2021高三物理學(xué)案第八章實(shí)驗(yàn)十二練習(xí)使用多用電表含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三物理人教版一輪學(xué)案：第八章實(shí)驗(yàn)十二練習(xí)使用多用電表含答案實(shí)驗(yàn)十二練習(xí)使用多用電表ZHISHISHULIZICEGONGGU，知識(shí)梳理·自測(cè)鞏固一、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。2．會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻。3．會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。二、實(shí)驗(yàn)原理歐姆表的外部構(gòu)造如圖甲,內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。G是內(nèi)阻為Rg、滿偏電流為Ig的電流表（表頭）,R是可變電阻，也叫調(diào)零電阻，電池的電動(dòng)勢(shì)是E,內(nèi)電阻是r。歐姆表的原理是閉合電路歐姆定律.紅、黑表筆接觸時(shí)，相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R使電流達(dá)到滿偏，此時(shí)滿足關(guān)系Ig＝eq\f(E,R＋Rg＋r）,這一過(guò)程叫歐姆調(diào)零，所以電流滿刻度處是電阻擋的零點(diǎn)。紅、黑表筆不接觸時(shí)，相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx＝∞，此時(shí)電流為零,所以電流的零刻度位置是電阻擋的∞。紅、黑表筆接觸電阻Rx時(shí),通過(guò)電流表的電流Ix＝eq\f(E，R＋Rg＋r＋Rx），所以電流的Ix處對(duì)應(yīng)電阻擋的Rx值。注意：Rx＝R＋Rg＋r時(shí)Ix＝eq\f（Ig,2),指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻。三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）在用多用電表的歐姆擋進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，需要先進(jìn)行歐姆調(diào)零再進(jìn)行測(cè)量，具體的過(guò)程用流程圖可表示為：（2)探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件探究項(xiàng)目應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時(shí)均無(wú)示數(shù)說(shuō)明無(wú)電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“∞”，且指針擺動(dòng)越來(lái)越慢電感線圈歐姆擋示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)四、注意事項(xiàng)（1）紅進(jìn)黑出：表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆。無(wú)論用多用電表測(cè)電壓、電流還是電阻(結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖看)，電流都要經(jīng)紅表筆（正插孔）流入多用電表，從黑表筆流出。可以簡(jiǎn)記為“紅進(jìn)黑出"。(2)區(qū)分兩個(gè)“零點(diǎn)”：機(jī)械零點(diǎn)是表盤(pán)刻度左側(cè)的“0"位置，調(diào)整的是定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是刻度盤(pán)右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕.（3)測(cè)電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與被測(cè)元件并聯(lián)；測(cè)電流時(shí)，多用電表應(yīng)與被測(cè)元件串聯(lián)。(4)勿忘歐姆調(diào)零：測(cè)電阻時(shí)，要選擇合適的擋位，使指針?lè)植荚凇爸兄怠备浇?，每變換一次擋位,都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5）使用多用電表時(shí)，手不能接觸測(cè)試筆的金屬桿.(6）測(cè)量電阻時(shí)，待測(cè)電阻要與其他元件及電源斷開(kāi)，否則不但影響測(cè)量結(jié)果，甚至可能損壞電表。（7)多用電表使用完畢，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。如果長(zhǎng)期不用歐姆表，應(yīng)把表內(nèi)電池取出。五、誤差分析1．系統(tǒng)誤差：（1）電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，致使電阻測(cè)量值偏大,要及時(shí)更換新電池。(2)測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值.2．偶然誤差：(1)歐姆表的表盤(pán)刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來(lái)誤差,要注意其左密右疏特點(diǎn)。(2）讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易形成偶然誤差，要垂直表盤(pán)正對(duì)指針讀數(shù).HEXINKAODIANZHONGDIANTUPO，核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破考點(diǎn)一多用電表的使用及讀數(shù)例1（2020·黑龍江哈爾濱月考)（1)用多用電表準(zhǔn)確測(cè)量了一個(gè)10Ω的電阻后，需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值大約為3kΩ的電阻,在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前，以下哪些操作是必要的?請(qǐng)選擇其中有用的，按操作順序?qū)懗觯篋CA.A．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指著歐姆零點(diǎn)B．用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤(pán)下中間部位的調(diào)零螺絲，使表針指零C．將紅表筆和黑表筆短接D．把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻×100位置（2）如圖所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)。①如果是用電阻×10擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為60Ω。②如果是用直流10mA擋測(cè)量電流，則讀數(shù)為7。1mA.③如果是用直流5V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為3.55V。[解析］本題考查多用電表的操作和讀數(shù)。(1）用多用電表測(cè)電阻時(shí)，指針指在表盤(pán)中央附近時(shí)測(cè)量比較準(zhǔn)確，多用電表先測(cè)10Ω的電阻,再測(cè)量阻值大約是3kΩ的電阻，應(yīng)換為電阻×100倍率，因此接下來(lái)的操作為把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻×100位置，將紅表筆和黑表筆短接，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，即D、C、A.（2)①歐姆表讀數(shù)方法為表盤(pán)上的讀數(shù)×倍率，則讀數(shù)為6×10Ω＝60Ω；②用直流10mA擋測(cè)量電流，則讀數(shù)為7。1mA;③用直流5V擋測(cè)量電壓,則讀數(shù)為3。55V。方法總結(jié)：歐姆表刻度盤(pán)特點(diǎn)及讀數(shù)技巧（1)歐姆表刻度盤(pán)不同于電壓、電流刻度盤(pán)①左∞右0：電阻無(wú)限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合。②刻度不均勻:左密右疏。③歐姆擋是倍率擋，即讀出的示數(shù)應(yīng)再乘以該擋的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí)，應(yīng)先從小倍率開(kāi)始,熟記“偏角小換大倍率，偏角大換小倍率”（因?yàn)闅W姆擋的刻度盤(pán)上越靠左讀數(shù)越大,且測(cè)量前指針指在左側(cè)“∞”處）。(2)讀數(shù)技巧①為了減小讀數(shù)誤差，指針應(yīng)指在表盤(pán)eq\f(1，3）到eq\f(2,3)的部分，即中央刻度附近.②除非指針?biāo)诳潭缺P(pán)處每個(gè)小格表示1Ω時(shí),要估讀到下一位，其余情況都不用估讀.③電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積。〔類題演練1〕(2019·湖北四地七校期末)某型號(hào)多用電表歐姆擋的電路原理圖如圖甲所示。微安表G是歐姆表表頭，其滿偏電流Ig＝500μA,內(nèi)阻Rg＝950Ω。電源電動(dòng)勢(shì)E＝1。5V，內(nèi)阻r＝1Ω。電阻箱R1和電阻箱R2的阻值調(diào)節(jié)范圍均為0~9999Ω。(1）甲圖中的a端應(yīng)與紅(填“紅”或“黑"）表筆連接。（2)某同學(xué)將圖甲中的a、b端短接,為使微安表G滿偏,則應(yīng)調(diào)節(jié)R1＝2_049Ω；然后在a、b端之間接入一電阻Rx后發(fā)現(xiàn)微安表半偏，則接入的電阻值為Rx＝3_000Ω。(3)如圖乙所示，該同學(xué)將微安表G與電阻箱R2并聯(lián)，利用該電路圖組裝一個(gè)×100倍率的歐姆表,要求歐姆表的表盤(pán)刻度示意圖如圖丙所示，其中央刻度標(biāo)“15”,則該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)R2＝950Ω；用此歐姆表測(cè)量一個(gè)阻值約2000Ω的電阻，測(cè)量前應(yīng)調(diào)節(jié)R1＝1_024Ω。［解析］本題考查多用電表歐姆擋原理。（1）根據(jù)多用電表電流紅進(jìn)黑出可知a端接紅表筆。（2）歐姆調(diào)零時(shí)根據(jù)閉合電路的歐姆定律Ig＝eq\f（E,Rg＋r＋R1),解得R1＝eq\f（E,Ig)－(Rg＋r)＝2049Ω；當(dāng)接入Rx后，電流為滿偏的一半，則eq\f(Ig，2)＝eq\f（E,Rg＋r＋R1＋Rx),可得Rx＝Rg＋r＋R1＝3000Ω.（3）因歐姆表的中央刻度為15，倍率為“×100”，則歐姆表的內(nèi)阻RΩ＝15×100Ω＝1500Ω，故調(diào)零時(shí)的滿偏電流為I＝eq\f（E，RΩ)＝1×10－3A，表頭和R2并聯(lián)改裝為電流表，由并聯(lián)分流電壓相等IgRg＝(I－Ig)R2,解得R2＝950Ω；改裝后的歐姆表需要進(jìn)行歐姆調(diào)零，則RΩ＝1500Ω＝eq\f(Rg·R2，Rg＋R2）＋R1＋r，解得R1＝1024Ω?？键c(diǎn)二多用電表判斷電路故障多用電表對(duì)電路故障的檢測(cè)高中階段對(duì)電路故障的考查只限于斷路和短路兩種，且故障一般只有一處.(1）斷路故障的檢測(cè)方法①將多用電表?yè)艿诫妷簱踝鳛殡妷罕硎褂?。a．將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說(shuō)明電源良好，若電壓表示數(shù)為零,說(shuō)明電源損壞。b．在電源完好時(shí)，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián)。若電壓表的示數(shù)為零，則說(shuō)明該部分電路完好，若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì),則說(shuō)明該部分電路中有斷點(diǎn)。②用直流電流擋將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零,則說(shuō)明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。③用歐姆擋檢測(cè)將各元件與電源斷開(kāi)，然后接到紅黑表筆間，若有阻值(或有電流）說(shuō)明元件完好，若電阻無(wú)窮大（或無(wú)電流)說(shuō)明此元件斷路。不能用歐姆表檢測(cè)電源的情況。(2）短路故障的檢測(cè)方法①將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明電源被短路;若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。②用電流表檢測(cè)，串聯(lián)在電路中的電流表若示數(shù)不為零，故障應(yīng)是短路。例2(2019·山東新泰二中月考）如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)。（1)在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的電壓擋，進(jìn)行檢查.（2)在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的歐姆擋，進(jìn)行檢查。（3）在各接點(diǎn)接好且開(kāi)關(guān)閉合情況下，若測(cè)得3、4兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明小燈泡斷路。［解析]本題考查用多用電表檢查電路故障。(1）在1、2兩點(diǎn)接好的情況下,選電流擋易造成表頭燒壞、電源短路，選歐姆擋需要與外電源斷開(kāi)，故應(yīng)選用多用電表的電壓擋進(jìn)行檢查。（2）在1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)選用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢查，直接測(cè)量某段電路的電阻即可。（3)在開(kāi)關(guān)閉合情況下,若測(cè)得3、4兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明小燈泡斷路.方法總結(jié):使用多用電表檢測(cè)故障的方法及注意事項(xiàng)(1）如閉合開(kāi)關(guān),電路中存在電源，應(yīng)用多用電表的直流電壓擋檢查故障;如電路中沒(méi)有電源，可以用多用電表的歐姆擋檢查燈泡或?qū)Ь€的故障。(2)多用電表中的電壓擋的量程應(yīng)大于電源電動(dòng)勢(shì)。（3)使用多用電表判斷電路故障時(shí)，應(yīng)采用“試觸法"防止損壞電表。(4）電流應(yīng)從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表?！差愵}演練2〕在如圖甲所示的電路中,4節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格為“3.8V0。3A”。合上開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，A、B（1）用多用電表的直流電壓擋檢查故障。①選擇開(kāi)關(guān)置于下列量程的B擋較為合適(用字母序號(hào)表示)；A．2.5V B．10VC．50V D．250V②測(cè)得c、d間電壓約為5。8V，e、f間電壓為0，則故障是A。A．A燈絲斷開(kāi) B．B燈絲斷開(kāi)C．d、e間連線斷開(kāi) D．B燈被短路（2)接著練習(xí)使用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”，①測(cè)試前，一定要將電路中的開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)；②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí),某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為6.0Ω，此時(shí)測(cè)量的是e、f間電阻。根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為12。7Ω。［解析］(1）①由于4節(jié)干電池串聯(lián)后電動(dòng)勢(shì)為6V，電壓表量程應(yīng)選10V，B正確。②燈泡不亮，說(shuō)明電路斷路或短路，電壓表接c、d端時(shí)有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明有電流通過(guò)電壓表，c、d間以外其他部分電路接通，電壓表接e，f時(shí)無(wú)示數(shù)，說(shuō)明c、d間燈泡斷路,A正確.(2)①使用歐姆表時(shí)一定要將被測(cè)電阻從電路中斷開(kāi),故填“斷開(kāi)”。②溫度高時(shí)燈絲的電阻大，計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻（或測(cè)量出的電阻是常溫下的電阻）。歐姆表讀數(shù)應(yīng)該為6。0Ω。由于A燈泡斷路，電阻無(wú)窮大，而歐姆表示數(shù)為6.0Ω，說(shuō)明測(cè)量的應(yīng)該是e、f間電阻。由R＝eq\f(U，I）可求得電阻約為12.7Ω。

2NIANGAOKAOMONIXUNLIAN,2年高考·模擬訓(xùn)練1．(2019·全國(guó)卷Ⅲ,23)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100μA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15kΩ刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤(pán)的50μA刻度?？蛇x用的器材還有:定值電阻R0(阻值14kΩ）,滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值500Ω),電阻箱(0~99999.9Ω)，干電池(E＝1.5V，r＝1.5Ω）,紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。圖(a）(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(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為900Ω；滑動(dòng)變阻器選R1（填“R1”或“R2"）.［答案](2）刻度歐姆表表盤(pán)通過(guò)計(jì)算,對(duì)整個(gè)表盤(pán)進(jìn)行電阻刻度，如圖(b)所示。表盤(pán)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45、5。圖(b）（3）校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向0kΩ處;將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量。若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為35_000。0Ω。圖（c）[解析］（1）歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即r＋R0＋RA＋R＝15kΩ，解得R＝900Ω.由于滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為500Ω,所以滑動(dòng)變阻器選R1。（2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，得Ia＝eq\f（E，R內(nèi)＋Ra)和Ib＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rb），代入數(shù)據(jù)解得Ra＝45kΩ，Rb＝5kΩ.(3）使用歐姆表測(cè)量電阻時(shí)，首先要進(jìn)行電阻調(diào)零,此時(shí)應(yīng)將紅、黑表筆短接,調(diào)整滑動(dòng)變阻器,使歐姆表指針指在0kΩ上。電阻箱的阻值為（0.1×0＋1×0＋10×0＋100×0＋1000×5＋10000×3）Ω＝35000。0Ω。2．（2019·吉林長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)期末)圖甲為多用電表的示意圖，其中S、K、T為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件，現(xiàn)用此電表測(cè)量一阻值約2000Ω的定值電阻的阻值。測(cè)量的某些操作步驟如下:(1)首先應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，調(diào)節(jié)可調(diào)部件S，使電表指針停在左側(cè)零刻線位置。(2)調(diào)節(jié)可調(diào)部件K，使它的尖端指向×100位置。(3)將紅、黑表筆分別插入“＋"“－"插孔,筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)部件T，使電表指針停在右側(cè)零刻線位置。(4)將紅、黑表筆筆尖分別接觸待測(cè)電阻的兩端，當(dāng)指針?lè)€(wěn)定后，表頭的示數(shù)如圖乙所示，則該電阻的阻值為2_200Ω。(5)測(cè)量完畢，應(yīng)調(diào)節(jié)可調(diào)部件K，使它的尖端指向OFF或交流500V位置。[解析]本題考查多用電表測(cè)電阻的步驟。(1）多用電表使用前應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，調(diào)節(jié)可調(diào)部件S，使電表指針停在左側(cè)零刻度線位置。(2）用多用電表測(cè)電阻時(shí)，指針指在表盤(pán)中央附近時(shí)測(cè)量比較準(zhǔn)確，由于被測(cè)阻值約為2000Ω，故應(yīng)選用電阻×100擋,則調(diào)節(jié)可調(diào)部件K，使它的尖端指向×100位置。（3)將紅、黑表筆分別插入“＋”“－"插孔，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可調(diào)部件T,進(jìn)行歐姆調(diào)零，使電表指針停在右側(cè)零刻度線位置。(4）該電阻的阻值為22×100Ω＝2200Ω.3．（2020·重慶一診）在做“練習(xí)使用多用電表"實(shí)驗(yàn)時(shí)，有A、B兩個(gè)完全相同的多用電表（表盤(pán)上方正中刻度值為15),某學(xué)習(xí)小組利用A表測(cè)B表直流100mA擋的內(nèi)阻，具體操作如下：(1）將多用電表A選擇旋鈕置于歐姆擋×1，并進(jìn)行歐姆調(diào)零，將多用電表B選擇旋鈕置于直流100mA擋，并與定值電阻R＝10Ω串聯(lián)，如圖甲所示，則多用電表A的紅表筆應(yīng)接a(填“a"或“b”)。（2）該學(xué)習(xí)小組正確連接電路后，觀察到多用電表A示數(shù)如圖乙，其讀數(shù)為20Ω,多用電表B示數(shù)如圖丙,其讀數(shù)為80mA，則B表直流100mA擋的內(nèi)阻為10Ω。(3)學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)，利用（2）所測(cè)數(shù)據(jù)，還可計(jì)算出多用電表A所用電源電動(dòng)勢(shì)E＝2。8V(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。［解析]本題考查多用電表的使用方法和多用電表內(nèi)部電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量。(1)多用電表所有的測(cè)量都滿足電流紅進(jìn)黑出，故多用電表A的紅表筆應(yīng)接a。(2）A表作為歐姆表，讀數(shù)為20×1Ω＝20Ω；乙表選擇的是直流100mA擋，則讀數(shù)為80mA，A表測(cè)出了兩表筆間的電阻，則20Ω＝Rx＝R0＋RA，故RA＝10Ω。(3)A表的中間數(shù)字為15,可知A歐姆表的內(nèi)阻RΩ＝15×1Ω＝15Ω，由閉合電路歐姆定律得E＝I(RΩ＋Rx),其中I＝80mA，Rx＝20Ω，解得E＝2。8V。4．（2019·廣西聯(lián)考）某同學(xué)欲將電流表改裝為兩用電表，即中央刻度為15的×1擋的歐姆表及量程為0~12V的電壓表，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材有A．一節(jié)全新的5號(hào)干電池E(電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻不計(jì)）B．電流表