衡水中学届高考物理实验专题复习讲义实验十一练习使用多用电表.docx

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衡水中学届高考物理实验专题复习讲义实验十一练习使用多用电表

实验十一练习使用多用电表

实验原理与操作

数据处理与分析

[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。

2．测电流和电压时，如果表盘的最小刻度为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．偶然误差

（1）欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。

（2）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。

使指针在中值附近。

2．系统误差

（1）电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。

（2）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。

[注意事项]

1．多用电表使用注意事项

（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）测电阻时

①指针指中值附近较准，否则换挡。

②每换一挡必须重新欧姆调零。

③读出示数要乘以倍率。

（4）使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。

2．电路故障检测注意事项

将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。

在电源完好时，将电压表与外电路的各部分电路并联。

热点一　多用电表的使用及读数

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“×1k”挡内部电路的总电阻。

使用的器材有：

多用电表；

电压表：

量程5V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：

最大阻值5kΩ；

导线若干。

回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点。

（2）将图甲中多用电表的红表笔和________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

（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________kΩ和________V。

（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12kΩ和4.00V。

从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。

（5）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。

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“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ。

解析：

（1）使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。

（2）多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端。

（3）多用电表挡位为×1k，指针指15，则R＝15×1k＝15kΩ，由图丙知电压表读数为3.60V。

（4）当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电压表内阻，所以电压表内阻为12kΩ。

（5）15kΩ为多用电表电阻挡的中值电阻，中值电阻阻值即内电路阻值，所以电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为15kΩ，设内电路电池电动势为E，则当电压表示数为4.00V时，

＝

，解得：

E＝9.00V。

答案：

（1）短接　

（2）1　（3）15　3.60　（4）12　（5）9.00　15

方法技巧　欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧

（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、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、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，即读出的示数应再乘以该档的倍率。

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）。

（2）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

到

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1Ω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。

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。

热点二　多用电表测电阻

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________（选填“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

解析：

　机械调零应旋动S，使指针对准I＝0或Ω＝∞。

欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”。

指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作。

答案：

（1）S　（3）T　0刻线　（4）ADC

热点三　用多用电表检查电路故障

（2020·重庆卷·6）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V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50V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。

图1

图2

（1）断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________正常。

（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”）

（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2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”）。

解析：

（1）因用直流50V挡检测，故满偏时电压为50V，刻度均匀，在图示位置时，读数为11.5（11.2～11.8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。

答案：

（1）11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池

（2）小灯

热点四　用多用电表测黑箱内的电学元件

如图甲所示的黑箱中有3只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。

甲

（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整乙图多用电表的________（选填“A”“B”或“C”）。

乙

（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱内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。

（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所示。

请将记录表补充完整，并画出一种可能的电路。

两表笔接的接点

多用电表的示数

a、b

________Ω

a、c

10Ω

b、c

15Ω

解析：

（1）多用电表使用前应进行机械调零，机械调零部件为A。

（2）使用多用电表测量电压时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表。

（3）黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5Ω，由a、b间电阻阻值为5Ω，a、c间为10Ω，b、c间为15Ω知，电路为a、b间阻值为5Ω的电阻与a、c间阻值为10Ω的电阻串联而成，故可能的电路图如图所示。

答案：

（1）A　

（2）短暂　（3）5　见解析图

1．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2.0×104Ω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。

解析：

（1）欧姆表读数：

对应最上面一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω电阻时应选“×1k”的欧姆挡。

（2）选50mA直流电流挡，则每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA（此时为1/10估读），指针对应的读数为30.8mA；选择量程为250mA的电流挡，则每一大格表示50mA，每一小格表示5mA，测量的精确度为5mA，应估读到1mA（此时为1/5估读），指针对应的读数为154mA。

（3）选择10V电压挡，则每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V（此时为1/2估读），指针对应的读数为6.2V。

答案：

（1）1.5×103　×1k　

（2）30.8（30.7～30.9都正确）　154　（3）6.2

2．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，将选择开关拨至电阻测量挡适当的倍率处。

（3）将红、黑表笔________，进行欧姆调零。

（4）测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________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________（选填“左侧”“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤（3）、（4）。

（6）测量完成后，将选择开关拨向________位置。

解析：

　（3）将红、黑表笔短接，使指针指在欧姆表盘的零刻线处，表示外电阻为零，称为欧姆调零。

（4）将选择开关拨向欧姆挡，即接通表内电源，此时，红表笔接内电源的负极，黑表笔接内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极。

（5）使用欧姆表测电阻时，指针指在“中央”附近较精确。

（6）测量完毕，应将选择开关拨离欧姆挡，以切断内电源。

为了保护多用电表，应将选择开关拨向“OFF”或“交流电压最高挡”。

答案：

　（3）短接　（4）红　黑　（5）中央　（6）OFF（或交流电压最高挡）

3．某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程为10V）的内阻（大约为几十千欧），该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为15，欧姆挡的选择开关拨至________挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中________方式连接。

在实验中，某同学读出如图乙所示欧姆表的读数为________Ω，这时电压表的读数为________V，欧姆表电池的电动势为________V。

解析：

　由题意，电压表内阻约几十千欧，所以欧姆表选择开关拨至×1k挡，此时，黑表笔接内部电源正极，所以黑表笔接电压表“＋”接线柱，A中连接正确。

由图读数可得：

RV＝4.0×104Ω，UV＝5.0V，又因为R内＝R中＝1.5×104Ω，所以，

＝

，可得：

E＝6.88V。

答案：

　×1k　A　4.0×104　5.0　6.88