2021高考物理（选择性考试）人教版一轮学案：第八章 实验10　练习使用多用电表 WORD版含解析.docx

1、实验10练习使用多用电表1.改装方案项目改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压 并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻UIg（RgR），故RRgIgRg（IIg）R，故R改装后电表内阻RVRgRRgRARg2.校正（1）电压表的校正电路如图1所示，电流表的校正电路如图2所示.图1图2（2）校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表（电流表）示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表（电流表）和标准电压表（标准电流表）的示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正.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

2、成.图甲图乙图丙1.实验目的（1）了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法.（2）会使用多用电表测电压、电流及电阻.（3）会用多用电表探索黑箱中的电学元件.2.实验原理根据闭合电路欧姆定律.（1）当红、黑表笔短接时，Ig.（2）当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I.（3）当I中Ig时，中值电阻R中RgRr，此时电阻等于多用电表的内阻.3.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻（大、中、小）三个.4.实验步骤（1）测量定值电阻.机械调零：调整定位螺丝，使指针指向左端的零位置.根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，进行欧姆调零.将被

3、测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数.改变选择开关挡位时，需重新进行欧姆调零.测量完毕，将选择开关置于交变电压最高挡或“OFF”挡.（2）测量小灯泡的电压和电流.（3）测量二极管的正、反向电阻.（4）探索黑箱内的电学元件.5.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.（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.6.注意事项（1）多用电表使用注意事项.使用前要机械调零.两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”.指针指中值附近较准，否则换

4、挡.每换一挡必须重新欧姆调零.读出示数要乘以倍率.使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交变电压最高挡，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.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.7.误差分析（1）偶然误差.估读时易带来误差.表头指针偏转过大或过小都会使误差增大.（2）系统误差.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，要及时更换电池.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.考点一 常规实验某探究小组进行“练习使用多用电表”的实验，请帮他们

5、完成下列几个问题.（1）如图甲是多用电表的刻度盘，当选用量程为050 mA的电流挡测量电流时，表针指示图示刻度，则所测电流为mA；当选用量程为0250 V的电压挡测电压时，其示数为V.图甲图乙（2）图乙是图甲中多用电表的简化电路图，当转换开关S旋转到位置3时，可用来测量；转换开关接2时，多用电表为一个倍率为“10”的欧姆表，若图甲中E为该量程对应表盘刻度的中间位置，刻度值为15，则欧姆表内阻为；若表头A的满偏电流为50 mA，则图乙中电源的电动势为V.（3）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将一个二极管的两极分别记作a和b，红表笔接a端、黑表笔接b端时，表针几乎不转；红表笔接b端、黑表笔接a

6、端时，表针偏转角很大.则该二极管的正极是（选填“a”或“b”）端.解析：（1）当选用量程为050 mA的电流挡测量电流时，其分度值为1 mA，示数为31.0 mA；当选用量程为0250 V的电压挡时，其分度值为5 V，其示数为155 V.（2）当转换开关S旋到位置3时，相当于给电流表加了一个分压电阻，可用来测量电压；转换开关接2时，由图甲所示，指针指在E处时，E处对应电阻为中值电阻，则欧姆表内阻为Rg150 ，由于表头A满偏电流为Ig50 mA，指针指E时，表头电流为I25 mA，由I，则电源电动势EI（RRg）0.025300 V7.5 V.（3）二极管的正向电阻很小，反向电阻无穷大，红表笔

7、接b端、黑表笔接a端时，电流从a端流入b端流出，指针偏转角很大说明电阻很小，故正极是a端.答案：（1）31.0155（2）电压1507.5（3）a关于中值电阻和表盘刻度1.当红、黑表笔短接并调节调零电阻R使指针满偏时有Ig，当表笔间接入待测电阻Rx时，有Ix，得IxIg，当RxR中时，Ix，指针指在表盘刻度中央位置，故称R中为欧姆表的中值电阻，也是欧姆表的内阻.2.由IxIg，知电流和电阻为非线性关系，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻的零刻度在电流最大刻度处.考点二 创新实验（2017全国卷）图甲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

8、是可变电阻；表头 的满偏电流为250 A，内阻为480 .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1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和 2.5 mA 挡，欧姆100 挡.图甲图乙（1）图甲中的A端与（选填“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R1R2，R4 .

9、（4）某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为；若此时B端是与“3”连接的，则读数为；若此时B端是与“5”连接的，则读数为（结果均保留三位有效数字）.解析：（1）当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接.（2）在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；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，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误.（3）根据题给条件可知：当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组

10、成的串联电路并联，此时为量程1 mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，解得R1R2160 .当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 ，两端电压为0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88 V，则R4电阻为880 .（4）若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5 mA，读数为1.47 mA.若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11100 1.10 k.若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用

11、，量程为5 V，读数为2.95 V.答案：（1）黑（2）B（3）160880（4）1.47 mA11.0102 k2.95 V创新角度分析考查方式的改进侧重于多用电表原理的考查，即表笔与电源极性，换挡开关与测量项目及读取.1.实验方案的改进：利用多用电表检查电路故障，同时考查温控电路的工作原理.2.数据处理方式的创新：判断温控电路中控制的温度范围.1.如图甲所示为某多用电表内部简化电路图.图甲图乙某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻（如图乙）.（1）主要步骤如下：把选择开关拨到“100”的欧姆挡上；把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；把红、黑表笔与待测电

12、压表的接线柱相接，发现这时指针偏转角度很小；换用（选填“10”或“1 k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；把选择开关调至空挡或交变电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕.（2）实验中表盘示数如图丙所示，则欧姆表的读数为，这时电压表读数为V.图丙（3）欧姆表内部电源电动势为V（保留两位有效数字）.解析：欧姆表在测量电阻时指针偏转很小，说明被测电阻大，挡位应提升一级，即换1 k挡测量.（2）欧姆表的读数为RV40.01 000 4.0104 ；电压表读数为U2.20 V.（3）根据采用的挡位可知中值电阻即欧姆表内阻为rg1.5104 ，根据闭合回路欧姆定

13、律可得UE，代入数据解得E3.0 V.答案：（1）1 k（2）4.01042.20（3）3.02.某学生实验小组利用图a所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有：多用电表；电压表：量程05 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干.图a回答下列问题：（1）将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔，进行欧姆调零.（2）将图a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b所示，这时电压表的示数如图c所示.多用电表和电压表的读数分别为k和V.图b图

14、c（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12.0 k和4.00 V.从测量数据可知，电压表的内阻为k.图d（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d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“1 k”挡内部电路的总电阻为k.解析：（1）使用多用电表欧姆挡时，首先应将两表笔短接，进行欧姆调零.（2）无论多用电表测哪类物理量，电流必从红表笔流入，黑表笔流出，欧姆挡中黑表笔接内部电源正极，红表笔接负极，因此红表笔应接“1”.（3）从图b可以看出指针指向欧姆挡15.0 位置，电阻挡为“1 k”，故读数为15.0 k；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V.（4）当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k.（5）设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由（3）、（4）问可得，两式联立解得E9.00 V，R15.0 k.答案：（1）短接（2）1（3）15.03.60（4）12.0（5）9.0015.0