將待測元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用電表、開關(guān)及若1導(dǎo)線連接成電路如圖乙所示。增加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性。本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測電壓，多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到50 V”）擋。（填“直流電壓10 V或直流電壓解析：（1）用多用電表測量該元件的電阻，選用“X 100”倍率的歐姆擋測量，多用電表 指針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻較小，因此需選擇“x 10”倍率的歐姆擋，并重新歐姆調(diào)零后，再 進(jìn)行測量，測量結(jié)果為7.0X10 Q = 70.0 Qo（2）要測量該元件完

17、整的伏安特性，滑動變阻器必須采用分壓接法，如圖所示。本實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測電壓，該元件的額定電壓為9 V,故多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到直流電壓10 V擋。答案：（1）X10 重新歐姆調(diào)零70.0 （2）見解析圖直流電壓10 V關(guān)鍵點(diǎn)撥（1）使用歐姆表測電阻時，歐姆表調(diào)零是關(guān)鍵的步驟。（2）使用多用電表，無論是測電阻、電壓還是電流，都要讓電流從紅表筆流入電表，從黑 表筆流出電表。融通創(chuàng)新考法二遷移為“魂群例1 （2019 全國卷出）某同學(xué)欲將內(nèi)阻為 98.5 、量程為100的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15 kQ刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50 11A刻度?？蛇x用的器材還有：

18、定值電阻R（阻值14 kQ）,滑動變阻器 R（最大阻值1 500 Q）,滑動變阻器 R（最大阻值500 ）,電阻箱（099 999.9 ）,干電池（9 1.5 V, r = 1.5 ）, 紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。R接入電路的電阻應(yīng)為（1）歐姆表設(shè)計(jì)將圖（a）中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器Q ;滑動變阻器選 （填“ R”或 R”）。(2)刻度歐姆表表盤通過計(jì)算，對整個表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖 (b)所示。表盤上 a、b處的電流刻度分別為 25和75,則a、b處的電阻刻度分別為 、。(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向 kQ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多

19、組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測 量。若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為 Q。三步化“新”為熟”.本題的目的是歐姆表的改裝、校準(zhǔn)及電阻箱的讀數(shù)。.根據(jù)歐姆表的原理，其表盤的中值電阻為歐姆表的內(nèi)阻。.應(yīng)用歐姆表中電流和電阻的關(guān)系進(jìn)行電表的校準(zhǔn)和相關(guān)計(jì)算。解析(1)實(shí)物連線如圖所示。歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即R內(nèi)=r + R+R+ R= 15 kQ,解得R= 900 Qo由于滑動變阻器 R的最大阻值為500 Q,所以滑動變阻器選Ro(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，得Ia=p Ep口 Ib=mEg,代入數(shù)據(jù)解得 R = 45 k Q,

20、 RrRj 十 KrRj 十 R)=5 k Q o(3)使用歐姆表測量電阻時，首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零，此時應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)整滑動變阻器，使歐姆表指針指在0 k Q 處。電阻箱的阻值為(0.1 X0+1X0+10X0+100X0+1 000X 5+10 000 X 3) Q = 35 000.0 Q。答案見解析圖900 R (2)455(3)035 000.0例2在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中：(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值R約為數(shù)十千歐的電阻。 以下是測量過程中的一些主要實(shí)驗(yàn)步驟：A.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準(zhǔn)刻度盤上電阻的零刻度，然后斷開兩表筆B.旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最大量程處或“ OFF擋，并拔出兩表筆C.旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至歐姆“X 1 k”擋D.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出阻值R,斷開兩表筆以上實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是 (填寫步驟前的字母)。實(shí)驗(yàn)中，多用電表的指針位置如圖甲所示，則此被測電阻的阻值約為 依。(2)為了較精確地測量另一定值電阻的阻值R,采用圖乙所示的電路，電源電壓U恒定,電阻箱接入電路的阻值可調(diào)且能直接讀出。用多用電表測電路中的電流，則與a點(diǎn)相連的是多用電表的 (選填“紅”或“黑”)表筆。步用表1閉合開關(guān)，多次改變電阻