（全國通用版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí)實驗十一練習(xí)使用多用電表課件.pptx

1、實驗十一 練習(xí)使用多用電表,【實驗?zāi)康摹?1.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.會使用多用電表測電壓、電流及電阻。 3.會使用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。,【實驗原理】 1.表盤: 多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程。外形如圖所示:上半部為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部為選擇開關(guān),它的四周刻有各種測量項目和量程。另外,還有歐姆調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和測試筆的插孔。,由于多用電表的測量項目和量程比較多,而表盤的空間有限,所以并不是每個項目的量程都有專門的標度,有些標度就屬于共用標度,圖中的第二行就是交、直流電流和直流

2、電壓共用的標度。,2.擋位: 如圖所示,多用電表是由一只小量程的電流表與若干元件組成的,每進行一種測量時,只使用其中一部分電路,其他部分不起作用。,(1)當S接通1或2時,表頭與電阻并聯(lián),所以1、2為電流擋,由于并聯(lián)阻值的大小不同,量程也不同,1的量程較大。 (2)當S接通3或4時,接通內(nèi)部電源,此時為歐姆擋,4的倍率比3的倍率高。 (3)當S接通5或6時,表頭與電阻串聯(lián),此時為電壓擋,由于串聯(lián)的阻值不同,6的量程比5的量程大。,3.歐姆表內(nèi)部構(gòu)造和原理: (1)歐姆表內(nèi)部電路簡化如圖。,(2)多用電表測電阻阻值的原理:閉合電路歐姆定律。 紅黑表筆短接,進行歐姆調(diào)零時,指針滿偏,有Ig= 當紅

3、黑表筆之間接有未知電阻Rx時,有I= 故每一個未知電阻都對應(yīng)一個電流值I。我們在刻度盤 上直接算出I對應(yīng)的Rx的值,所測電阻Rx即可從表盤上 直接讀出。,由于I與R是非線性關(guān)系,表盤上電流刻度是均勻的, 其對應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的,電阻的零刻度在電流 滿偏處。當Rx=Rg+R+r時,I= 指針半偏,所以歐姆表 的內(nèi)阻等于中值電阻。,4.二極管的單向?qū)щ娦?(1)晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,它有兩個極,即正極和負極,它的符號如圖甲所示。,(2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當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;當給二極管加反向電壓時,

4、它的電阻很大,電路截止,如圖丙所示。,(3)將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋,紅、黑表筆接到二極管的兩極上,當黑表筆接“正”極,紅表筆接“負”極時,電阻示數(shù)較小,反之電阻示數(shù)很大,由此可判斷出二極管的正、負極。,【實驗器材】 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。,【實驗過程】 1.準備: (1)觀察多用電表的外形,認識選擇開關(guān)對應(yīng)的測量項目及量程。 (2)檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零,則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零。 (3)將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。,2.測量: (1)測電壓:按如圖甲所示連好電路,將多用電

5、表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電壓。 (2)測電流:按如圖乙所示連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流。,(3)測電阻: 調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度。 選擇開關(guān)置于“”擋的“1”,紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使表針指向歐姆零點,然后斷開表筆,再使指針指向。,將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標定值進行比較。 選擇開關(guān)改置“100”擋,重新進行歐姆調(diào)零。,再將兩表筆分別接觸標定值為幾千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標定值進行比較。 測量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。,(

6、4)探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。,【數(shù)據(jù)處理】 1.測電阻時,電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。 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。,【誤差分析】 1.系統(tǒng)誤差: (1)電池用舊后,電動勢會減小,致使電阻測量值偏大,要及時更換新電池。 (2)測電流、電壓時,由于電表內(nèi)阻的影響,測得的電流、電壓值均小于真實值。,2.偶然誤差: (1)歐姆表的表盤刻度不均勻,估讀時易帶來誤差,要注意其左密右疏特點。 (2)讀數(shù)時易形

7、成偶然誤差,要垂直表盤正對指針讀數(shù)。,(3)由于歐姆表刻度的非線性,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大,因此要選用恰當擋位,使指針指中值附近。,【注意事項】 (1)忌不調(diào)零就使用多用電表。 (2)忌搞錯連接方式,測電壓需并聯(lián),測電流需串聯(lián)。 (3)忌搞反直流電流方向,直流電要從正極紅測試筆插孔流入,從負極黑測試筆插孔流出。 (4)忌用手接觸測試筆的金屬桿,特別在測電阻時,更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿。,(5)忌用直流電擋位測交流電。 (6)忌不進行歐姆表調(diào)零,或換歐姆擋量程后不調(diào)零,就用多用表測電阻。 (7)忌把電阻同其他電路連在一起進行測量。 (8)忌只看讀數(shù)不乘倍率。 (9)忌把電

8、池裝在多用電表內(nèi)長期不用。 (10)多用電表不用時,忌選擇開關(guān)置于歐姆擋。,熱點一歐姆表的原理及誤差分析 【典例1】如圖是一個多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。 電流表滿偏電流0.5 mA、內(nèi)阻10 ;電池電動勢 1.5 V、內(nèi)阻1 ;變阻器R0阻值05 000 。導(dǎo)學(xué)號04450194,(1)該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5 V刻度的,當電池的電動勢下降到1.45 V、內(nèi)阻增大到4 時仍可調(diào)零。調(diào)零后R0阻值將變_(選填“大”或“小”);若測得某電阻阻值為300 ,則這個電阻的真實值是_ 。,(2)該歐姆表換了一個電動勢為1.5 V,內(nèi)阻為10 的電池,調(diào)零后測量某電阻的阻值,其測量結(jié)果_(

9、選填“偏大”“偏小”或“準確”)。,【規(guī)范解答】(1)由閉合電路歐姆定律:Ig= 得:R0= -Rg-r,因為式中E變小,r變大,故R0將減小; 因為該歐姆表的刻度是按電池電動勢為E=1.5 V刻度 的。測得某電阻阻值為300 時,電流表中的電流 I= 其中R = 當電池電動勢下降到E= 1.45 V時,此時歐姆表的內(nèi)阻R= 由閉合電路歐 姆定律得I= 解得真實值R=290 。,(2)該歐姆表換了一個電動勢為1.5 V,內(nèi)阻為10 的電池,調(diào)零后測量某電阻的阻值的測量結(jié)果準確,因為電源的內(nèi)阻的變化,可以通過調(diào)零電阻的阻值的變化來抵消。 答案:(1)小290(2)準確,【強化訓(xùn)練】 1.在“練習(xí)

10、使用多用電表”的實驗中: (1)某同學(xué)用多用電表測量電阻,電路如圖甲所示,若選擇開關(guān)置于“100”擋,按正確使用方法測量電阻Rx的阻值,指針位于圖乙所示位置,則Rx=_ 。,(2)若該歐姆表使用一段時間后,電池電動勢變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測上述Rx,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將_(選填“變大”“變小”或“不變”)。,(3)某同學(xué)利用圖甲中的器材設(shè)計了一只歐姆表,其電路如圖丙所示。 關(guān)于該歐姆表,下列說法正確的是_。 A.電阻刻度的零位在表盤的右端 B.表盤上的電阻刻度是均勻的 C.測量前,不需要紅、黑表筆短接調(diào)零 D.測量后,應(yīng)將開關(guān)S斷開,某同學(xué)進行如下操作:當Rx未接

11、入時,閉合開關(guān)S,將紅、黑表筆分開時,調(diào)節(jié)可變電阻,使電流表滿偏。當Rx接入A、B表筆之間時,若電流表的指針指在表盤的正中央,則待測電阻Rx的阻值為_。(已知電流表的內(nèi)阻為Rg,電池的內(nèi)阻為r,可變電阻接入電路的阻值為R),【解析】(1)歐姆表的示數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率,即待測電阻的阻值,圖示讀數(shù)為7100 =700 。,(2)當電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時,歐姆表需要重新 調(diào)零,由于滿偏電流Ig不變,由公式Ig= 可知,歐姆 表內(nèi)阻R內(nèi)應(yīng)調(diào)小,待測電阻的測量值是通過電流表的 示數(shù)體現(xiàn)出來的,由I= 可知, 當R內(nèi)變小時,I變小,指針跟原來的位置相比偏左了, 歐姆表的示數(shù)變大了。,(3)由圖丙可知

12、,該歐姆表利用并聯(lián)電路特點與閉合電路歐姆定律測電阻阻值,電阻刻度的零位置在表盤的左端,由閉合電路歐姆定律可知,表盤上的電阻刻度是不均勻的,測量前,不需要紅、黑表筆短接調(diào)零,測量后,應(yīng)將開關(guān)S斷開,故選項A、B錯誤,C、D正確。,當Rx未接入時,閉合開關(guān)S,將紅、黑表筆分開,調(diào)節(jié) 可變電阻使電流表滿偏,由閉合電路歐姆定律得:Ig= 當Rx接入A、B表筆之間時,若電流表的指針 指在表盤的正中央,由閉合電路歐姆定律得 聯(lián)立解得Rx=,答案:(1)700(2)變大 (3)C、D,2.某同學(xué)想通過一個多用電表的歐姆擋直接測量某電壓表(量程為10 V)的內(nèi)阻(大約幾十千歐),該多用電表刻度盤上電阻刻度的中

13、間值為30。,(1)歐姆擋的選擇開關(guān)撥至_(選填“1 k”或“100”)擋,先將紅、黑表筆短接調(diào)零后,選用圖1中_(選填“A”或“B”)方式連接。 (2)如圖2甲所示,該同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_ ;如圖乙所示,電壓表的讀數(shù)為_ V,歐姆表電池的電動勢為_ V。,【解析】(1)用多用電表測電阻時,應(yīng)讓指針指在中間刻度附近,因而應(yīng)選“1 k”擋。多用電表測電阻時,需要用其內(nèi)部電源,黑表筆接內(nèi)部電源的正極,電壓表的兩接線柱中,“+”接線柱應(yīng)接高電勢端,因而A電路的連接方式正確。,(2)題圖甲中歐姆表的讀數(shù)為401 k=40 k。題圖 乙中電壓表的讀數(shù)為5.0 V。由閉合電路的歐姆定律知 歐姆表中電池

14、的電動勢E=U+Ir=U+ =5.0 V+ 30103 V=8.75 V。 答案:(1)1 kA(2)41045.08.75,【反思歸納】實驗原理離不開閉合電路歐姆定律和串、并聯(lián)規(guī)律。 把歐姆表內(nèi)電源電動勢看成閉合電路電動勢,歐姆表內(nèi)阻即為閉合電路內(nèi)電阻,待測量電阻為閉合電路外電阻。利用閉合電路歐姆定律和串、并聯(lián)規(guī)律解決實際問題。,熱點二多用電表的使用和創(chuàng)新 【典例2】如圖所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件,小明使用多用電表對其進行探測。導(dǎo)學(xué)號04450195,(1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應(yīng)先調(diào)整圖中多用電表的_(選填“A”“B”或“C”)。,(2)在用多用電表的

15、直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時,一表筆接a,另一表筆應(yīng)_ (選填“短暫”或“持續(xù)”)接b,同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。,(3)在判定黑箱中無電源后,將選擇開關(guān)旋至“1”擋,調(diào)節(jié)好多用電表,測量各接點間的阻值。測量中發(fā)現(xiàn),每對接點間正、反向阻值均相等,測量記錄如表。兩表筆分別接a、b時,多用電表的示數(shù)如圖所示。,請將記錄表補充完整,并畫出一種可能的電路。,【創(chuàng)新方向分析】 (1)源于教材本例同樣考查了多用電表的使用方法。 (2)高于教材本例進一步考查了用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。接點間不再是一個元件,且元件連接方式復(fù)雜多樣。,【規(guī)范解答】(1)多用電表使用前應(yīng)進行機械調(diào)零,機械調(diào)零部

16、件為A。 (2)使用多用電表測量電壓時,為保證電表不被損壞往往要進行試觸,即進行短暫接觸,觀察指針偏轉(zhuǎn)情況,若持續(xù)接觸則有可能損壞電表。,(3)黑箱中無電源且每對接點間正、反阻值相等,由多用電表讀數(shù)可知所缺數(shù)據(jù)為5.0 ,由a、b間電阻為5.0 ,a、c間為10.0 ,b、c間為15.0 知,電路為a、b間5.0 的電阻與a、c間10.0 的電阻串聯(lián)而成,故可能的電路圖如圖所示。,答案:(1)A(2)短暫 (3)5.0見規(guī)范解答圖,【強化訓(xùn)練】 1.某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖所示,該電路用標稱值12 V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測故障。他將

17、黑表筆接在c點,用紅表筆分別探測電路中的a、b點。,(1)斷開開關(guān),紅表筆接a點時多用電表指示如圖乙所示,讀數(shù)為_ V,說明_(選填“蓄電池”“保險絲”“開關(guān)”或“小燈”)正常。,(2)紅表筆接b點,斷開開關(guān)時,表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和圖乙相同,可判定發(fā)生故障的器件是_(選填“蓄電池”“保險絲”“開關(guān)”或“小燈”)。,【解析】(1)斷開開關(guān),多用電表接a、c點可以看作直接測量蓄電池的電動勢,讀數(shù)接近標稱值,說明蓄電池正常。 (2)閉合開關(guān),多用電表接b、c點,測量結(jié)果應(yīng)當是小燈兩端的電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir,這個值應(yīng)當小于電源電動勢。但實際測量結(jié)果和(1)中相等,

18、說明bc段存在斷路情況,所以出現(xiàn)故障的應(yīng)是小燈。,答案:(1)11.5(11.211.8之間的值均可)蓄電池 (2)小燈,2.某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等。,(1)使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“1”歐姆擋測量,示數(shù)如圖1(a)所示,讀數(shù)為_ 。據(jù)此應(yīng)選擇圖1中的_(選填“b”或“c”)電路進行實驗。,(2)連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數(shù)逐漸_(選填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應(yīng)的電壓;將元件X換成元件Y,重復(fù)實驗。,(3)圖2(a)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線,由圖可判斷元件_(選填“X”或“Y”)是非線性元件。,(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21 的定值電阻,測量待測電池的電動勢E和內(nèi)阻r,電路如圖2(b)所示。閉合S1和S2,電壓表讀數(shù)為3.00 V;斷開S2,讀數(shù)為1.00 V,利用圖2(a)可算得E=_ V, r=_ 。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,視電壓表為理想電壓表),【解析】(1)歐姆表的讀數(shù)R=示數(shù)倍率,得R=10 ;根據(jù)實驗電路產(chǎn)生誤差的原因知應(yīng)選用電流表外接,故選擇“b”電路進行實驗