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
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