2020高考物理一輪總復習第八章實驗十一練習使用多用電表講義含解析新人教版.docx

實驗十一練習使用多用電表 注意事項1表內電源正極接黑表筆，負極接紅表筆，但是紅表筆插入“”孔，黑表筆插入“”孔，注意電流的實際方向2區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”機械零點是表盤刻度左側的“0”位置，調整的是表盤下邊中間的定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置，調整的是歐姆擋的調零旋鈕3測電壓時，多用電表應與被測元件并聯(lián)；測電流時，多用電表應與被測元件串聯(lián)4測量電阻時，每變換一次擋位都要重新進行歐姆調零5由于歐姆表盤難于估讀，測量結果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時注意乘以相應量程的倍率6使用多用電表時，手不能接觸測試筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應注意不要用手接觸測試筆的金屬桿7測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結果，甚至可能損壞電表8如果長期不用歐姆表，應把表內電池取出9在研究二極管的單向導電性時，切記在二極管正向導通的情況下電路中必須連有燈泡或其他用電器，不能只連接一個二極管，否則極易燒壞二極管 誤差分析1電池用舊后，電動勢會減小，內電阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換新電池2歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時易帶來誤差，要注意其左密右疏的特點3由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉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4測電流、電壓時，由于電表內阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實值5讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù)熱點一多用電表的原理及使用典例賞析典例1(2017全國卷)圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 A，內阻為480 .虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆100 擋 (1)圖(a)中的A端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接(2)關于R6的使用，下列說法正確的是_(填正確答案標號)A在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1R2_，R4_.(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_.(結果均保留三位有效數(shù)字)解析(1)與歐姆表內電源正極相連的是黑表筆(2)R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調零的作用，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置(3)換擋開關接2時，是量程較小的電流表，所以R1R2160 ；換擋開關接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內阻r120 ，新表頭的量程是1 mA，所以R4r 120 880 (4)某次測量時該多用電表指針位置如題圖(b)所示若此時B端是與“1”連接的，此時多用表是量程為2.5 mA的電流表，則多用電表讀數(shù)為1.47 mA；若此時B端是與“3”連接的，此時多用表是歐姆100 擋，則讀數(shù)為1.10103 ；若此時B端是與“5”連接的，量程為5 V電壓表，則讀數(shù)為2.95 V.答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V多用電表的讀數(shù)技巧1歐姆表的讀數(shù)(1)選用“1 ”倍率時，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀(2)電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積2測電壓、電流時的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時要估讀到下一位，精確度是2、0.2、5、0.5時，不用估讀到下一位題組鞏固1(2019紹興模擬)在“練習使用多用電表”實驗中：(1)某同學欲測量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是_(填字母)A歐姆調零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，讀數(shù)B機械調零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，讀數(shù)C選擇擋位，機械調零，表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)，讀數(shù)D選擇擋位，歐姆調零，表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極)，讀數(shù)(2)該同學欲測量如圖甲所示插座的電壓，則應把多用電表的選擇開關打到如圖乙所示的_位置(選填A、B、C、Q)(3)經(jīng)過正確操作后，電表指針指向如圖丙所示，則插座的電壓為_ V.解析：(1)使用多用電表測電壓時，應該先機械調零，然后選擇適當?shù)膿跷?，表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極)，待示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)即可，故B正確，A、C、D錯誤(2)甲所示插座的電壓為220 V交流電源，所以應把多用電表的選擇開關打到如題圖乙所示的H位置(3)根據(jù)電表指針可知，插座的電壓為U200 V.答案：(1)B(2)H(3)2002指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，請完成下列問題：(1)在使用多用電表測量時，指針的位置如圖(a)所示，若選擇開關撥至“1”擋，則測量的結果為_；若選擇開關撥至“50 mA”擋，則測量結果為_.(2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖(b)所示，電池的電動勢為E、內阻為r，R0為調零電阻，Rg為表頭內阻，電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關系圖象如圖(c)所示，則該圖象的函數(shù)關系式為_(3)下列根據(jù)圖(c)中IRx圖線做出的解釋或判斷中正確的是_.A因為函數(shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左大右小B歐姆表調零的實質是通過調節(jié)R0使Rx0時電路中的電流IIgCRx越小，相同的電阻變化量對應的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏D測量中，當Rx的阻值為圖(c)中的R2時，指針位于表盤中央位置的左側解析：(1)在使用多用電表測量時，指針的位置如圖(a)所示，若選擇開關撥至“1”擋，按照最上面刻度讀數(shù)，則測量的結果為18.01 18.0 ；若選擇開關撥至“50 mA”擋，按照中間刻度讀數(shù)，則測量結果為23.0 mA.(2)由閉合電路歐姆定律，得I.(3)因為函數(shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的刻度是不均勻的歐姆表的示數(shù)左大右小是因為電流隨待測電阻阻值的增大而減小，選項A錯誤答案：(1)18.0 23.0 mA (2)I(3)BCD熱點二用多用電表判斷電路故障典例賞析典例2某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標稱值12 V的蓄電池為電源，導線及其接觸完好維修人員使用已調好的多用表直流50 V擋檢測故障他將黑表筆接在c點，用紅表筆分別探測電路的a、b點(1)斷開開關，紅表筆接a點時多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_V，說明_正常(選填：蓄電池、保險絲、開關、小燈)(2)紅表筆接b點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，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、小燈)解析(1)多用電表調至50 V量程，接a c兩點測量的是電源兩端的電壓，讀數(shù)為11.5 V，可見蓄電池完好(2)斷開開關，電壓表指針不偏轉，表明電壓表被斷路，開關閉合后，讀數(shù)不變，表明蓄電池、保險絲、開關和多用表能組成完好回路，開關和保險絲無問題，發(fā)生故障的是小燈，小燈斷路答案(1)11.5(11.211.8之間的值均可)蓄電池 (2)小燈使用多用電表檢測故障的兩點注意事項1多用電表中的電壓擋的量程應大于電源電動勢2使用多用電表判斷電路故障時，應采用“試觸法”防止損壞電表題組鞏固3在測定金屬絲電阻率的實驗中，某同學連接如圖所示閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導線均完好，電源電動勢為E)：(1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是_(填“待測金屬絲”、“滑動變阻器”或“開關”)(2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學利用多用電表檢查故障先將選擇開關旋至_擋(填“歐姆100”、“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 mA”)，再將_(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱把另一支表筆依次接b、c、d接線柱若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是_、_、_.解析：(1)電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，由于電壓表示數(shù)為E，說明電壓表兩端與電源相連，因而是待測金屬絲斷路(2)判斷電路故障問題，應利用多用電表的直流電壓擋，電流應從多用電表的紅表筆流入，因而紅表筆應與a接線柱相連當只有滑動變阻器斷路時，若黑表筆接b，多用電表不能與電源形成閉合回路，示數(shù)為零，若黑表筆接c或d，多用電表與電源兩極相連，示數(shù)為電源電動勢E.答案：(1)待測金屬絲(2)直流電壓10 V紅0EE4(1)某同學按如圖所示的電路圖連接元件后，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮該同學用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障檢查前，應將開關S_(選填“閉合”或“斷開”)(2)若(1)中同學檢查結果如下表所示，由此可以確定_.測試點b、fb、eb、dd、e多用電表示數(shù)無窮大無窮大500 無窮大A.燈A斷路 B燈B斷路C燈A、B都斷路 Dd、e間導線斷路解析：(1)用歐姆擋檢查電路需將電路斷開(2)b、f之間電阻無窮大說明b、f間有斷路，b、e之間電阻無窮大說明b、e間有斷路，d、e之間電阻無窮大說明d、e間有斷路，b、d間電阻有一定的數(shù)值，說明b、d間沒有斷路，所以斷路在d、e之間答案：(1)斷開(2)D熱點三用多用電表探索黑箱內的電學元件典例賞析典例3如圖甲所示為一黑箱裝置，黑箱內有由兩節(jié)干電池和幾個電阻等元件組成的電路，a、b為黑箱的兩個輸出端，a端連接黑箱內電池的正極(1)為了探測黑箱，某同學準備進行以下幾步測量：用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻用多用電表的直流電壓擋測量a、b間的輸出電壓用多用電表的直流電流擋測量a、b間的輸出電流你認為以上測量中不妥的有_(填序號)，理由是_.(2)若他用多用電表測其電阻，已經(jīng)調零且選擇開關指向歐姆擋“10”擋位，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉角度太大這時他應將選擇開關換成歐姆擋的“_”擋位(選填“100”或“1”)；調零后測量，其表盤及指針所指位置如圖乙所示，則a，b間的電阻為_ .(3)黑箱內的電路可看成一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極，為了測定這個等效電源的電動勢和內阻，該同學設計了如圖丙所示的電路，調節(jié)滑動變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了UI坐標系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖丁所示請你做進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E_ V，內阻r_ .解析(1)用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻；用電流擋直接測量可能會造成電源短路(2)多用電表用歐姆擋測量時，如果指針偏轉角度太大，說明所測電阻的阻值小，應當選用小量程進行測量；圖中所示讀數(shù)為12 .(3)如圖所示，作出伏安特性曲線，圖線與“U”軸的交點表示電源的電動勢E，約為1.45 V；圖線的斜率表示等效電源的內阻，取縱坐標為1.45 V和1.15 V的兩個點，則r0.75 .答案(1)理由見解析(2)112(3)1.45(0.02)0.75(0.03)題組鞏固5在黑箱內有一由四個阻值相同的電阻構成的串、并聯(lián)電路，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3.用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1 ，2、3接線柱之間的電阻為1.5 ，1、3接線柱之間的電阻為2.5 .(1)在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式；(2)如果將1、3接線柱用導線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為_.解析：(1)根據(jù)已知1、2間電阻為1 ，2、3間電阻為1.5 ，1、3間電阻為2.5 ，可畫出電阻的連接方式如下：(2)若將1、3用導線連接起來，則等效電路圖為：故R120.6 .答案：(1)見解析(2)0.66如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學元件，小明使用多用電表對其進行探測(1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應先調整圖乙中多用電表的_(選填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用電表的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_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉情況(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關旋至“1”擋，調節(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，測量記錄如下表兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數(shù)如圖乙所示請將記錄表補充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路兩表筆接的接點多用電表的示數(shù)a、b_a、c10.0 b、c15.0 解析：(1)多用電表使用前應進行機械調零，機械調零裝置為A.(2)使用多用電表進行測量時，為保證電表不被損壞往往要進行試觸，即讓兩表筆進行短暫接觸，觀察指針偏轉情況，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 ，a、c間為10 ，b、c間為15 知，電路為a、b間5 的電阻與a、c間10 電阻串聯(lián)而成，電路圖如圖所示答案：(1)A (2)短暫 (3)5.0圖見解析熱點四拓展創(chuàng)新實驗核心提煉創(chuàng)新點分析通過研究近幾年的高考題可以看出，對多用電表的讀數(shù)和使用考查頻率較大，有時也會考查多用電表的構造和原理、多用電表內阻的測量等命題視角視角1考查多用電表的讀數(shù)視角2考查多用電表的使用視角3考查多用電表的原理視角4測量多用電表的內電阻視角5用多用電表探測黑箱內的電學元件典例賞析典例4小明在實驗室中發(fā)現(xiàn)一個外觀上像電阻的未知元件D，設計了如圖甲所示電路進行實驗探究，請按要求回答問題：(1)小明按圖甲連接好電路，閉合開關S，將滑動變阻器滑片緩慢地從a端移到b端，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6 V不變，若D為電阻元件，則該過程中它的電阻值的變化情況可能是_.A阻值一直為0B阻值先不變，后階段變小C阻值恒定且遠大于R2D阻值先不變，后階段變大(2)根據(jù)元件D銘牌上的部分信息，小明從網(wǎng)絡獲知該元件為穩(wěn)壓二極管，它有正負極之分，在電路中當D的正極接高電勢時，其iu圖線如圖乙中OC所示，當D的負極接高電勢時，其iu圖線如圖乙中OAB所示，其中AB段為D的穩(wěn)壓工作區(qū)，由此可判斷圖甲中D的黑色端是它的_極(填“正”或“負”)(3)小明接著設計了用多用電表歐姆擋按圖丙對該元件進行探究，圖丙中虛線框端是其內部等效電路，已知電源電動勢E9 V，電表滿偏電流Ig3 mA.實驗時小明先進行歐姆調零，則調零后多用電表內部總電阻為_；調零后按圖丙連接元件D進行測量，若D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)，則此時測得元件D的阻值應為_.解析(1)因在滑片移動過程中，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6 V不變，則知元件阻值先不變，后階段變小，故B正確(2)結合第(1)問中所給條件，可知D元件黑色端為負極(3)由R總，解得R總3 000 ；D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)時，其兩端電壓U6 V，而U，解得RD6 000 .答案(1)B(2)負(3)3 000(或3103)6 000(或6103)跟蹤訓練7如圖甲所示，數(shù)字多用電表是近來發(fā)展起來的高科技電子產品，它具有測量精度高、讀數(shù)方便等許多獨特的優(yōu)點以型號“DF930”普通數(shù)字多用電表為例，其電壓擋所有量程內阻高達