2021-2022年人教版(2019)高中物理必修三电流重点难点易错点高频考点必刷经典题——多用电表的原理与使用
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2022-01-11 21:16:16
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多用电表的原理与使用一、多用电表的结构与原理1.欧姆表的构造: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+Rx2.工作原理:闭合电路的欧姆定律I=当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有Ig==(1)、当电笔间接入待测电阻Rx时,有Ix=(2)联立(1)、(2)式解得=(3)由(3)式知当Rx=R中时,Ix=Ig,指针指在表盘刻度中心,故称R中为欧姆表的中值电阻,由(2)式或(3)式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I,如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。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,这一过程叫欧姆表调零.(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”.(2)当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”.(3)当I=时,Rx=Rg+R+r,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.
由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。4、多用电表1).表盘:多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.外形如图所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.另外,还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔.由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,所以并不是每个项目的量程都有专门的标度,有些标度就属于共用标度,如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度.2).挡位:如图所示,其中1、2为电流测量端,3、4为电压测量端,5为电阻测量端,测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端.二、欧姆表操作步骤1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。数据处理
1.测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积,指针示数的读数一般读两位有效数字.[来源:学&科&网]2.测电流和电压时,如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等,读数时应读到最小刻度的下一位,若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可误差分析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,要及时更换新电池.2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密右疏特点.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.测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值.5.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.二、注意事项注意事项1.表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔,注意电流的实际方向应为“红入”,“黑出”.2.区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.3.测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联.4.刻度线有三条:上为电阻专用,中间为电流、电压、交流直流共用,下为交流2.5V专用.5.由于欧姆表盘难于估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率.6.使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.7.测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.8.测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.9.在研究二极管的单向导电性时,切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器,不能只连接一个二极管,否则极易烧坏二极管.10.使用完毕,选择开关要置于OFF挡.长期不用,应把表内电池取出.
1.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。2.测量时手不要接触表笔的金属部分。3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在~5R中的范围)。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。巩固练习:1 (1))用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线.(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件______,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”).(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按______的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准2 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,表针指示如图所示,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2.0×104
Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________(选填“×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.3.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点。(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。(3)将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。(4)测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。(6)测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。4. 如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路[来源:学科网ZXXK]故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.(1)为了检测小灯泡及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡.(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__________________可能有故障.(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.
图指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mA________mA直流电压2.5V________Vb电阻×100________Ω6.多用电表表头的示意图如图所示.在正确操作的情况下:(1)若选择开关的位置如a箭头所示,则测量的物理量是______,测量结果为____.(2)若选择开关的位置如b箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为__.(3)若选择开关的位置如c箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为__.(4)若选择开关的位置如c箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:________,________,________.(5)全部测量结束后,应把选择开关拨到____________或者________.(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从______色表笔经______插孔流入电表.7.某同学利用多用电表做了以下实验:
(1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下:①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上;②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零刻度线上;③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小;④换用“×10”的欧姆挡,随即记下欧姆数值;⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,那么该学生在实验中有哪些操作是错误的?(三个错误)错误一:______________________________________________________________;错误二________________________________________________________________;错误三:_______________________________________________________________.(2)如图所示,为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω;测直流电流时,用的是100mA的量程,指针所示电流值为________mA;测直流电压时,用的是50V量程,则指针所示的电压值为________V.8.在如图所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格均为“3.8V,0.3A”,合上开关S后,无论怎样移动滑动片,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(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间电阻时,某次测试结果如图所示,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:____________________________________________________________________________________________________________________________.9:如图(a)所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是(b)图中的图()10、开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?11、下列说法正确的是:A.欧姆表的测量范围是从零到无穷B.用不同档次的欧姆表测量同一个电阻的阻值,误差是一样的C.用欧姆表测电阻时,指针越接近中央时,误差越大D.用欧姆表测电阻时,选不同量程时,指针越靠近右端时,误差越小。12、 调零后,用“´10”挡测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,正确的判断和作法是:A.这个电阻阻值很小B.这个电阻阻值较大C.为了把电阻值测得更准一些,应换用“´1”挡重新测量D.为了把电阻值测得更准一些,应换用“´100”挡重新测量13、 用万用表欧姆挡测电阻,下列说法中那些是错误的:
A. 测量前必须调零,而且每测一次电阻都要重新调零B. 每次换挡后都必须重新调零C. 待测电阻如果是连在某电路中,应该把它先与其它元件断开,再进行测量D. 两个表笔与待测电阻接触良好才能测得较准,为此应当将两只手分别将两只表笔与电阻两端紧紧的捏在一起14、 使用中值电阻是25欧(“´1”挡)的万用表测量两个定值电阻(已知它们的阻值越为R1=20欧和R2=30千欧),在下列的一系列操作中,选出尽可能准确地测定各阻值,并符合万用表使用规则的各项操作,将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。A. 转动选择开关使其尖端对准“´1K”挡B. 转动选择开关使其尖端对准“´100”挡C. 转动选择开关使其尖端对准“´10”挡D. 转动选择开关使其尖端对准“´1”挡E.转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡F.将两表笔分别接触R1的两端,读出阻值后,随即断开,G. 将两表笔分别接触R2的两端,读出阻值后,随即断开,H. 将两表笔短接,调节调零旋扭,使表针指在刻度线右端的“0”刻度。所选操作的合理顺序是:。15、使用多用表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则造成测量值()A.比真实值大B.比真实值小C.与真实值相等D.可能比真产值大,也可能小16、用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”挡,测量时指针指在100与200刻度的正中间,可以确定()A.R=150ΩB.R=1500ΩC.1000Ω<R<1500ΩD.1500Ω<R<2000Ω17、如果收音机不能正常工作,需要判断干电池是否已经报废,可取出一节干电池用多用表来测量它的电动势,下列步骤中正确的是()①把多用表的选择开关置于交流500V挡置于OFF挡②把多用表的红表笔和干电池的负极接触,黑表笔与正极接触③把多用表的红表笔和电池的正极接触,黑表笔与负极接触④在表盘上读出电压值⑤把多用表的选择开关置于直流25V挡
⑥把多用表的选择开关置于直流5V挡A.⑤③④①B.②⑤①④C.⑥③④①D.⑥②④①18、在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线,某学生想先将多用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察多用表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是()A.直流10V挡B.直流0.5A挡C.直流2.5V挡D.欧姆挡
答案1.(1)S (3)T 0刻线 (4)ADC2.(1)1.5×103 ×1k (2)30.8(30.7~30.9都正确) 154 (3)6.23.(1)电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6 (3)①将多用电表挡位调至欧姆挡;②将红、黑表笔短接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻.若电阻为无穷大,表明小灯泡有故障.4.23.0 0.57 3205.(1)直流电压 1.20V (2)直流电流 48mA (3)电阻 1.6kΩ (4)改用“×1k”倍率,重新欧姆调零,测量、读数 (5)OFF挡 交流电压最高挡 (6)红 正6.(1)错误一:换用“×10”的欧姆挡,应该换用“×1k”的欧姆挡.错误二:换挡后没有进行欧姆调零.错误三:使用完后没有将选择开关转到“OFF”挡或交流电压最高挡. (2)1700 47 23.57.(1)①B ②A (2)①断开 ②6 e、f 12.7 欧姆表测量时灯泡未工作,灯泡温度低,电阻小8.答案:指针位置选择开关所处的档位读数a直流电流100mA23.0mA直流电压2.5V0.57Vb电阻×100320Ω9.(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF10.BD11、A12、BD13、AD14、DHFAHGE15、B16、D17、C18、A