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2021-2022年人教版(2019)高中物理必修三实验 练习使用多用电表

doc 2022-01-12 09:01:10 7页
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v实验练习使用多用电表实验目的1.了解多用电表的结构和原理,掌握多用电表的使用方法.2.会使用多用电表测电压、电流及电阻.实验原理图11.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1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,机械调零旋钮和测试笔的插孔.由于多用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1中的第二行就是交、直流电压和直流电流共用的标度.。图22.挡位如图2所示,多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的,每进行一种测量时,只使用其中一部分电路,其他部分不起作用.(1)当S接通1或2时,表头与电阻并联,所以1、2为电流挡,由于并联阻值的大小不同,量程也不同,__________的量程较大.(2)当S接通3或4时,接通内部电源,此时为欧姆挡,__________的倍率高.(3)当S接通5或6时,表头与电阻串联,此时为电压挡,由于串联的阻值不同,__________的量程大.3.多用电表欧姆挡图3(1)原理:欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的,它的原理如图3所示.电阻R是可变电阻,也叫____________电阻.①当红、黑表笔相接时(图甲),相当于被测电阻Rx=0,调节R的阻值,使=Ig,则表头的指针指到满偏刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点.r+Rg+R是欧姆表的____________.②当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx=∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是示数为“__________”点.③当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙),通过表头的电流I=,改变Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.7 (2)中值电阻与刻度盘特点当Rx=r+Rg+R时,Ix=______________,指针指在表盘刻度中心,所以欧姆表的内阻等于中值电阻.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________的,电阻的零刻度在电流满刻度处.实验器材多用电表、干电池、电阻箱、定值电阻、晶体二极管、开关、导线.实验步骤一、准备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,则可用小螺丝刀调整______________使指针指零.3.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔.二、测电压和电流4.将选择开关置于直流电压_________挡,测1.5V干电池的电压.5.将选择开关置于交流电压_________挡,测220V的交流电压.6.将选择开关置于直流电流__________挡,测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流.三、测电阻7.将选择开关置于欧姆表的“×1”挡,短接红、黑表笔,转动欧姆调零旋钮,使指针指向_____.8.将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端,读出欧姆表指示的电阻数值,并与标准值比较,然后断开表笔.9.将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡,______________,然后测定几百欧、几千欧的电阻,并将测定值与标准值进行比较.10.选择适当的量程,测定灯泡、电炉丝和人体的电阻.11.实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于____________________________.注意事项1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘(1)左∞右0:电阻无限大与电流、电压零重合,电阻零与电流、电压最大刻度重合.(2)刻度不均匀:左密右疏.(3)欧姆挡是倍率挡,即读出的示数再乘以挡上的倍率.电流、电压挡是量程范围挡.在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“∞”处).(4)欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率.为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近.2.多用电表使用的“七大注意”(1)使用前要机械调零.(2)两表笔在使用时,电流总是“红入”、“黑出”.(3)选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流、电阻,还要分清是交流还是直流.(4)电压、电流挡为量程范围,欧姆挡为倍率.(5)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.(6)测电阻时①选挡接着调零;②换挡重新调零;③示数要乘倍率;④待测电阻与电路、电源一定断开;⑤指针指在中值附近.7 (7)使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池题型一 多用电表的使用方法【例1】(2009·上海单科·15)(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的最可能的实现操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上________.a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1kd.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e.旋转S使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔.根据如图4所示指针位置,此时被测电阻的阻值约为________Ω.图4(2)(多选题)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是(  )A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开[来源:学.科.网]D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零 题型二 用多用电表进行故障判断图5【例2】(2009·全国Ⅰ·22)如图5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.________________________________________________________________________.[来源:学*科*网Z*X*X*K] 7 图6[针对训练] (2010·山东理综·23(2))在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图6所示.闭合电键后,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“电键”).(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____________挡(填“欧姆×100”、“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),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________、________、________.1.多用电表表头的示意图如图7所示.在正确操作的情况下:图7(1)若选择开关的位置如箭头a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箭头b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箭头c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箭头c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为:__________________________________.(5)全部测量结束后,应将选择开关拨到________挡或者________.(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 2.(2010·泉州模拟)一位同学使用多用电表测电阻,它在实验中的主要步骤如下:(1)把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上;(2)把表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在零处;(3)把两表笔分别与待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转角度较小;(4)换用“×100”欧姆挡测量,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻数值;(5)把表笔从测试笔插孔拔出后,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的电源断开,不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验中还有哪些违反使用规则的地方?①________________________________________________________________________________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图83.(2009·天津理综·9(2))如图8所示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=__________kΩ,若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”).图94.(2011·北京·21(1))用如图9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,对电表进行校准图105.用多用电表的欧姆挡(×100)测试三只二极管,测试三次如图10中的①②③所示,由图可知,第__________次测量的二极管是好的,该二极管的正极是__________端.7 图116.某同学要测量一电压表的内阻,实验室提供如下器材:A.多用电表一个B.待测直流电压表(量程3V)C.滑动变阻器一个(最大阻值约为100Ω)D.直流电源一个(电动势4V,内阻不计)E.开关一个,导线若干为了准确地测量这只电表的内阻,该同学用伏安法进行测量.(1)请用笔画线作为导线,将图11中的仪器连接起来.(其中一条线已画出)(2)写出要直接测量的物理量以及它们的字母代号:[来源:学科网ZXXK]________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)用所测物理量表示待测电压表内阻的表达式为RV=____________.ü实验练习使用多用电表【基础自主落实】实验原理2.(1)1 (2)4 (3)63.(1)调零 ①内阻 ②∞ (2)Ig 不均匀实验步骤2.机械调零旋钮 4.2.5V 5.250V 6.10mA 7.欧姆表刻度的零位置 9.重新调整欧姆零点 11.“OFF”挡或交流电压最高挡【热点题型精析】例1(1)c、a、b、e 30k (2)AC解析 (1)题目中要求测量几十千欧的电阻,所以应该选择×1k的欧姆挡,再进行欧姆调零,然后进行测量,最后将S旋至指向交流500V挡,拔出表笔,所以顺序为c、a、b、e.根据欧姆表的读数原理,可以得出欧姆表的读数为30kΩ.(2)指针偏角过大,说明电阻较小,所以应选择倍率较小的挡位,A项正确;电阻的阻值与电流的流向无关,所以红黑表笔接反,不影响测量结果,B项错误;不将被测电阻与外电路断开,流经欧姆表的电流会受影响,影响读数甚至烧毁器材,C项正确;只要不换挡位,就不用重新调零,D项错误.[规范思维] 能正确熟练地使用多用电表,牢固掌握多用电表的用途,才能解决此类题目.例2(1)电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6 (3)①将选择开关调到欧姆挡 ②将红、黑表笔短接,调节调零电阻,使指针指电阻零值,检查多用电表的欧姆挡能否正常工作.③调试好之后,测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有断路故障;若电阻为零,表明短路.解析 (1)连接点1、2已连接好的情况下,说明电源已连接在电路中,不能再选用多用电表的欧姆挡,以免使欧姆挡的内部电源受到外部电源的影响,造成测量的误差.电流表无法找出故障的具体位置.所以应选用多用电表的电压挡.当1、2两点同时断开时,电源已断开,所以可用多用电表的欧姆挡.7 (2)若5、6两点间的电压接近电源电动势,说明2、3间的导线,4、5间的导线,1、6间的导线及小灯泡均是好的,因此可能是“开关”或5、6两接点出了故障.(3)具体步骤如下:①将多用电表的选择开关旋到多用电表的欧姆挡.②选择合适的挡位,将红、黑表笔短接,调整调零旋钮,使指针指在最右端的零位,借以检查多用电表的欧姆挡能否正常工作.③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大或电阻为零,表明小灯泡有故障.[规范思维] (1)当含有电源时,需用电压挡进行测量,以保证安全;(2)当不含电源时,用欧姆挡进行测量,由欧姆表内部的电源提供电流供指针偏转以便读数;(3)当电压表接入电路时,相当于接入了一个能够读出自身电压的大电阻.[针对训练](1)待测金属丝 (2)直流电压10V 红 0 E E解析 (1)电流表示数为零,说明电路断路.由于电压表示数为E,说明电压表两端与电源相连,因而待测金属丝断路.(2)判断电路故障问题,应利用多用电表的直流电压挡,故应选直流电压10V挡.电流应从多用电表的红表笔流入多用电表,因而红表笔应与a接线柱相连,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,示数均为电源电动势.【课时效果检测】1.(1)直流电压 1.16V (2)直流电流 46.4mA(3)电阻 1.7kΩ (4)选用欧姆表“×1k”倍率,重新欧姆调零,将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线,读出指针所指刻度,再乘以倍率得测量值 (5)OFF 交流电压500V挡 (6)红 正解析 多用电表可以测直流电压、电流,交流电压、电阻.测电压、电流时,同电压表、电流表的使用方法相同,选择的挡位是最大量程;而选择测电阻挡位时,指针指示的数,乘以倍率得测量值.2.解析 ①选择开关从“×10”挡拨到“×100”挡时,必须重新调零;②多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆挡.应置于交流电压最高挡或“OFF”挡.3.红 5 变大由I=及Ig=,指针指中央,I=Ig=150μA,Rx=5kΩ;因欧姆表的内阻变大,同样的电阻值,电流变小,读数变大.4.①S ③T 0刻线 ④ADC解析 机械调零需调节S,电阻调零(欧姆挡调零)需调节调零旋钮T.指针偏转角度过小说明该电阻是一个大电阻,需换用阻值较大的挡来测量才准确,换挡之后需要重新电阻调零.故正确顺序应为ADC.5.② a解析 ①次测量中电阻值都很大,说明二极管内部断路;③次测量中电阻值都很小,说明内部短路;第②次测量中的二极管是好的,且a端是它的正极.6.(1)见解析图 (2)电压表示数U,多用电表毫安挡读数I(3)解析 (1)多用电表充当电流表使用,因伏特表有较大的电阻,多用电表用毫安挡,且滑动变阻器采用分压式接法,实物连接如图所示.(2)电压表的读数U表示电压表两端的电压,多用电表与电压表串联,多用电表毫安挡读数等于通过电压表的电流,用I表示.(3)由欧姆定律得RV=.7

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