新课标高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 实验十 练习使用多用电表 基本要求 【 精品教育资源文库 】 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，要及时更换电池 . (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.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.刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电 流、电压、交流、直流共用，下

2、为交流 2.5 V专用 . 4.测电阻时： (1)待测电阻与电路、电源一定要断开 . (2)两手一定不要同时接触两笔金属杆 . (3)指针指中值附近较准，否则换挡 . (4)每换一次挡必须重新欧姆调零 . (5)读出示数要乘以倍率 . (6)电表自带电源，红表笔接电源负极、黑表笔接电源正极 . 5.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 . 考向 1 欧姆表的原理和使用 1.构造：如图所示，欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻 R 和红、黑表笔组成 . 甲 乙 丙 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联 . 外部：接被测电阻 Rx. 全电路电阻 R 总 Rg

3、 R r Rx. 2.工作原理：闭合电路欧姆定律 I ERg R r Rx. 【 精品教育资源文库 】 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，这一过程叫欧姆调零 . (1)当 I Ig时， Rx 0，在满偏电流 Ig处标为 “0”.( 图甲 ) (2)当 I 0 时， Rx ，在 I 0 处标为 “”.( 图乙 ) (3)当 I Ig2时， Rx Rg R r，此电阻值等于欧姆表的内阻值， Rx叫中值电阻 . 典例 1 某物理兴趣小组设计了如图 a 所示的欧姆表电路，通过控制开关 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有 “1

4、” 和 “10” 两种倍率 .所用器材如下： A.干电池：电动势 E 1.5 V，内阻 r 0.5 B.电流表 G：满偏电流 Ig 1 mA，内阻 Rg 150 C.定值电阻 R1 1 200 D.电阻箱 R2和 R3：最大阻值都为 999.9 E.电阻箱 R2：最大阻值 9 999 F.开关一个，红、黑表笔各 1 支，导线若干 (1)该实验小组按图 a 正 确连接好电路 .当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 R2 ，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻 R 内 ，则 R内 ，欧姆表的倍率是 (填 “1” 或 “10”). 图 a 图 b (2)闭合开关 S.

5、第一步：调节电阻箱 R2和 R3，当 R2 且 R3 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏； 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱 R4，调节 R4，当电流表指针指向图 b 所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为 . 解析 (1)当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，由闭合电路欧姆定律有 E I(r RgR1 R2)，电流表达到满偏即 I 10 3 A 时，代入数据解得 R2 149.5 ，此时 R 内 r Rg R1 R2 1 500 . 由于开关 S 断开时，欧姆表内阻较大，中值电阻较大，所以欧姆表的倍率是“10”. (2)当开关 S 闭合时，将红、黑表笔短接，由闭合电路欧姆定律有 E I(Rg

6、 R1) I【 精品教育资源文库 】 I（ Rg R1）R3 (R2 r)，此时欧姆表内阻 R 内 r R2（ R1 Rg） R3R1 Rg R3 150 ，联立解得 R2 14.5 ， R3 150 . 即当 R2 14.5 且 R3 150 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏 . 当电流表指针指向题图 b 所示的位置即 0.6 mA 时，闭合电路中总电流为 I 0.6 mA0.6 mA （ 150 1 200 ）150 6 mA，由闭合电路欧姆定律有ER 内 R4 610 3 A，解得R4 100 ，即对应的欧姆表的刻度值为 100 . 答案 (1)149.5 1 500 10 (2)

7、14.5 150 100 典例 2 如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为 20 的电阻，测量步骤如下： 甲 乙 (1)调节 ，使电表指针停在 (填 “ 电阻 ” 或 “ 电流 ”) 的 “0” 刻线 . (2)将选择开关旋转到欧姆挡的 (填 “1”“10”“100” 或 “1 k”) 位置 . (3)将红、黑表笔分别插入 “ ”“ ” 插孔，并将两表笔短接，调节 ，使电表指针对准 (填 “ 电阻 ” 或 “ 电流 ”) 的 “0” 刻线 . (4)将红、黑表笔分别与待测电阻 两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为 . (5)测量完毕，将选择开关旋转到 “OFF” 位置

8、 . 解析 使用多用电表欧姆挡，先机械调零，测量 20 的电阻时，要使用 “1” 的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为 19.0 . 答案 (1)指针定位螺丝 电流 (2)“1” (3)欧姆调零旋钮 电阻 (4)19.0 1.欧姆表的红表笔接内部电源的负极，测量时电流从黑表笔流出，从红表笔流入 . 2.使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小 ，测量电阻值越大 . 【 精品教育资源文库 】 考向 2 多用电表的原理和使用 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 . 2.多用电表内部原理示意图 多用

9、电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，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， 3、 4 为电阻测量端，5、 6 为电压测量端 .测量时，黑表笔插入 “ ” 插孔，红表笔插入 “ ” 插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端 . 典例 3 在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表 ，图甲为电表的电路图 .已知选用的电流表内阻 Rg 10 、满偏电流 Ig 10 mA，当选择开关接 3 时为量程 250 V的电压表 .该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀， C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据

10、没有标出 . 甲 【 精品教育资源文库 】 乙 (1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接 1 时其读数为 ；选择开关接 3 时其读数为 . (2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验： 将选择开关接 2，红黑表笔短接，调节 R1的阻值使电表指针满偏； 将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指 C 处，此时电阻箱的示数如图所示，则 C 处刻度应为 ； 计算得到多用电表内电源的电动势为 V.(保留两位有效数字 ) 解析 (1)选择开关接 1 时，多用电表为电流表，其满偏电流为 10 mA，则选用 0 100 mA 的电流刻度线

11、，此时表盘的最小刻度为 2 mA，则读数为 69 mA，而电流表满偏电流为 10 mA，再把该数据缩小为原来的十分之一即为电流表的示数，故为 6.9 mA.选择开关接 3 时，多用电表为电压表，其量程为 250 V，此时表盘的最小刻 度为 5 V，估读数字出现在最小刻度的本位，故此时电压表读数为 173 V. (2)电阻箱读数为 510 1100 150 ，此时电表指针指在正中间，此电阻值即为欧姆表的中值电阻，也等于欧姆表的内阻 Rg R1 r.选择开关接 2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏时，根据欧姆定律有 E Ig(Rg R1 r) 1.5 V. 答案 (1)6.9 mA 17

12、3 V(172 174 V 均可 ) (2)150 1.5 典例 4 在 “ 练习使用多用电表 ” 的实验中： (1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触 点的电势比黑表笔 (填 “ 高 ” 或“ 低 ”). (2)某同学把选择开关打到 “1” 挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应 . A.用力转动欧姆调零旋钮 B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C.更换多用电表的电池 D.作报废处理，换新的多用电表 (3)在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数 . 【 精品教育资源文库 】 所选择的挡位 指针读数 直流电压 10

13、V 电阻 “10” 挡 解析 (1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接 ，黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低 . (2)把选择开关打到 “1” 挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选 B. (3)多用电表选择直流电压 10 V 挡，由图示可知，其分度值为 0.2 V，示数为 3.6 V；选择开关置于电阻 “10” 挡，由图示表盘可知，其示数为 2610 260 . 答案 (1)低 (2)B (3)3.6 V 260 考向 3 使用 多用电表

14、检测电路故障 1.断路故障的检测方法 (1)将多用电表拨到电压挡作为电压表使用 . 将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏 . 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)将多用电表拨到电流挡作为电流表使用 .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