《2021-2022高中物理第二章恒定电流第9节实验：练习使用多用电表讲义+习题(含解析)新人教版选修.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022高中物理第二章恒定电流第9节实验：练习使用多用电表讲义+习题(含解析)新人教版选修.pdf（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 2021-2022 高中物理第二章恒定电流第 9 节实验：练习使用多用电表讲义+习题（含解析）新人教版选修 3-1 2 第 9 节 实验：练习使用多用电表 1学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻。2学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此判断二极管的正、负极。3学会用多用电表探测简单黑箱中的电学元件。一、实验原理 1测电压(直流)选择直流电压挡适宜的量程，将电表与被测电路01并联，读数即所测的电压。2测电流(直流)选择直流电流挡适宜的量程，将被测电路导线卸开一端，把多用表02串联在电路中，读数即所测电流。3测量定值电阻(1)将被测电阻元件从电路中断开，选择适宜的欧姆挡接在电阻两端，即
2、可测出阻值。(2)利用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或 3 过小，误差都比拟大，应使指针落在刻度盘的03中间区域。4二极管的特点及其电阻测量 (1)特点：如下图，它由半导体材料制成，有两个电极：正极和负极，电流从04正极流入时电阻较小，从05负极流入时电阻较大，即二极管具有单向导电性。(2)电阻测量：06正向电阻较小，07反向电阻较大，可用多用电表判断它的正、负极或区分它的好坏。二、实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线假设干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。三、实验步骤 1观察多用电表的外形，认识选择开关的测量工程及量程。知道红表笔连接表内电源的01 4 负极，黑表笔连
3、接表内电源的02正极，所以电流必须从黑表笔流出，从红表笔流入，故红表笔接正接线柱，黑表笔接负接线柱。2测电压、电流(1)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。假设不指零，那么可用小螺丝刀进行机械调零。(2)将红、黑表笔分别插入“插孔。(3)将多用电表选择开关置于直流电压挡，将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔03高(填“高或“低)，如图甲所示，测量小灯泡两端的电压。(4)将多用电表选择开关置于直流电流挡，将被测电路导线卸开一端，把多用电表04串联在电路中，注意电流应该从红表笔流入电表。如图乙所示，测量通过小灯泡的电流。5 3测电阻(1)机械调零：使用前假设指针没有
4、停在左端“0位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零。(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的适宜挡位。(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端“0刻度处。(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以挡位倍率即为待测电阻阻值。(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)。(6)实验完毕，应将选择开关置于“OFF挡或交流电压最高挡。4研究二极管的单向导电性(1)测正向电阻：将多用电表的选择开关旋 6 至05低倍率(填“低倍率或“高倍率)的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极，把读得的欧姆
5、数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的正向电阻。(2)测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至06高倍率(填“低倍率或“高倍率)的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率，即为二极管的反向电阻。5测量完毕，应把选择开关旋转到“OFF挡或交流电压最高挡。课堂任务 测量过程获取数据 仔细观察以下图片，认真参与“师生互动。7 活动 1：实验前要注意什么？提示：一定要观察指针是否指向电流的零刻度，假设有偏差，应调整机械零点。活动 2：测电压、电流时，表笔的接法要注意什么？量程选择有什么要求？提示：测电压时，红表笔接触点的电势要比黑表笔高；测电流时，
6、电流应该从红表笔流入，从黑表笔流出。要合理选择电流、电压挡的量程，使指针不能偏转太小，也不能超过量程。活动 3：测电阻时，电阻能连接在原电路中吗？提示：不能，因为被测电阻要和多用电表内部的电源组成闭合电路，所以测电阻时必须把待 8 测电阻隔离。活动 4：测电阻时挡位选择有什么要求？更换挡位后，是否可以直接测电阻？提示：指针偏转过大或过小，误差都比拟大，应使指针落在刻度盘的中间区域。更换挡位后，电表内部电源改变，所以需要重新欧姆调零使电流满偏，然后才能测量电阻。活动 5：测量完毕，整理好器材是否就可以了？提示：实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF挡或交流电压最高挡。长期不用，应
7、将多用电表中的电池取出。电池用旧后，电动势会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。活动 6：测电压、电流和电阻时，读取数据时要注意什么？是否需要估读？如何估读？提示：(1)电压、电流的读数要看清所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少。电压和电流刻度均匀，所以需要估读，规那么如下：如果所读表盘的最小刻度为 1、0.1、9 0.01 等，读数时应读到最小刻度的下一位，假设表盘的最小刻度为 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。(2)测电阻时，要看清选择的挡位倍率，表盘示数应乘以相应的倍率。欧姆表的表盘刻度不均，一般不估读。课堂任务 误差分析实验创
8、新 1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。2由于欧姆表刻度不均匀，左密右疏，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，尽可能使指针指向表盘的中值附近。3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。4读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。一、电路故障的分析与检测 10 1判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又平安，但要注意量程的选取。可分以下三种情况作出判断：(1)如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联路段完全短路。(2)如果电压表有示数，说明在和电压表并联的
9、电路之外无断路，且该并联路段内正常或不完全短路。(3)如果电压表示数等于电源电动势，说明可能和电压表并联的电路间有断路，而该并联路段之外的电路无断路。2假设用电流表判断，那么必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否那么会损坏电流表。3利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件与电路断开。二、解决电学黑箱问题 1“电学黑箱的种类 11 一般有四种：(1)纯电阻黑箱；(2)纯电源黑箱；(3)由电阻和电源组成的闭合电路黑箱；(4)含电容器、二极管的黑箱。2常见元件的特性及测量现象 3用多用电表探测黑箱内的电学元件的根本思路 根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后，再根
10、据各接点间测量的数据进行逻辑推理，最后确定出元件的位置和连接方式。课堂任务 典例探究提升能力 12 例 为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_倍率的电阻挡(填“10或“1 k)，并_后再进行测量，多用电表的示数如下图，测量结果为_。(2)将待测元件(额定电压 9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及假设干导线连接成电路如下图。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的 13 选择开关应调到_挡(填“直流电压 10 V或“直流电压 50 V
11、)。标准解答(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“100倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“10倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如题图所示，测量结果为 70。(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压 10 V 挡。完美答案(1)10 欧姆调零 70(2)电路如下图 直流电压 10 V 根据闭合电路的欧姆定律可知，用多用电表测电阻时，指针偏转角度大，说明电流大，所测电阻相对于欧姆表内阻太小，为了减小误差，应 14 使欧姆表内阻与所测电阻差不多大，从而使指针指在中间附近
12、，所以要换用小挡位。反之，假设指针偏转角度太小，那么应换大挡位。此外，要注意改换挡位后要先进行欧姆调零。变式训练 如下图为多用电表的刻度盘。假设选用倍率为“100的电阻挡测电阻时，表针指示如下图，那么：(1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.0104 的电阻，为了使测量结果比拟精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10“100或“1 k)。(2)用此多用电表进行测量，中选用量程为50 mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，那么所测电流为_ mA；中选用量程为 250 15 mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，那么所测电流为_ mA。(3)中选用量程为 10 V
13、 的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，那么所测电压为_ V。答 案 (1)900 1 k (2)31.5 158(3)6.3 解析(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为 9，倍率为“100，读数为 900；测2.0104 电阻时应选“1 k的欧姆挡。(2)选 50 mA 电流挡，那么每一大格表示 10 mA，每一小格表示 1 mA，测量的精确度为 1 mA，应估读到 0.1 mA此时为110估读，指针对应的读数为 31.5 mA；选择量程为 250 mA 的直流电流挡，那么每一大格表示 50 mA，每一小格表示 5 mA，测 量的精 确度 为 5 mA，应 估读 到 1 mA此时为15估读
14、，指针对应的读数为 158 mA。(3)选择 10 V 电压挡，那么每一大格表示 2 V，每一小格表示 0.2 V，测量的精确度为 0.2 V，16 应估读到 0.1 V此时应为12估读，指针对应的读数为 6.3 V。1(多项选择)多用电表使用中，将红表笔插入正()插孔，黑表笔插入负()插孔，用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时，以下说法正确的选项是()A测电压时，电流从红表笔流入多用电表，测电阻时，电流从红表笔流出多用电表 B测电压时，电流从红表笔流出多用电表，测电阻时，电流从红表笔流入多用电表 C选择欧姆挡“10挡并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太小
15、，那么应换用“100挡，调零后再测 D选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，可以测得二极管的反向电阻 答案 CD 解析 无论是测电压，还是测电阻，电流都 17 是从红表笔流入，从黑表笔流出，故 A、B 错误；选择欧姆挡“10挡并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太小，说明待测电阻较大，那么应换用“100挡，调零后再测，故 C 正确；选择欧姆挡的适当挡位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的正向电阻；将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，可以测得二极管的反向电阻，故 D 正确。2(多项选择)关于用多
16、用电表欧姆挡测电阻的说法，正确的选项是()A测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 B测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 C测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，那么会影响测量结果 D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 答案 BD 解析 用同一挡位测不同电阻时不需要重 18 新进行欧姆调零，用不同的挡位测电阻时必须进行欧姆调零，故 A 错误；测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，故 B 正确；测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故 C 错误；测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应将选择开关 S
17、 拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量，故 D 正确。3用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如下图。假设多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流 100 mA _ mA 直流电压 2.5 V _ V 19 b 电阻100 _ 答案 24 0.59 300 解析 选择开关置于“直流电流 100 mA挡时，按第二行刻度“010一排读数，所以相应的电流为 2.4 mA1024 mA。选择开关置于“直流电压 2.5 V挡时，按刻度“0250一排读数，最小分度值为 5 V，所以相应的电压为59100 V
18、0.59 V。选择开关置于“电阻100挡时，按第一行“刻度读数，所以相应的电阻为3.0100 300。4多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是“1“10“100。用“10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到_挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_。假设补上该步骤后测量，表盘的示数如图，那么该电阻的阻值是_。20 答案“1 欧姆调零 20 解析 多用电表欧姆挡指针偏转太大，应换用小倍率“1挡，使指针偏到表盘中央附近，且应先重新欧姆调零，表盘的读数为 20。5用多用电表的欧姆挡粗测某种电阻丝的阻值，此电阻丝的阻值约为几十千欧
19、，下面给出了实验操作步骤：a旋转选择开关 S，使其尖端对准交流 500 V 挡，并拔出两表笔 b将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，而后断开两表笔 c 将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，测出阻值后，断开两表笔 d旋转选择开关 S，使其尖端对准欧姆挡的某一挡位 21 合理的实验步骤顺序是_(填写相应的字母)。旋转选择开关，其尖端应对准的欧姆挡位是_；根据该挡位和以下图所示指针位置，电阻丝的阻值约为_。答案 dbca“1 k 3.4104 解析 首先选择适宜的欧姆挡位，然后欧姆调零，再进行电阻测量，最后把选择开关旋转至“OFF位置或者“500 V交流挡位，因而合理的
20、顺序为 dbca。由于电阻丝阻值约为几十千欧，因而选择的欧姆挡位为“1 k，根据指针位置可知电阻丝的阻值为 34103 3.4104。6在“练习使用多用电表的实验中。(1)用多用电表测量某电阻，将挡位旋钮调至“10挡，读数时发现指针偏转角太小，为使测量结果更加准确，那么应改用_挡。(选填字母代号即可)22 A1 B100(2)多用电表使用时间长了，其内阻会明显变大。继续使用该表测电阻时，通过使用“调零旋钮进行调零仍能使用，假设调零前后电池的电动势不变，那么调零后用该表测得的电阻值与电阻的真实值相比，将_。(选填字母代号即可)A偏大 B偏小 C不变(3)如下图，闭合开关后发现小灯泡不亮，欲用多用
21、电表检查该电路某处是否发生“断路，在保持电路完整的情况下，应使用多用电表的_进行测量。(选填字母代号即可)A电阻挡 B电流挡 C交流电压挡 D直流电压挡 答案(1)B(2)C(3)D 解析(1)指针偏转角度过小，说明电阻读数很大，即倍率太小，为测量准确，需要换用大 23 倍率即“100挡。(2)电动势不变，欧姆调零后只是把与电源内阻串联的滑动变阻器阻值调小，欧姆表的总电阻并没有变化，所以测量结果没有影响。(3)电路完整的情况下，由于电源的存在无法用电阻挡，因为电阻挡会有内部电源，A 错误；电流挡接在断路之外的元件两端无电流，接在断路元件的两端有电流，但是电流太大，可能损坏元件，B 错误；所以只
22、能选择电压挡测量，断路处电压等于电源电动势，而电源为直流电源，所以应选择直流电压挡，D 正确，C 错误。7.如下图的电路中，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)为了检测小灯泡以及 3 根导线，在连接 24 点 1、2 已接好的情况下，应中选用多用电表的_挡。在连接点 1、2 同时断开的情况下，应中选用多用电表的_挡。(2)在开关闭合的情况下，假设测得 5、6 两点间的电压接近电源的电动势，那么说明_可能有故障。(3)假设不存在(2)中故障，将小灯泡拆离电路，写出用
23、多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。答案(1)直流电压 欧姆(2)开关或连接点 5、6(3)将选择开关调到欧姆挡；将红、黑表笔短接，检查欧姆挡能否正常工作并进行欧姆调零；测量小灯泡的电阻。如果电阻无穷大，说明小灯泡有故障。解析(1)当连接点 1、2 已接好时，电路中已有电压存在，故需用直流电压挡来检测电路。当连接点 1、2 同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路 25 的电阻是否异常，故采用多用电表的欧姆挡。(2)当电路中两点间有电压时，这说明在此两点之外的电路与电源两极是连通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置
24、在此两点之间。8如下图方框内有三个电学元件，用多用电表电压挡测量a、b、c、d任意两点间的电压均为零。用欧姆挡测量：红表笔接a，黑表笔接b，测出一定电阻值；红表笔接a，黑表笔接d，测出的电阻值比(1)中测到的电阻值大；红表笔接b，黑表笔接a，欧姆表指针几乎不偏转；红表笔接c、黑表笔接d和红表笔接d、黑表笔接c测出的电阻值相同；b、c之间，不管表笔如何，测到的电阻 26 均为零。请画出方框内的电路。答案 解析 由可知，a、b之间有二极管，且b接二极管的正极；由可知d、a之间比b、a之间多出电阻；由可知c、d之间有电阻；由可知b、c之间是导线。综合以上可得方框内三个电学元件的连接如答案图所示。9图
25、甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为 20 的电阻和探测电路。(1)测量步骤如下：将 选 择 开 关 旋 转 到“挡 的_(填“1 “10 “100 或“1 k)位置，并进行欧姆调零。将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，假设电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_。27 (2)探测对象为如图丙所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器，箱外有 4 个接线柱，分别标为 1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件。假设用多用电表确定元件的位置，应使用多用电表的_(填下述挡位的序号)进行试测。A直流 10 V 电压挡 B直流 1.5 V 电压挡 C欧姆挡 D直流电流挡
26、试测后，用直流 1.5 V 电压挡进一步测量，测量结果记录如下：28 红表笔位置 1 1 1 黑表笔位置 2 3 4 示数 1.5 V 0 0 确定电源位置后，去掉电源，应用多用电表的_挡进行测量。结果如下：根据以上结果，在图丙虚线框中画出电路图。答案(1)“1 19.0(2)A 欧姆 如下图 29 解析(1)根据电阻的估计值，选“1挡可以使指针指在表盘中央附近，由多用电表直接读数得电阻的测量值为 19.0。(2)电路中有一节干电池，应用电压挡试测，为防止试触时电压表反接而损坏电压表，应采用较大量程试测。确定电源的正、负极位置后，可以利用 1.5 V 挡测量。1、2 之间直接测量为 1.5 V，说明电压表测量值为电源电动势，且 1 接电源正极。去掉电源后，应用欧姆挡检测电路，红表笔在多用电表内部接电源负极，红表笔接 1，黑表笔接 2、3、4 显示电阻很大，说明二极管处于反接状态；黑表笔接 1，红表笔接 4 显示电阻很小，说明二极管处于 1、4 之间，且处于导通状态；而红表笔接 3、黑表笔接 1 显示电阻较小，说明 3、4 间有电阻存在；由于电容器的充电，导致红表笔接 2、黑表笔接 1 时先有电阻，然后变为无穷大，说明在 2、3 间有电容器。