实验十练习使用多用电表Word下载.doc
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b.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.
2.使用多用电表的注意事项
(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔,注意电流的实际方向.
(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;
欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋扭.
(3)测电压时,多用电表应与被测元件并联;
测电流时,多用电表应与被测元件串联.
(4)测量电阻时,每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零.
(5)由于欧姆表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率.
(6)使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.
(7)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.
(8)如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出.
3.欧姆表测电阻的误差分析
(1)电池旧了电动势下降,会使电阻测量值偏大.
(2)欧姆表挡位选择不当,导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常使表针指在中央刻度附近,即表盘的~范围内,误差较小.
多用电表的基本使用
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________(选填“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12.0kΩ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)欧姆表调零:
将红表笔和黑表笔短接,使指针指电阻0刻度.
(2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“+”接线柱流入、“-”接线柱流出,而黑表笔连接多用电表内电池的正极,所以多用电表的红表笔和“-”端相连,黑表笔连接“+”端.
(3)多用电表和电压表的读数分别为15.0kΩ和3.60V.
(4)由题图甲可知多用电表欧姆“×
1k”挡直接测量电压表的内阻RV,所以RV=12.0kΩ.
(5)设多用电表内电池的电动势为E,多用电表电阻“×
1k”挡内部电路的总电阻为Rg,依题给条件由欧姆定律得:
E=(15.0+Rg),E=(12.0+Rg),
又RV=12.0kΩ,解得:
E=9.00V,Rg=15.0kΩ.
[答案]
(1)短接
(2)1 (3)15.0 3.60
(4)12.0 (5)9.00 15.0
1.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
2.(2014·
高考安徽卷)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验.
(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图甲所示,得出电压表的内阻为3.00×
103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字).
(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图乙所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关S,按图乙连接好电路;
B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;
C.将电阻箱R0的阻值调到零;
D.闭合开关S;
E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;
F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;
G.断开开关S.
实验中可供选择的实验器材有:
a.待测电压表
b.滑动变阻器:
最大阻值2000Ω
c.滑动变阻器:
最大阻值10Ω
d.电阻箱:
最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
e.电阻箱:
最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
f.电池组:
电动势约6V,内阻可忽略
g.开关、导线若干
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用________(选填“b”或“c”),电阻箱中选用________(选填“d”或“e”).
②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R测________R真(选填“>”或“<”);
若RV越大,则越________(选填“大”或“小”).
(1)欧姆表的中值电阻即为其内阻值.由欧姆挡中央刻度值“15”可知欧姆表内阻为1.5×
103Ω,根据电阻分压原理可知,电压表的示数U=·
RV=×
3.00×
103V=1.0V.
(2)①明确半偏法测电阻的工作原理.由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知,滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻,故滑动变阻器选c.电阻箱的阻值应与电压表内阻近似,故电阻箱选d.
②接入电阻箱后,电路总电阻阻值变大,干路电流变小,电阻箱R0和电压表分担的电压变大,则UR0>
URV,故R测>
R真.RV越大,R测越接近真实值,故越小.
(1)1.0
(2)①c d ②>
小
3.(2015·
高考广东卷)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等.
(1)使用多用电表粗测元件X的电阻,选择“×
1”欧姆挡测量,示数如图甲所示,读数为________Ω,据此应选择图中的________(选填“乙”或“丙”)电路进行实验.
(2)连接所选电路,闭合S,滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐________(选填“增大”或“减小”);
依次记录电流及相应的电压;
将元件X换成元件Y,重复实验.
(3)图丁是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件________(选填“X”或“Y”)是非线性元件.
(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图戊所示,闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;
断开S2,读数为1.00V.利用图丁可算得E=________V,r=________Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表).
(1)用多用电表的欧姆挡测电阻时,电阻值=示数×
倍率,故读数为10Ω×
1=10Ω,由于<,或RX≪RV,故用伏安法测元件X的电阻时,电流表应外接,故选乙电路进行实验.
(2)滑片P从左向右滑动过程中,元件X两端的电压越来越大,电流越来越大,故电流表示数逐渐增大.
(3)由U-I图线可知Y是非线性元件.
(4)由(3)中的U-I图线,可知线性元件的电阻RX=10Ω,当S1、S2都闭合时,回路中的电流I1==0.3A,当S1闭合,S2断开时,回路中的电流I2==0.1A,根据闭合电路欧姆定律,得E=I1(RX+r),E=I2(RX+R+r),联立两式并代入数据解得E≈3.2V,r=0.50Ω.
(1)10 乙
(2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50
用多用电表进行元件探测、检测电路故障
如图甲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.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的________(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乙所示.
请将记录表补充完整,并在图甲的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
[解析]
(1)A是指针定位螺丝,B是欧姆调零旋钮,C是功能选择开关,故选填A.
(2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表,应采用“点触”方式.
(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管.由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0Ω.因黑箱内只有三个阻值相等的电阻,由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和,故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联.又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍,故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联;
a、b间有两个电阻时两个电阻并联,电路图见答案.
[答案]
(1)A
(2)短暂 (3)5.0 如下图所示
4.(2014·
高考天津卷)现要测量一个未知电阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:
多用电表(仅可使用欧姆挡);
一个电池组E(电动势6V);
一个滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流1A);
两个相同的电流表G(内阻Rg=1000Ω,满偏电流Ig=100μA);
两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω);
一个电键S、导线若干.
(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×
10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是________(填字母代号).
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换“×
1”挡,调零后测量
D.如需进一步测量可换“×
1k”挡,调零后测量
(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.
(1)用欧姆表粗测该电阻时,发现指针偏角非常大,说明欧姆表的读数非常小,因此,这个电阻的阻值很小,A正确.为了使欧姆表读数误差更小些,应换“×
1”挡,调零后再测量,C正确,故选A、C.
(2)要求测量电路的能耗较小,因此,应使用滑动变阻器的限流接法.可供选择的器材中无电压表,需用电流表G和R1串联改装成电压表.由于电流表G的量程太小,所以,需用R2和G并联改装成量程较大的电流表.由于未知电阻阻值较小,故电路采用“外接法”.综合考虑,电路图如图所示.
(1)AC
(2)见解析图
5.(2014·
高考重庆卷)某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,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.
(1)断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图乙所示,读数为________V,说明________正常(选填:
蓄电池、保险丝、开关、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乙相同,可判定发生故障的器件是________(选填:
(1)因用直流50V挡检测,故满偏时电压为50V,刻度均匀,在题图乙所示位置时,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.
(1)11.5(11.2~11.8之间的值均可) 蓄电池
(2)小灯
6.(2015·
高考全国卷Ⅰ)图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;
R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;
若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可以求出R1=________Ω,R2=________Ω.
(2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA.电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;
定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω;
滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为________Ω的电阻,R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器.
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻.图乙中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱________(选填“b”或“c”)相连.判断依据是:
________________________________________________________________________.
(1)设使用a和b两接线柱时,电表量程为I1,使用a和c两接线柱时,电表量程为I2,则
使用a和b时:
+Ig=I1①
使用a和c时:
+Ig=I2②
由①②两式得R1=15Ω,R2=35Ω.
(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小=Ω=500Ω,总电阻的最大值为R大=Ω=3000Ω,故R0选300Ω的,R选用最大阻值为3000Ω的滑动变阻器.
(3)d接b时,R1和R2串联,不论是R1还是R2损坏,电表都有示数且示数相同,故应将d接c.根据d接c时的电路连接情况可知:
闭合开关,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1;
若电表指针不动,则损坏的电阻是R2.
(1)15 35
(2)300 3000 (3)c 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1;
若电表指针不动,则损坏的电阻是R2
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,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.
范例 (2016·
宿州模拟)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:
甲
(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;
乙
(3)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);
(4)欧姆表刻度上中间刻度值为15,若将两表笔短接,流过多用电表的电流为________mA(保留3位有效数字).
[解析]
(1)根据“红进黑出”的一般原则,对多用电表有,电流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.
(4)两表笔短接,则I0==102mA.
[答案]
(1)黑
(2)14 53.0 4.6 (3)1.54 (4)102
[点评] 该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查,只要掌握了欧姆表的原理和测电动势的方法,就不难解决.
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- 实验 练习 使用 多用 电表