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1、实验11练习使用多用电表第一页，编辑于星期六：五点 二分。一、理论必备(一)电流表与电压表的改装1.改装方案第二页，编辑于星期六：五点 二分。2.校正校正电路如图所示第三页，编辑于星期六：五点 二分。(二)欧姆表原理1.构造: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。第四页，编辑于星期六：五点 二分。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,这一过程叫欧姆调零。(1)当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)(2)当I=0时,Rx,在I=0处标
2、为“”。(图乙)(3)当I= 时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻。第五页，编辑于星期六：五点 二分。(三)多用电表1.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。第六页，编辑于星期六：五点 二分。2.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。3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。4.原理图:第七页，编辑于星期六：五
3、点 二分。二、多用电表使用(一)实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。(二)实验步骤1.机械调零:多用电表的指针若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。2.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。第八页，编辑于星期六：五点 二分。3.测量小电珠的电压和电流。(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小电珠两端的电压。第九页，编辑于星期六：五点 二分。(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小电珠的电流。第十页，编辑于星期六：五点 二分。4.用多用电表测电阻(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻
4、度,插入表笔。(2)选择开关置于“”挡的1挡,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,使指针指到“0”欧姆位置,然后断开表笔。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。(4)选择开关改置于100挡,重新进行欧姆调零。(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。(6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。5.研究二极管的单向导电性,利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻,确定正负极。第十一页，编辑于星期六：五点 二分。6.探索黑箱内的电学元件。
5、 第十二页，编辑于星期六：五点 二分。(三)注意事项1.红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔。2.区分“两个零点”: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.测电阻时:(1)待测电阻与电源一定要断开。(2)两手一定不要同时接触两表笔金属杆。(3)指针指中值附近较准,否则换挡。(4)每换一挡必须重新欧姆调零。(5)读出示数要乘以倍率。4.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。第十三页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二多用电表的原理及使用多用电表的原理及使用例
6、1(2017全国卷)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 A,内阻为480 。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆100 挡。第十四页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(1)图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。 (2)关于R6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号)。 A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆
7、挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2= ,R4= 。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为;若此时B端是与“5”相连的,则读数为。(结果均保留3位有效数字)第十五页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二答案:(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA或1.48 mA1 100 2.95 V或2.96 V解析:(1)根据电流从红表笔进入多用表,结合欧姆挡知,
8、A与黑表笔相连。(2)在使用多用电表之前,调节机械定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置,A选项错;使用欧姆挡时,将两表笔短接,调整R0进行欧姆调零,B选项正确;电流挡中电路与R6无关,C选项错。(3)当B端接“2”时,电流表的量程为1 mA,此时,R1、R2串联后与表头并联,R1+R2承担的电流为I-Ig=0.75 mA,由IgRg=(I-Ig)(R1+R2),可得R1+R2=160 ;当B端接“4”时,电压表量程为1 V,表头与R4串联,表头部分承担的电压Ug=IgRg=25010-6480 V=0.12 V,故R4承担的电压为0.88 V,第十六页，编辑于星期六：五点 二分。命题点
9、一命题点二(4)B端与“1”连接时,电流表最大量程为2.5 mA,表盘上每1小格表示0.05 mA,指针约在第29.6格,则电流表读数为1.48 mA;B端与“3”连接时,多用表为欧姆表,示数为R=11100 =1 100 ;B端与“5”连接时,多用表为量程5 V的电压表,每1小格表示0.1 V,则读数为2.96 V。第十七页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二例2(2017湖北黄石模拟)某学生实验小组利用图甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 k;导线若干。回答下列问
10、题:(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡后并进行了欧姆调零。(2)将图甲中多用电表的红表笔和(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。 第十八页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示。多用电表和电压表的读数分别为 k和 V。 第十九页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V。多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丁所示。
11、根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为 k。 答案:(2)1(3)15.03.60(4)9.0 15.0 第二十页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二解析:(2)多用电表插孔红正黑负,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,由图示甲所示可知,红表笔接触2,黑表笔接1;(3)用电表挡位调到电阻“1 k”,由图乙所示可知,电阻阻值1 k15.0 =15.0 k;由图丙所示可知,电压表分度值为0.1 V,电压表读数为3.60 V;(4)欧姆表的中值电阻等于内电阻,故欧姆表1 k挡位的内电阻为15.0 k;第二十
12、一页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二1.欧姆表刻度盘与电压、电流表刻度盘的区别(1)欧姆表左右0(2)欧姆表刻度不均匀(3)欧姆挡是倍率挡2.电表读数技巧(1)欧姆表的读数a.为了减小读数误差,指针应指在表盘 的部分,即中央刻度附近。b.除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 时,要估读到下一位,其余情况都不用估读。c.电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。第二十二页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(2)测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位,精确度是2、0.02、5、0.5时,不用估读到下一位。第二十三页，编辑于
13、星期六：五点 二分。命题点一命题点二用多用电表检测电路故障及探测黑箱内的电学元件用多用电表检测电路故障及探测黑箱内的电学元件例3(2017甘肃定西期末)在如图甲所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8 V0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑片,A、B灯都不亮。第二十四页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(1)用多用电表的直流电压挡检查故障:选择开关置于下列量程的挡较为合适(用字母序号表示)。 A.2.5 VB.10 VC.50 VD.250 V测得c、d间电压约为5.8 V,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
14、短路(2)接着训练用欧姆表的“1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,测试前,一定要将电路中的开关S;测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为 ,此时测量的是间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为 ,它不等于测量值,原因是。 第二十五页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二答案:(1)BA(2)断开6e、f12.7温度高时金属丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)解析:(1)因为电源的电动势大约为6 V,要使电压挡选择的量程安全以及准确,则选择开关选择10 V的量程,故B正确;测得c、d间电压约为5.8 V,接近电源电动势,e、f间电
15、压为0,可知灯泡A断路,故A正确。(2)用欧姆表测量电阻时,开关应断开,使得待测电阻与电源不相连。欧姆表的读数为61 =6 ,因为c、d间断路,知测。它不等于测量值,原因是温度高时金属丝电阻率大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。第二十六页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二思维点拨(1)选择的量程要安全,以及要使指针指在中间附近。结合电源的电动势选择合适的量程。根据测得的电压判断故障的原因。(2)欧姆表测量电阻时,开关S需断开。欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率。根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻,通过温度升高,电阻率变大,分析计算出的电阻与测量电阻不
16、等的原因。第二十七页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二例4如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。第二十八页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的(选填“A”“B”或“C”)。 (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。 第二十九页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中
17、发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路。第三十页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二答案:(1)A(2)短暂(3)5.0见解析图解析:(1)A是机械调零,B是欧姆调零,C是功能选择开关,故选填A。(2)为防止a、b间存在高压电源并在持续接通时烧坏电表,应采用“点触”方式。(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管,由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0 ;因黑箱内只有三个阻值相等的电阻,由表内数据b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和,故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串
18、联。又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍,故可判断出电路图如图所示。第三十一页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二判断黑箱内元件的基本思路 第三十二页，编辑于星期六：五点 二分。命题点一命题点二1.首先用多用电表电压挡探测黑箱是否有电源。2.如果有电源,则用多用电表的电压挡探测黑箱外任意两接点间电压,根据电压关系判定黑箱内电源的位置及各接点间电阻关系,从而分析出黑箱内各元件的连接情况。3.如果没有电源,则直接用多用电表的欧姆挡测量任意两点间的电阻值,根据所测量的电阻值,分析任意两点间各是什么元件及其连接情况。第三十三页，编辑于星期六：五点 二分。1.(2016上海卷)在“用多用表测电阻
19、、电流和电压”的实验中(1)(多选题)用多用表测电流或电阻的过程中()A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10 V”挡,其读数为 V;若选择开关处于“10”挡,其读数200 (选填“大于”“等于”或“小于”)。 第三十四页，编辑于星期六：五点 二分。答案:(1)AD(2)5.4小于解析:(1)测量电阻时,每次换挡后电表内部结构发生变化,需重新进行欧姆调零,机械调零只在实验前进行一次,所以
20、电流表更换量程不需要进行调零,A对,B错;测量未知电阻时,不必先选最大倍率或最小倍率,但所选的倍率一定使指针偏在中间位置附近,C错;测量未知电流时,为了保护电表,必须要从最大量程开始测量,D对。(2)由于没有10 V刻度线,可用50 V刻度线读数后除以5,多用电表欧姆挡的刻度线不均匀,从右向左逐渐变窄,读数要小于200 。第三十五页，编辑于星期六：五点 二分。2.(2017云南昆明三中、玉溪一中统考)(1)多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图乙所示,则该图象的函数关系式为(调零电阻R0接
21、入电路的部分阻值用R0表示)。 第三十六页，编辑于星期六：五点 二分。(2)下列根据图乙中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是。 A.用欧姆表测电阻时,指针指示读数越大,测量的误差越小B.欧姆表调零的实质是通过调节R0,使Rx=0时电路中的电流I=IgC.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏D.测量中,当Rx的阻值为图乙中的R2时,指针位于表盘中央位置的右侧第三十七页，编辑于星期六：五点 二分。解析:(1)对图甲,由闭合电路欧姆定律,E=I(R0+Rg+r+Rx),该图象的函数关系式为I= 。(2)用欧姆表测电阻时,指针指示在刻度盘中间附近,测量的误差最小
22、,读数大或读数小,测量的误差都较大,选项A错误。测量中,当Rx的阻值为图乙中的R2时,电流小于满偏电流的 ,指针位于表盘中央位置的左侧,选项D错误。第三十八页，编辑于星期六：五点 二分。3.某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。第三十九页，编辑于星期六：五点 二分。(1)断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图乙所示,读数为 V,说明(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。 乙(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关
23、后,多用表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。 第四十页，编辑于星期六：五点 二分。答案:(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯解析:(1)因用直流50 V挡检测,故满偏时电压为50 V,刻度均匀,在题图乙所示位置时,读数为11.5(11.211.8之间的值均可)V,说明蓄电池正常。(2)红表笔接b点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用电表读数与原来相同,说明保险丝、开关均正常,发生故障的器件只能为小灯。第四十一页，编辑于星期六：五点 二分。4.(2016海南卷)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内
24、是电压表的改装电路。(1)已知表头G满偏电流为100 A,表头上标记的内阻值为900 。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V。则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1= ,R2= ,R3= 。 第四十二页，编辑于星期六：五点 二分。(2)用量程为3 V,内阻为2 500 的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50 和5 k。为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为
25、的滑动变阻器。 (3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近(填“M”或“N”)端。 (4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值(填“大于”或“小于”)900 。 第四十三页，编辑于星期六：五点 二分。答案:(1)1009102 000(2)50(3)M (4)大于 解析:(1)根据题意,R1与表头G构成1 mA的电流表,则IgRg=(I-Ig)R1,得R1=100 ;若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V,则(2)电压表与改装电表并联之后,电阻小于2 500 ,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分
26、,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50 的电阻。(3)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联部分分压为零,起到保护作用。(4)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,则实际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900 。第四十四页，编辑于星期六：五点 二分。5.(2017湖南长沙长郡中学高三摸底测试)电流表G1的量程为05 mA,内阻r=290 ,把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为010 mA,大量程为0100 mA。第四十五页，编辑于星期六：五
27、点 二分。(1)关于此多用电表,下列说法不正确的是。 A.开关S接到位置4时是欧姆表B.开关S接到位置6时是电压挡C.开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔(2)开关S接位置(选填“1”或“2”)时是电流挡的小量程,图中电阻R5= ,R6= 。 (3)已知图中的电源E的电动势为9 V,当把开关S接到位置4时,短接A、B进行欧姆调零后,此欧姆挡内阻为 k,现用该挡测一未知电阻阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的 处,则该电阻的阻值为 k。第四十六页，编辑于星期六：五点 二分。答案:(1)C(2)229261(3)0.93.6解析:(1)当转换开关S旋到位置4时,表头与电表中的电源相连接,是电阻挡,故A正确;当转换开关S旋到位置6时,表头与电阻串联,电阻起分压作用,是电压挡,故B正确;当转换开头S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻,可知旋转到6,串联的电阻大,分压作用大,电压表量程大,故C错误;根据电流“红进黑出”可知,B表笔为黑表笔,A表笔为红表笔,故D正确。(2)接2时并联电阻大,分流小其量程小,接1时:Ig(Rg+R6)=(I1-Ig)R5接2时:IgRg=(I2-Ig)(R5+R6)由以上两式可得:R5=29 ,R6=261 。第四十七页，编辑于星期六：五点 二分。第四十八页，编辑于星期六：五点 二分。