2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 实验十一 练习使用多用电表 板块一 主干梳理 夯实基础 实验原理与操作 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。 实验原理 1.多用电表 (1)外部构造 多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。 其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有 “” ，右端标有“0” ，是用于测电阻的，其刻度是不均匀的，从右向左越来越密；中间的 刻度线是用于测直流、交流的电流和电压，其刻度是分布均匀的；最下面一条刻度线

2、左侧标有 “ V ” ，是交流 2.5 V 专用，其刻度是不均匀的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。 多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插 “ ” 插孔，黑表笔插 “ ” 插孔，插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮，用它可进行欧姆调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个指针定位螺丝，即 机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针 (在不接入电路中时 )指在左端 “0” 刻线。 (2)内部构造 多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如

3、图所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。如图中 1、 2 为电流测量端，其中接 1 为大量程； 5、 6 为电压测量端，其中接 6 为大量程；3、 4 为电阻测量端，其中接 4 为大倍率。测量时，黑表笔插入 “ ” 插孔，红表笔插入 “ ” 插孔，并通过选择开关接入与待测量相对应的测量端。 【 精品教育资源文库 】 2.测电流、电压的原理 测电流和电压的原理与电流表和电压 表改装原理相同。 (1)直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。 (2)直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几

4、个量程不同的电压表。 3.欧姆表的原理 (1)构造：欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻 R 和红、黑表笔组成。 (2)工作原理：由闭合电路的欧姆定律 I ERg R r Rx，可知 Rx与电流 I 相对应。 (3)刻度的标定：红、黑表笔短接 (被测电阻 Rx 0)时，调节调零电阻 R，使 I Ig，电流表的指针达 到满偏。 当 I Ig时， Rx 0，在满偏电流 Ig处标为 “0”( 图甲 )。 当 I 0 时， Rx ，在 I 0 处标为 “”( 图乙 )。 当 I Ig2时， Rx Rg R r，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻 (图丙 )。 (4)电源极性：红表笔接内部电源的负极，黑

5、表笔接内部电源的正极。 4. 二极管的单向导电性 (1)晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。 (2)晶体二极管具有单向导电性 (符号上的箭头表示允许电流通过的方向 )。当电流从正极流入时，它的电阻 比【 精品教育资源文库 】 较小，如图乙所示；当电流从正极流出时，它的电阻比较大，如图丙所示。 (3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接 “ 正 ” 极，红表笔接 “ 负 ”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。 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

6、电阻 (大、中、小 )三个。 实验步骤 1.观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 2.检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机 械调零。 3.将红、黑表笔分别插入 “ ”“ ” 插孔。 4.测小灯泡的电压和电流。 (1)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。 (2)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。 5.用多用电表测电阻的步骤 (1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 (2)选择开关置于 “” 挡的 “1” ，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻

7、的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向 刻度处。 (3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读 出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。 (4)选择开关改置 “100” 挡，重新进行欧姆调零。 (5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 (6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或 “OFF” 挡。 6.探索黑箱内的电学元件 【 精品教育资源文库 】 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.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为 1、 0.1

8、、 0.01、 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 2、 0.2、 0.02、 0.002 等，或 5、 0.5、 0.05、 0.005 等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可，并按二分之一或五分之一估读，即把最小刻度分成二等份或五等份，观察判断指针靠近哪一个等分线，进而估读到该等分线对应的数值。 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)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当倍率挡位，使指针在中值附近。 (3)读数时的观察易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针 读数。 2.系统误差 (1

9、)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.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘 (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。 【 精品教育资源文库 】 (2)刻度不均匀：左密右疏。 (3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时，应先从中等倍率开始试测，指针偏角太小，换大倍率挡；指针 偏角太大，换小倍率挡。 (4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减

10、小读数误差，指针应指表盘 13到 23的部分，即中央刻度附近。 2.多用电表使用的 “ 八大注意 ” (1)使用前要机械调零。 (2)两表笔在使用时，电流总是 “ 红进 ”“ 黑出 ” 。 (3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。 (4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。 (5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流 2.5 V 专用。 (6)测电阻时 待测电阻与电路、电源一定要断开。 两手一定不要同时接触两表笔金属杆。 指针指中值附近较准，否则换挡。 每换一挡必须重新欧姆调零。 读出示数要乘以倍率才为电阻阻值。

11、(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡。 (8)使用完毕，选择开关要置于 OFF 挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 实验拓展 多用电表的欧姆挡不只是可测电阻值，在实际应用中还可判断某一元件是电阻、电容器还是电感器： (1)若某一元件用欧姆表测量时，指 针指在某一刻度不动，则该元件为电阻。 (2)若某一元件用欧姆表测量时，指针先偏转，然后又缓慢回到 “” 刻度处，则可判断该元件为电容器。 (3)若某一元件用欧姆表测量时，指针先由 “” 逐渐减小到某一较小的固定数值，则可判断该元件为电感器。 板块二 考点细研 悟法培优 考点 1 多用电表的使用及读

12、数 例 1 (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： 【 精品教育资源文库 】 旋动部件 _，使指针对准电流的 “0” 刻线。 将 K 旋转到电阻挡 “100” 的位置。 将插入 “ ” 、 “ ” 插孔的表笔短接，旋动部件 _。使指针对准电阻的 _(填 “0 刻线 ” 或 “刻线 ”) 。 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待测量结果，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 “1 k” 的位置 B将 K 旋转到电阻挡 “10” 的位置

13、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 (2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时， 若用的是 “100” 挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为_ ；测直流电流时，用的是 100 mA 的量程，指针所示电流值为 _mA；测直流电压时，用的是 50 V 量程，则指针所示的电压值为 _V。 尝试解答 (1) S_ T_0 刻线 _ ADC_(2)1700_47_23.5。 (1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边电流的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指【 精品教育资源文库 】 针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻值开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使 指针指向欧姆表中间刻度附近。 (2)若用 “100” 挡测电阻时，指针读数为： 17.0100 1700 若用量程 100 mA 测直流电流时，看中排刻度线，此时最小刻度是 2 mA，要估读到最小刻度的同一位，并按二分之一估读，指针靠近 46 mA 和 48 mA 的 “ 中间线 ” ，所以读数为 47 mA。 若用量程 50 V 测直流电压时，看中排刻度线，此时最小刻度是 1 V，要估读到最小刻度的下一位，读数为 23.5 V。