实验十一 练习使用多用电表.docx
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实验十一练习使用多用电表
实验十一 练习使用多用电表
一、基本原理与操作
原理电路图
操作要领
原理:
闭合电路欧姆定律
I=
(1)机械调零
(2)测量定值电阻
①先机械调零后欧姆调零
②每换一挡重新欧姆调零
(3)测量小灯泡的电压和电流
(4)测量二极管的正、反向电阻
(5)探索黑箱内的电学元件
注意事项
1.
(1)操作:
测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆。
(2)电流方向:
红表笔进,黑表笔出。
2.测电阻时
(1)指针指中值附近较准,否则换挡。
(2)读出示数要乘以倍率。
3.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。
误差分析
1.偶然误差
(1)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。
2.系统误差
(1)电池用旧后,电动势会减小,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。
(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。
教材原型实验
命题角度
利用多用电表测电阻、电压、电流
【例1】
(1)用如图1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。
图1
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两端相接,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端相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行调零
(2)如图2所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,则图示的电阻值为________Ω;测直流电流时,用的是0~100mA的量程,此时图示的电流值为__________mA;测直流电压时,用的是0~50V量程,此时图示的电压值为________V。
图2
解析
(1)①机械调零应旋动S,使指针对准电流的“0”刻线。
③欧姆调零应旋动T,使表笔短接时指针对准电阻的“0”刻线。
④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,选好新的倍率后,需对多用电表重新进行欧姆调零,然后再测电阻,所以应按A、D、C顺序操作。
(2)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率=17×100Ω=1700Ω;选用量程为0~100mA的电流挡时,读数可选取中间排刻度,由图可知,此时的电流值为46mA;选用量程为0~50V的电压挡,读数选取中间第二排刻度,由图可知,此时的电压值为23.2V。
答案
(1)①S ③T 0刻线 ④ADC
(2)1700 46 23.2(23.1~23.3)
拓展训练1(2017·全国Ⅲ卷,23)图3(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
的满偏电流为250μA,内阻为480Ω。
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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
图3
(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=______Ω,R4=______Ω。
(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)
解析
(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零的作用,也就是使用欧姆挡时,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。
(3)换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以
R1+R2=
=160Ω;
换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻
r=
=120Ω,
新表头的量程是1mA,所以
R4=
-r=
Ω-120Ω=880Ω
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。
若此时B端与“1”相连,则多用电表是量程为2.5mA的电流表,则读数为1.41mA;若此时B端与“3”相连接,多用电表是欧姆×100Ω挡,则读数为11.0×100Ω即1.10×103Ω;若此时B端与“5”相连接,多用电表是量程为5V电压表,则读数为2.82V。
答案
(1)黑
(2)B (3)160 880 (4)1.41mA
1.10×103Ω 2.82V
命题角度
探测黑箱内部元件及连接方式
【例2】“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:
第一步:
用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针不发生偏转;
第二步:
用电阻“×100Ω”挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图4所示。
图4
(1)第一步测量结果表明盒内___________________________________________。
(2)图5标出了图4甲和乙中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是__________Ω;图6标出了图丙中欧姆表指针所指的位置,其对应的阻值是__________Ω。
(3)请在图7的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
图7
解析
(1)使用电压挡进行测量,目的是看盒内是否有电源,由于指针不发生偏转,因此盒内不存在电源。
(2)使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧,读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。
所以图5示数为12×100Ω=1200Ω,图6读数为5×100Ω=500Ω。
(3)使用欧姆挡进行测量时,注意黑表笔是和内部电源的正极相连的,观察图4中的甲、乙可知,在测量b、c之间的电阻时,对两个接线柱进行正反测量,其阻值相同,说明b、c之间接有一个定值电阻;观察图4中的丙、丁可知,在测量a、c之间电阻时,黑表笔接c时电阻很小,接a时电阻很大,说明a、c之间有二极管,而且c应该接二极管的正极;观察图4中的戊可知,黑表笔接b时电阻比丙中黑表笔接
c时电阻大,说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件,由图己可知,a、b之间电阻无穷大,故盒内元件的连接如图所示。
答案
(1)不存在电源
(2)1200 500 (3)见解析图
拓展训练2如图8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。
图8
(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。
(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,并在黑箱图中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
10.0Ω
b、c
15.0Ω
答案
(1)A
(2)短暂 (3)5.0 如图所示
实验拓展创新
命题角度
多用电表与其他测量实验的综合
【例3】某兴趣小组对市场中电线进行调查,
(1)如图9所示,采用绕线法测得该电线直径为______mm。
(2)取长度为100m的电线,欲测其电阻:
①先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于“×10”挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图10所示。
为了使测量值更准确,选择开关应置于________(选填“×1”“×100”或“×1k”)挡,并将两表笔短接,调节图11中________(选填“A”或“B”)重新调零后进行测量。
图13
②用伏安法测量其电阻,并设计如图12所示的电路,则电压表的另一端应接________(选填“a”或“b”),测量得电压表示数为4.50V,而电流表示数如图13所示,则所测的电阻为________Ω。
解析
(1)由图可知,10匝线圈的直径之和为12.0mm,则导线的直径为
mm=1.20mm。
(2)①欧姆表偏转角度过大,说明待测电阻的阻值较小,应换用小倍率挡;换挡后,需要重新进行欧姆调零,方法是将两表笔短接,调节图11中的B旋钮(欧姆调零旋钮),使指针指到欧姆零刻度处。
②因待测电阻的阻值较小,应采用电流表外接法,故电压表的另一端应接a;电流表量程为3A,分度为0.1A,则读数为2.50A,故电阻R=
Ω=1.80Ω。
答案
(1)1.20
(2)①×1 B ②a 1.80
拓展训练3在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:
(1)甲同学仅用一只多用电表,选择欧姆挡________(填“能”或“不能”)测出干电池的内阻。
(2)乙同学用待测干电池、滑动变阻器、多用电表、电流表、开关、导线连成如图14所示电路进行实验。
连接多用电表的导线c端应接在图中________(选填“a”或“b”)接线柱;选择开关位置正确的是图15中的________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
图14
图15
(3)正确连线后,闭合开关,缓慢移动滑片至某一位置时,两表指针如图16所示,此时电流表的示数为________A,多用电表读数为________V。
图16
解析
(1)由于多用电表的欧姆挡内部存在电源,所以电池接多用电表的欧姆挡,可能烧毁多用电表,同时也不能准确测量电阻。
(2)由于干电池内阻与电流表内阻相差不多,因此电流表应采用相对电源的外接法,故导线c应接在b端;同时多用电表应作为电压表使用,故应选乙。
(3)电流表量程为0~0.6A,分度为0.02A,则读数为0.20A,多用电表量程为0~2.5V,分度为0.05V,则读数为1.05V。
答案
(1)不能
(2)b 乙 (3)0.20 1.05
命题角度
用多用电表判断电路故障
【例4】如图17是某同学连接的实验电路实物图。
若L1、L2灯都不亮,他采用下列两种方法进行故障检查:
图17
(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查,那么选择开关应置于的量程是( )
A.0~2.5VB.0~10V
C.0~50VD.0~250V
(2)该同学的测试结果如表1所示,在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触__________(填“a”或“b”)。
根据测试结果,可以判定故障是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路
C.cd段断路D.df段断路
表1
测试点
a、b
c、d
d、f
电压表示数情况
有示数
无示数
有示数
(3)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测试结果如表2所示,那么进一步检查出的故障是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1、灯L2都断路 D.de段断路
表2
测试点
c、d
d、e
e、f
指针偏转情况
解析
(1)四节干电池的总电动势为6V,应用多用电表的直流电压的10V挡测量,故选B。
(2)在测试a、b间直流电压时,因为电流必须从多用电表正接线柱流入,所以红表笔应当接触a。
A项,若灯L1短路,L1灯不亮,而L2灯亮,与题不符,故A错误;B项,若灯L2短路,L2灯不亮,而L1灯亮,与题不符,故B错误;C项,cd段断路,则d、f间没有电压,无示数,故C错误;D项,df段断路时,电路中无电流,两灯泡都不亮,a、b和d、f间有电压,c、d间无电压,与题相符,故D正确。
(3)欧姆表的刻度无穷大在左端,0刻度在右端,电路断路时,其电阻为无穷大。
根据欧姆表的读数可知,d、e间电阻无穷大,说明d、e间导线断路,故D正确。
答案
(1)B
(2)a D (3)D
拓展训练4有位同学在某次实验中,通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻Rx及三节干电池连成如图18所示的电路。
他共用了5根导线:
ab、cd、ef、gh和ij,由于混进了一根内部断开的导线,当合上开关S后,无论怎样移动变阻器的滑片,电流表读数均为零。
(1)若用多用电表的直流电压挡进行检查,合上开关S,那么选择开关最好置于________挡。
A.1VB.5V
C.25VD.250V
(2)接下来在测量g、h间直流电压时,红表笔应接____________端。
若测试结果如图19所示,则g、h间直流电压是________V,其他四根导线两端的电压测量值为零,可以断定________导线内部断开。
(3)如果用多用电表的欧姆挡进行检查,请写出操作步骤:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
解析
(1)因三节干电池的电动势之和为4.5V,则电压表选5V挡,则B项正确。
(2)电流由红表笔流入,则红表笔接g端,图19的示数为:
4.20V,电压表有示数,则与电压表串联电路是通的,测量部分即并联导线断。
(3)用欧姆表检查:
选择×1挡,欧姆调零,断开电键,用欧姆表的表笔分别测量各段的阻值,无示数为内部断开,有示数为完好。
答案
(1)B
(2)g 4.20 gh (3)见解析
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- 实验十一 练习使用多用电表 实验 十一 练习 使用 多用 电表