学年高中物理第二章直流电路第7节学生实验练习使用多用电表教学案教科版选修3文档格式.docx

1、（2）外形构造图273如图273所示，上半部是表头，表头的表盘上通常有电流、电压、电阻等三种刻度，其中最下面一行是交流电压表的刻度，最上面一行是欧姆表的刻度，这两个刻度是不均匀的，中间的一条刻度线均匀但标有不同的数值。表头下部有一个定位螺丝，使用前应先调整指针在零刻度线处。多用电表的下半部的中心部位是选择开关，盘面上还有电阻挡的调零旋钮，下面有两个红、黑表笔插孔。三、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻（大、中、小）三个。四、实验步骤1检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀转动定位螺丝进行机械调零。2将红、黑表笔分别插

2、入“”“”插孔。3测量（1）测电压：按如图274甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于相应直流电压挡，测小灯泡两端的电压，根据所选量程读数。图274（2）测电流：按如图乙所示连好电路，将选择开关置于相应直流电流挡，测量通过小灯泡的电流，根据所选量程读数。（3）测电阻根据被测电阻的大约阻值，选取合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在电阻挡的“0 ”刻度位置，若没有指在电阻挡的“0 ”刻度位置，则调节电阻挡调零旋钮，使指针指在电阻挡的“0 ”刻度位置。将被测电阻接在两表笔之间，如果指针偏角过小（大），需要更换更大（小）倍率欧姆挡。切记，每次换挡后都要重新欧姆调零。测量时待指针稳定在表盘刻度中央

3、附近后读数。读出指针在刻度盘上所指的数值，观察选择开关所对应的电阻挡的倍率，用读数乘以倍率，即得测量结果。测量完毕，应将选择开关置于“OFF”位置或交流电压最高挡。4二极管的特点及其电阻测量 （1）特点：如图275所示，它由半导体材料制成，有两个电极。正极和负极，电流从正极流入时电阻较小，从正极流出时电阻较大，即二极管具有单向导电性。图275（2）电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大，可用多用电表判断它的正负极或区分它的好坏。测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极。读数乘以倍率即为正向电阻。测反向电阻：选择高倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表

4、笔接二极管负极，红表笔接二极管正极。读数乘以倍率即为反向电阻。5利用多用电表探测黑箱内的电学元件判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管正接时示数很小，反接时示数很大电容器指针先指“0 ”后逐渐增大到“”，且越来越慢6用多用电表判断电路故障电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、或接头处接触不良等，检查故障的方法有：（1）电压表检测如果电压表读数为零，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联电路之外无断

5、路且并联路段内无短路。（2）假设法已知电路发生某种故障，寻求故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障处为止。五、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测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001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。六、误差分析1测电阻

6、时，表盘刻度线不均匀造成读数误差。2电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大。七、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钮。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由于欧姆表盘难于估读，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，

7、特别是在测电阻时更应注意。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如果调零后表的指针不能指到满刻度，应更换电池。9多用电表使用完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。例1多用电表表头的示意图如图276所示。在正确操作的情况下：图276（1）若选择开关的位置如a所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。（2）若选择开关的位置如b所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。（3）若选择开关的位置如c所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。（4）若选择开关的位置如c所示，正确操作后发现指针

8、的偏转角很小，那么应选择_挡重新测量。解析（1）若选择开关的位置如a所示，则测量的是直流电压，量程为2.5 V，测量结果为1.25 V。（2）若选择开关的位置如b所示，则测量的是直流电流，量程为100 mA，测量结果为50 mA。（3）若选择开关的位置如c所示，则测量的是电阻，倍率为“100”，测量结果为16100 1.6 k。（4）若选择开关的位置如c所示，指针的偏转角很小，说明所测量电阻的阻值很大，应该选择更大倍率的挡位，即“1 k”挡。答案（1）直流电压1.25 V（2）直流电流50 mA（3）电阻1.6 k（4）1 k例2某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“1

9、 k”挡位，测量时指针偏转如图277所示。请你简述接下来的测量操作过程：图277_；_；_；测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图278所示。其中电压表内阻约为5 k，电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。图278（3）图279是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量_；当S旋到位置_时，可用来测量电流，其中S旋到位置_时量程较大。图279解析（1）欧姆表读数时， 指针在中央位置附近时最准确，开关旋到“1 k”挡时，指针偏角太大，所以

10、改换成小挡位“100”；换挡后，应对欧姆表重新进行调零；所测电阻阻值等于表盘示数倍数。（2）上一问可以粗略地知道被测电阻为几千欧，与电压表的内阻相近，因此安培表应用内接法。（3）多用电表测电阻时，电源内置；作电流表时，电阻与表头并联；并联电阻越小，电流表的量程越大。答案（1）断开待测电阻，将选择开关旋到“100”挡将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 ”再接入待测电阻，将指针示数100，即为待测电阻阻值（2）连线如图（3）电阻1、21例3如图2710所示是某同学连接的实物图，灯泡A、B的规格均为“2.5 V1 W”，滑动变阻器的规格为“10 1 A”，闭合开关后两灯都不亮。他采取

11、下列两种方法对故障原因进行排查：图2710（1）用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于_挡。A2.5 V B10 VC50 V D250 V在测试a、b间的直流电压时，红表笔应当接触_（填“a”或“b”）。该同学的测试结果如表一所示，则根据测试结果可以判断故障是_。A灯A短路 B灯B短路Ccd段断路 Ddf段断路 表一 表二测试点电压表示数a、b有示数b、dc、d无示数d、f指针偏转情况d、ee、f（2）将开关断开，再选电阻挡进行测试，测试结果如表二所示，那么查出的故障是_。A灯A断路 B灯B断路C灯A、B都断路 Dd、e间断路解析（1）由题中实物图可知，电源由4节干电池组成，电源

12、电动势E6 V，用多用电表直流电压挡测量时，应选10 V挡较合适。根据电流应从红表笔流入，从黑表笔流出的原则，红表笔应连电源正极，即接b。可用排除法确定电路故障，接a、b时有示数，说明从电源负极到a处、正极至b处，无断路；测试点b、d之间有示数，说明a与d之间无断路；测试点c、d之间无示数，说明e、f、b间有断路；测试点d、f之间有示数，说明f、b间无断路，故可确定断路在d、f间。另外不能说明A或B灯短路，因为一个灯短路，并不影响另一个灯发光。（2）由接c、d和接e、f时指针偏转情况可知，灯A、B均未断路，由接d、e时指针偏转情况可知，d、e间断路。答案（1）BbD（2）D1如图2711为一正

13、在测量中的多用电表表盘。图2711（1）如果是用“10”挡测量电阻，则读数为_。（2）如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为_mA。（3）如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为_V。解析：用多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度弧线，根据读数规则（一般估读到百分位），直接读出指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值。（1）因为选的是“10”挡，所以读数为6.010 60 。（2）因为用直流10 mA挡测电流，所以对应下面10 mA挡读数为7.20 mA（注意从直流刻度区读）。（3）用直流5 V挡测时，电压为3.60 V。答案：（1

14、）60（2）7.20（3）3.602如图2712所示，黑盒中有一个单向导电元件，当元件中电流沿某一方向时，单向导通，其电阻为零；当电流反向时，其电阻无穷大。另外，还有两个阻值均为1 k的电阻。它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如下表所示。图2712黑表笔12红表笔3表盘读数0.5 k2 k那么黑盒中的电路应为下列选项中的（）选C黑表笔与表内电源的正极相连，红表笔与表内电源的负极相连。当黑表笔接1、红表笔接2时电阻为0，表明1、2间测的是二极管的正向电阻；当黑表笔接1、红表笔接3时电阻为0.5 k，是已知电阻阻值的二分之一，故1、3

15、间是两个电阻并联；当黑表笔接2、红表笔接1时，电阻为2 k，为两个电阻串联。综合分析可判定选项C正确。3（2015上海高考）如图2713是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流0.5 mA、内阻10 ；电池电动势1.5 V、内阻1 ；变阻器R0阻值05 000 。图2713（1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的，当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零。调零后R0阻值将变_（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300 ，则这个电阻的真实值是_。（2）若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_（选填

16、“偏大”“偏小”或“准确”）。（1）由闭合电路欧姆定律：Ig得：R0Rgr，因为式中E变小，r变大，故R0将减小；因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E1.5 V刻度的。测得某电阻阻值为300 时，电流表中的电流I，R，当电池电动势下降到E1.45 V时，此时欧姆表的内阻R，由闭合电路欧姆定律得I，解得真实值R290 。（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确，因为电源的电动势没有变化，而内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消。（1）小290（2）准确4为了确定一个定值电阻Rx的阻值，做如下测量：图2714（1）用多用电表“1”倍

17、率粗测该电阻，示数如图2714所示，测量结果为_。（2）用伏安法测量该电阻，实验室提供的器材及规格如下：电压表V1（03 V，内阻约3 k）电压表V2（015 V，内阻约15 k）电流表A （050 mA，内阻约5 ）滑动变阻器R1（最大阻值20 ）滑动变阻器R2（最大阻值2 k）定值电阻R0（阻值50 ）电源（4 V，内阻可不计）开关1个，导线若干为了较准确的测量电阻，电压表应该选择_，滑动变阻器应该选择_；请在图2715方框内画出电路图。图27151”倍率粗测该电阻，测量结果为13 。（2）因电源电压只有4 V，故电压表选V1；滑动变阻器要用分压电路，故选R1；电路如图所示。（1）13.0

18、（或13）（2）V1R1图见解析5某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验。 图2716（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图2716所示，得出电压表的内阻为3.00103 ，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1.5 V，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2717所示的电路图，实验步骤如下：图2717A断开开关S，按图2717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

19、位置，使电压表的指针指到3 V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1.5 V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2 000 c滑动变阻器：最大阻值10 d电阻箱：最大阻值9 999.9 ，阻值最小改变量为0.1 e电阻箱：最大阻值999.9 ，阻值最小改变量为0.1 f电池组：电动势约6 V，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：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_（填

20、“b”或“c”），电阻箱中选用_（填“d”或“e”）。电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测_R真（填“”或“”）；若RV越大，则越_（填“大”或“小”）。（1）由题知欧姆表的内阻为r1.5103 ，欧姆表内电池电动势为1.5 V，根据闭合电路欧姆定律可知，EUr，解得U1.0 V。（2）由于滑动变阻器连接采用的是分压接法，为了使电路电压调节变化尽可能均匀，应选用最大阻值较小的滑动变阻器c，由于电压表的电阻约为3 000 ，因此电阻箱应选用最大阻值超过3 000 的电阻箱d。由于将电阻箱的阻值调大，因此电压表与电阻箱串联部分电路两端的电压会大于3 V，即当电压表的示数为1.5 V时，

21、电阻箱两端的电压大于1.5 V，即电阻箱接入电路的电阻值大于电压表的内阻，因此电压表电阻的测量值大于真实值，即R测R真；当RV趋于无穷大时，|趋于零，因此RV越大，|越小。（1）1.0（2）cd小6（2015广东高考）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3 k）、电流表（内阻约为1 ）、定值电阻等。图2718（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2718（a）所示，读数为_，据此应选择图2718中的_（填“b”或“c”）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_（填“增大”或“减

22、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。图2719（3）图2719（a）是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件_（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R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图2719（b）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V。利用图2719（a）可算得E_V，r_（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X的读数为10 110 ，由于，或RXRV，故用伏安法测元件X的电阻时，电流表应外接，故选

23、b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UI图线可知Y是非线性元件。（4）由（3）中的UI图线，可知线性元件的电阻RX10 ，当S1、S2都闭合时，回路中的电流I10.3 A，当S1闭合，S2断开时，回路中的电流I20.1 A，根据闭合电路欧姆定律，得EI1（RXr），EI2（RXRr），联立两式并代入数据解得E3.2 V，r0.50 。（1）10b（2）增大（3）Y（4）3.20.507同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻。图2720（1）他先用多用表电压挡直接接在电源两极，读数如图272

24、0甲所示，则电源电动势约为_V。（2）为了更准确地测量电源的电动势和内电阻，他用多用表的“直流100 mA”挡设计了如图乙所示的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为_。（3）将多用电表的选择开关从OFF旋转至“直流100 mA”挡，调节电阻箱到合适的值并记录其读数R，合上开关从多用表上读出相应的示数I。（4）重复（3）的操作获得多组数据，根据数据作出了如图丙所示的R图线。（5）由图线得干电池的电动势E_V（保留三位有效数字），内阻r_（取整数），多用表的内电阻对_（选填“E”“r”或“E和r”）的测量结果有影响。（1）用多用表电压挡直接接在电源两极，量程为2.5 V，则电

25、源电动势约为1.30 V；（2）他用多用表的“直流100 mA”挡设计了题图乙的测量电路，根据欧姆定律得开关闭合前电阻箱的最小取值R13 。（5）由EIRIr，变形为RrE，根据函数斜率和截距的概念应有：EkV1.40 V，r8，可得r8 。由于多用表存在内电阻，所以由闭合电路欧姆定律得：EIRI（RAr），变形为：R（RAr）E，所以纵轴截距的绝对值代表电流表与电源的内阻之和，所以多用表的内电阻对r的测量结果有影响。（1）1.30（2）13 （5）1.408r电学实验问题1（1）用多用电表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔；b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔；c旋转S使其尖端对准欧姆挡“1 k”；d旋转S使其尖端对准欧姆挡“e