高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案Word文档下载推荐.docx

高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案Word文档下载推荐.docx

《高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案Word文档下载推荐.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

（3）指针指中值附近较准，否则换挡.

（4）每换一次挡必须重新欧姆调零.

（5）读出示数要乘以倍率.

（6）电表自带电源，红表笔接电源负极、黑表笔接电源正极.

5.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.

考向1　欧姆表的原理和使用

1.构造：

如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.

　　　甲　　　　　　乙　　　　　　丙

欧姆表内部：

电流表、电池、调零电阻串联.

外部：

接被测电阻Rx.

全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx.

2.工作原理：

闭合电路欧姆定律I＝

.

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.

[典例1]　某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×

1”和“×

10”两种倍率.所用器材如下：

A.干电池：

电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω

B.电流表G：

满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝150Ω

C.定值电阻R1＝1200Ω

D.电阻箱R2和R3：

最大阻值都为999.9Ω

E.电阻箱R2：

最大阻值9999Ω

F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干

（1）该实验小组按图a正确连接好电路.当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2＝　　　　Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内＝　　　　Ω，欧姆表的倍率是　　　　（填“×

1”或“×

10”）.

　　　　图a　　　　　　　　　　图b

（2）闭合开关S.

第一步：

调节电阻箱R2和R3，当R2＝　　　　Ω且R3＝

　　　　Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；

第二步：

在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图b所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为　　　　

Ω.

[解析]　

（1）当开关S断开时，将红、黑表笔短接，由闭合电路欧姆定律有E＝I（r＋Rg＋R1＋R2），电流表达到满偏即I＝10－3A时，代入数据解得R2＝149.5Ω，此时R内＝r＋Rg＋R1＋R2＝1500Ω.由于开关S断开时，欧姆表内阻较大，中值电阻较大，所以欧姆表的倍率是“×

10”.

（2）当开关S闭合时，将红、黑表笔短接，由闭合电路欧姆定律有E＝I（Rg＋R1）＋[I＋

]（R2＋r），此时欧姆表内阻R内′＝r＋R2＋

＝150Ω，联立解得R2＝14.5Ω，R3＝150Ω.即当R2＝14.5Ω且R3＝150Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏.

当电流表指针指向题图b所示的位置即0.6mA时，闭合电路中总电流为I′＝0.6mA＋

＝6mA，由闭合电路欧姆定律有

＝6×

10－3A，解得R4＝100Ω，即对应的欧姆表的刻度值为100Ω.

[答案]　

（1）149.5　1500　×

10　

（2）14.5　150　100

[典例2]　如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻，测量步骤如下：

　　甲　　　　　　　　　　　乙

（1）调节　　　　，使电表指针停在　　　　（填“电阻”或“电流”）的“0”刻线.

（2）将选择开关旋转到欧姆挡的　　　　（填“×

1”“×

10”“×

100”或“×

1k”）位置.

（3）将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节　　　　，使电表指针对准　　　　（填“电阻”或“电流”）的“0”刻线.

（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为　　　　Ω.

（5）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置.

[解析]　使用多用电表欧姆挡，先机械调零，测量20Ω的电阻时，要使用“×

1”的倍率，然后进行欧姆调零；

由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0Ω.

[答案]　

（1）指针定位螺丝　电流　

（2）“×

1”　（3）欧姆调零旋钮　电阻　（4）19.0

1.欧姆表的红表笔接内部电源的负极，测量时电流从黑表笔流出，从红表笔流入.

2.使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大.

考向2　多用电表的原理和使用

1.外部构造

多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示.

2.多用电表内部原理示意图

多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，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.如图中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端.测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端.

[典例3]　在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路图.已知选用的电流表内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10mA，当选择开关接3时为量程250V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出.

甲

乙

（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为　　　　；

选择开关接3时其读数为　　　　.

（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

③将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图所示，则C处刻度应为　　　　Ω；

③计算得到多用电表内电源的电动势为　　　　V.（保留两位有效数字）

[解析]　

（1）选择开关接1时，多用电表为电流表，其满偏电流为10mA，则选用0～100mA的电流刻度线，此时表盘的最小刻度为2mA，则读数为69mA，而电流表满偏电流为10mA，再把该数据缩小为原来的十分之一即为电流表的示数，故为6.9mA.选择开关接3时，多用电表为电压表，其量程为250V，此时表盘的最小刻度为5V，估读数字出现在最小刻度的本位，故此时电压表读数为173V.

（2）电阻箱读数为5×

10Ω＋1×

100Ω＝150Ω，此时电表指针指在正中间，此电阻值即为欧姆表的中值电阻，也等于欧姆表的内阻Rg＋R1＋r.选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏时，根据欧姆定律有E＝Ig（Rg＋R1＋r）＝1.5V.

[答案]　

（1）6.9mA　173V（172～174V均可）　

（2）150　1.5

[典例4]　在“练习使用多用电表”的实验中：

（1）在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔　　　　（填“高”或“低”）.

（2）某同学把选择开关打到“×

1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应　　　　.

A.用力转动欧姆调零旋钮

B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零

C.更换多用电表的电池

D.作报废处理，换新的多用电表

（3）在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数.

所选择的挡位

指针读数

直流电压10V

电阻“×

10”挡

[解析]　

（1）欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低.

（2）把选择开关打到“×

1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选B.

（3）多用电表选择直流电压10V挡，由图示可知，其分度值为0.2V，示数为3.6V；

选择开关置于电阻“×

10”挡，由图示表盘可知，其示数为26×

10Ω＝260Ω.

[答案]　

（1）低　

（2）B　（3）3.6V　260Ω

考向3　使用多用电表检测电路故障

1.断路故障的检测方法

（1）将多用电表拨到电压挡作为电压表使用.

①将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏.

②在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点.

（2）将多用电表拨到电流挡作为电流表使用.将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路.

（3）用欧姆挡检测

将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值（或有电流）说明元件完好，若电阻无穷大（或无电流）说明此元件断路.

不能用欧姆表检测电源的情况.

2.短路故障的检测方法

（1）将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；

若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.

（2）用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路.

[典例5]　某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值为12V的蓄电池作为电源，导线及其接触完好.

维修人员使用已调好的多用电表直流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

（1）断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图2所示，读数为　　　　V，说明　　　　（填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”）正常.

图2

（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是　　　　

（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11.7V（11.6～11.9之间的值均可），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）11.7（11.6～11.9之间的值均可）　蓄电池

（2）小灯

考向4　实验创新与改进

多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，往往涉及的变形有：

1.与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋

·

r，从而计算得到E.

2.与电流表串联形成闭合电路，则E＝I（RA＋r），从而计算得到E.

[典例6]　使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：

待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至×

1Ω挡，调好零点；

电阻箱置于适当数值.完成下列填空：

（1）仪器连线如图甲所示（a和b是多用电表的两个表笔）.若两电表均正常工作，则表笔a为　　　　（填“红”或“黑”）色.

（2）若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中a、b、c所示，则多用电表的读数为　　　　Ω，电流表的读数为　　　　mA，电阻箱的读数为　　　　Ω.

图a

图b　　　　　　　图c

（3）欧姆表刻度上中间刻度值为15，计算得到多用电表内电池的电动势为　　　　V（保留3位有效数字）.

[解析]　

（1）根据所用电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，从红表笔进入多用电表，从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔.

（2）欧姆表读数为R＝14Ω；

电流表读数为I＝53.0mA；

电阻箱读数为4×

1Ω＋6×

0.1Ω＝4.6Ω.（3）欧姆表的内阻r＝R中＝15Ω，由欧姆定律得：

E＝I（R＋r）＝1.54V.

[答案]　

（1）黑　

（2）14　53.0　4.6　（3）1.54