2015高考物理(选修3-1)一轮精品复习之多用电表原理 实验:练习使用多用电表Word版含答案
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一、电流表与电压表的改装 1•改装方案2•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 二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 1. 构造:R 和红、黑表笔组成.3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联 外部:接被测电阻 R x . 全电路电阻R 总=R g + R+ r + R x . 2. 工作原理:3. 刻度的标定:R,使1= l g ,电流表的指针达到满偏,这一过程实验练习使用多用电表如图3所示,欧姆表由电流表 G 、电池、调零电阻 闭合电路欧姆定律,I =红、黑表笔短接(被测电阻R x = 0)时,调节调零电阻叫欧姆调零.(1)当1 = l g时,R x= 0,在满偏电流l g处标为"0” .(图甲)⑵当1 = 0时,R x is,在1 = 0处标为“三 .(图乙)(3)当1 = 2g时,R x = R g+ R+ r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x叫中值电阻.三、多用电表1•多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程图42•外形如图4所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程•3•多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮 (使电表指针指在右端零欧姆处 )、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“ 0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“ + ”插孔,黑表笔插入“―”插孔)•四、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5甲所示•图52•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).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,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1•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•2•实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程(2)机械调零: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,则可用小螺丝刀进行机械调零•(3)将红、黑表笔分别插入“ + ”、“ ―”插孔•(4)测量小灯泡的电压和电流•①按如图6甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡』小、灯泡两端的电压•图6②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“ 0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡•1•多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“―”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”、“黑出”.(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指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮•(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率•(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆•⑸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•(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零•(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡•长期不用,应把表内电池取出•2•多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.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________ •b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联•若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡: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•(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,故障应是短路命题点一教材原型实验例1(2017全国卷川23)图7(a)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;R i、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250讣,内阻为480 Q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X 100 Q挡.图7(1)_____________________ 图(a)中的A端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接•⑵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 R1+ R2= Q, R4= Q.⑷某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“ 1”相连的,则多用电表读数为__________ ;若此时B端是与“ 3”相连的,则读数为___________ ;若此时B端是与“ 5”相连的,则读数为_____________ •(结果均保留3位有效数字)答案⑴黑(2)B (3)160 880 (4)1.47 mA1.10 k Q2.94 V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组成的串联电路并联,此时为量程1 mAR g 1 — 0.25 3的电流挡,由并联电路两支路电流与电阻成反比知,亠 =0 25 = 1,解得R1+ R2 = 160 Q.R1 + R2 °25 1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后的总电阻为120 Q,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,贝U R4电阻为880 Q.⑷若此时B端是与“1”连接的,多用电表作为直流电流表使用,量程为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11X 100 Q= 1.10 k Q.若此时B端是与“ 5”连接的,多用电表作为直流电压表使用,量程为 5 V,读数为2.94 V.1 某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为10 V )的内阻(大约几十千欧),该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为 30.图8(1)欧姆挡的选择开关拨至 ________ (选填“X 1k ”或“x 100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,选 用图8中 ______ (选填“ A ”或“ B ”)方式连接•⑵如图9甲所示,该同学读出欧姆表的读数为 _______________ Q;如图乙所示,电压表的读数为 __________ V ,欧姆表电池的电动势为 __________ V.图9答案 (1)X 1k A (2)4 X 1045.0 8.75解析 (1)用多用电表测电阻时,应让指针指在中间刻度附近,因而应选 “X 1k”挡•多用电表测电阻时,需要用其内部电源,黑表笔接内部电源的正极,电压表的两接线柱中, 端,因而A 电路的连接方式正确• ⑵题图甲中欧姆表的读数为 40X 1 k Q= 40 k Q 题图乙中电压表的读数为知欧姆表中电池的电动势E = U +心U +駅5.0 V+ 代X 30 X 103 V=站5V.2二极管具有单向导电性, 其正向电阻很小,反向电“ + ”接线柱应接高电势5.0 V.由闭合电路的欧姆定律阻很大,现有一个二极管其正极记为A、负极记为B.某同学研究二极管正、反向电阻的相关实验操作过程如下:(1)先用多用电表的欧姆挡测量其电阻,其正向电阻约为10 Q,反向电阻约为50 k Q,则在测量二极管的正向电阻时,电表的红表笔应接傾“A”或“ B ”)端•(2)该同学设计了如图10所示的电路用伏安法进一步测量该二极管正反向电压均为 2 V时的电阻值,二极管接在1、2之间,电压表的内阻约为40 k Q,选用多用电表的直流电流挡作为电流表接在3、4 之间•该多用电表的直流电流有三个量程,量程和对应的内阻分别为:①50 ^A,内阻约为100 Q;②50 mA,内阻约为50 Q;③250 mA,内阻约为10 Q则在实验过程中,多用电表的红表笔应与接线柱(填“ 3”或“ 4”)相连;测二极管的反向电阻时电流表的量程应选用_______ (填“①”“②”或“③”),单刀双掷开关S2应拨向接点________ (填“5”或“ 6”).图10答案 (1)B (2)3 ①6解析 (1)多用电表测电阻时红表笔接表内电池的负极,所以测二极管的正向电阻时应与二极管的负极相连即与B相连;(2)红表笔是多用电表作直流电流表使用时的正接线柱,故应与接线柱3相连;电压为2 V时,二极管反接时的电流约为40 yA,所以应选用量程①;根据电压表和电流表内阻应采用电流表内接法,所以单刀双掷开关S2应拨向接点6.3在“练习使用多用电表”的实验中:图11(1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图11甲所示,若选择开关置于“X 100”挡,按正确使用方法测量电阻R x的阻值,指针位于图乙所示位置,则R x= __________ Q.(2)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x,其测量结果与原结果相比将____________ (选填“变大” “变小”或“不变”).⑶某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表,其电路如图丙所示.①关于该欧姆表,下列说法正确的是___________ .A.电阻刻度的零位在表盘的右端B.表盘上的电阻刻度是均匀的C.测量前,不需要红、黑表笔短接调零D.测量后,应将开关 S断开②某同学进行如下操作:当R x未接入时,闭合开关 S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,使电流表满偏•当R x接入A、B表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,则待测电阻R x的阻值为(已知电流表的内阻为 R g,电池的内阻为r,可变电阻接入电路的阻值为R).答案⑴7。
人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习多用电表【学习目标】1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】要点一、欧姆表1.内部构造:欧姆表是由电流表改装而成的,它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成.2.基本原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示,G 是电流表(表头),内阻为g R ,满偏电流g I ,电池的电动势为E ,内阻为r ,电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.(1)当红、黑表笔相接时(如图甲所示),相当于被测电阻0x R =,调节R 的阻值,使g g E I r R R=++,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点,g r R R ++()是欧姆表的内阻.(2)当红、黑表笔不接触时(如图乙所示),相当于被测电阻x R =∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”点.(3)当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时(如图丙所示),通过表头的电流g xE I r R R R =+++.改变x R ,电流I 随着改变,每个x R 值都对应一个电流表,在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ,就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值.(4)当g R R R r =++时,12g I I =,指针半偏,令欧姆表内阻g R R R r =++内,则当指针半偏时,表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内.要点诠释:(1)当欧姆表未接入电阻,处于断路状态,即x R →∞时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为∞处.故当电路接入电阻后如果偏角很小。
表明被测电阻阻值较大.(2)当欧姆表表笔直接相连,即0x R =时,表路中电流最大.指针偏满,故电阻零刻度在最右端满偏电流处.(3)x R 与I 是非线性关系,故电阻挡表盘刻度不均匀.从表盘上看,“左密右疏”,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.要点二、多用电表1.功能:多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.2.外部结构:如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF 挡,或交流电压最高挡.要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.要点三、实验:练习使用多用电表使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.1.用多用电表测量小灯泡的电压(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.用多用电表测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.3.用多用电表测量定值电阻(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;(3)测量读数:读数时要乘倍率.(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.要点诠释:○1每次换挡后均要重新欧姆调零.○2被测电阻要与电源等其他元件断开.○3要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.4.用多用电表测量二极管的正反向电阻(1)二极管的单向导电性○1晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图:○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).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).(2)欧姆表中电流的方向多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.(3)测二极管的正、反向电阻○1测正向电阻”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表用多用电表的欧姆挡,量程拨到“10Ω笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表R(如图甲所示).笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻1○2测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1000Ω ”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻2R (如图乙所示).要点诠释:(1)当1R 与2R 相差很大时,说明二极管质量较好;当1R 与2R 相差较小时,说明二极管质量不好.如果1R 和2R 均较小,可能二极管短路;如果1R 与2R 均较大,可能二极管断路.(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.要点四、多用电表的测量原理和使用1.多用电表的测量原理(1)测直流电流和直流电压的原理这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
高中物理人教版选修3-1第二章第9节实验:练习使用多用电表同步练习一、选择题1.如图所示,电路中有三根导线,其中一根是断的,电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。
为了查出断导线,某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c 端,并观察多用电表指针的示数。
下列选项中符合操作规程的是()A.直流10 V挡B.直流0.5 A挡C.直流2.5 V挡D.欧姆挡【答案】A【考点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】因为被检测的电路为含电源电路,所以选用欧姆挡一定不行,选项D不符合题意;由于电路中电源电动势为6 V,所以选用直流2.5 V挡也不安全,选项C不符合题意;估测电路中电流的最大值可能为I m=1.2 A,所以选用直流0.5 A挡也不对,B选项不符合题意;只能选用直流10 V挡,A选项符合题意。
故正确答案为:A。
【分析】此题属于基础题型,考查对多用电表的使用以及对常见电路问题中电流表、电压表量程的估测与选择条件,需引起注意。
2.晶体二极管是电子电路中的常用元件,用多用电表欧姆挡可粗略测量它的好坏。
如图所示,是用多用电表欧姆挡(×10 Ω)测试三只二极管的示意图,由图可知哪个图中的二极管是好的,哪端为它的正极,正确的是()A. 甲,aB. 乙,aC. 丙,bD. 乙,b【答案】B【考点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】晶体二极管的正向电阻很小,而反向电阻很大。
由甲、乙、丙测量结果可知,乙图二极管是好的,a端为正极,故B符合题意。
故答案为:B。
【分析】此题属于基础题型,考查对二极管正、反向电阻特点,以及考查多用电表中欧姆表的使用原理,较为简单。
3.在商店选购一个10 μF电容器,在只有一个多用电表的情况下,为了挑选一个优质产品,应选用哪个量程:①直流电压挡;②直流电流挡;③欧姆挡;选好量程以后,再将多用电表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该:④不偏转;⑤偏转至最右边;⑥偏转至中值;⑦偏转一下又返回最左边正确的选项是()A. ①④B. ①⑤C. ③④D. ③⑦【答案】D【考点】多用电表的原理和使用【解析】【解答】若用电压、电流挡,则因无电源无法检测,故要用欧姆挡;使用欧姆挡检测时,接通时是充电过程,充电完毕后,相当于断路,电阻无穷大,故测量时指针先偏转一下又返回到最左边,选项D 符合题意。
8多用电表的原理9 实验:练习使用多用电表一、欧姆表1.原理:依据闭合电路的欧姆定律制成,它是由电流表改装而成的.2.内部构造:由表头、电源和可变电阻三部分组成.3.测量原理如图所示,当红、黑表笔间接入被测电阻R x时,通过表头的电流I g=错误!,改变R x,电流I随着改变,每个R x值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的R x值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端?提示:当所测电阻R x=0时,电流表中的电流最大,为表头的满偏电流.二、多用电表1.用途:共用一个表头,可分别测量电压、电流、电阻等物理量.2.最简单的多用电表原理图如图甲所示,当单刀多掷开关接通1时,可作为电流表使用;接通2时,可作为欧姆表使用;接通3时,可作为电压表使用.3.外形构造如图乙所示(把图上内容补充完整),选择开关周围有不同的测量功能区域及量程,选择开关旋到不同的位置,多用电表内对应的仪表电路被接通,就相当于对应的仪表.在不使用时,应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡.多用电表在使用完毕后,为什么将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡?提示:原因有二:一是为了断开表内电源电路,以防电源放电,损坏电源;二是为了在使用不当时保护电表。
考点一欧姆表测电阻的原理1.原理如图所示欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律,所以通过表头的电流为:I=错误!,R x与电流I一一对应,故可以将表盘上的电流值改为电阻值, 就可以从表盘上直接读出电阻的数值,这样就制成了一个欧姆表.其中,R也叫调零电阻,R+R g+r为欧姆表的内阻.2.刻度标注1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.2流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的,流过电压表和电流表的电流是外电路的电源提供的。
【例1】如图所示是欧姆表的工作原理图.(1)若表头的满偏电流为I g=500 μA,干电池的电动势为1。
《练习使用多用电表》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《练习使用多用电表》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“练习使用多用电表”是高中物理选修 3-1 中的重要实验内容。
多用电表是电学测量中常用的仪器,它集电压表、电流表和欧姆表于一体,能够测量电压、电流和电阻等多种电学量。
通过本实验的练习,学生可以更深入地理解电学测量的原理和方法,提高实验操作能力和数据处理能力,为后续的电学学习打下坚实的基础。
在教材的编排上,本实验位于“恒定电流”这一章节的末尾,是对前面所学电学知识的综合应用和拓展。
教材首先介绍了多用电表的结构和原理,然后详细说明了使用多用电表测量电压、电流和电阻的方法和步骤,最后通过一些实验练习和问题讨论,引导学生巩固和深化所学知识。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电压表、电流表和欧姆定律等电学知识,具备了一定的实验操作基础。
但是,多用电表的结构较为复杂,测量原理和操作方法也相对较难,学生在理解和掌握上可能会存在一定的困难。
此外,学生在实验操作中可能会出现粗心大意、不规范操作等问题,需要教师在教学过程中加以引导和纠正。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解多用电表的结构和基本原理。
(2)掌握多用电表测量电压、电流和电阻的方法和操作步骤。
(3)学会正确读取多用电表的测量数据,并能进行简单的数据处理和误差分析。
2、过程与方法目标(1)通过观察和操作多用电表,培养学生的观察能力和动手实践能力。
(2)通过实验数据的处理和分析,培养学生的逻辑思维能力和数据处理能力。
(3)通过小组合作完成实验,培养学生的团队合作精神和交流能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对物理实验的兴趣,培养学生严谨认真的科学态度。
(2)让学生在实验中体验成功的喜悦,增强学生学习物理的自信心。
四、教学重难点1、教学重点(1)多用电表的结构和测量原理。
1. 在使用多用表测电阻时,以下说法不正确的是()
A.使用前检查指针是否指在电阻刻度的“∞”处
B.每换一次挡位,都必须重新进行欧姆调零
C.在外电路中,电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D.测量时,若指针偏转角度较小,应换倍率较小的挡位来测量
解析:使用多用电表的电阻挡测电阻时,若指针偏转角度较小,说明阻值大,应换用倍率大的挡位重新测量,故D项错误。
根据多用电表的工作原理及使用规知A、B、C项均正确。
答案:D
2.欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的,有关欧姆表的使用连接,正确的叙述是()
A.测电阻前要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指零
B.红表笔与表内电池正极相连接,黑表笔与表内电池负极相连接
C.红表笔与表内电池负极相连接,黑表笔与表内电池正极相连接
D.测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻阻值越大
解析:每次测量电阻之前都要进行电阻调零,所以A正确;由欧姆表内部结构可知B错,C对;测电阻时,表针偏转角度越大,说明通过表头的电流越大,待测电阻阻值越小,故D 错。
答案:AC
3.如图1所示,用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入
多用电表的正(+)插孔,则()
A.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表
C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表图1
D.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表
解析:题图是多用电表的示意图,无论是测电压U还是测电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表,选项B正确。
答案:B
4.(2011·福建高考)某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至________挡进行测量。
(填选项前的字母)
A.直流电压10 V B.直流电流5 mA
C.欧姆×100 D.欧姆×1
解析:使用多用电表测小电珠的电阻,应选欧姆挡,而小电珠的电阻值很小,则应选×1挡,故D正确。
答案:D
5.在图2中E为电源,R1、R2为电阻,S为开关。
现用多用电表
测量流过电阻R2的电流,将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻
很小)以后,正确的接法是()
A.保持S闭合,将红表笔接在a处,黑表笔接在b处
B.保持S闭合,将红表笔接在b处,黑表笔接在a处图2
C.将S断开,红表笔接在a处,黑表笔接在b处
D.将S断开,红表笔接在b处,黑表笔接在a处
解析:用多用电表测电流时应串联在电路中,将S断开,多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红正黑负”的原则,所以红表笔接在a处,黑表笔接在b处。
故选项C正确。
答案:C
6.用多用电表探测图3所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间
和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电
表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。
那么,该黑箱内元件的接法可能是图9国的() 图3
图4
解析:由于E、G两点之间与F、G两点之间有电压,说明黑箱内有电源,且电源一定与G相连。
因为利用欧姆挡测量E、F两点的电阻时,正、反向的电阻差别比较大,说明E、F 两点间有二极管,且E端接二极管的正极。
由以上的分析可得黑箱内的元件接法为B。
答案:B
7.如图5所示为一多用电表,S为选择开关,Q为电阻挡调零旋钮。
现在要用它检测两个电阻的阻值(图中未画电阻)。
已知阻值分别为R1=60 Ω,R2=47 kΩ,下面提出了在测量过程中一系列可能的操作,请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作,并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上。
图5
A.旋转S使其尖端对准电阻挡×1 k
B.旋转S使其尖端对准电阻挡×100
C.旋转S使其尖端对准电阻挡×10
D.旋转S使其尖端对准电阻挡×1
E.旋转S使其尖端对准“OFF”处
F.将两表笔分别接到R1的两端,读出R1的阻值,随后立即断开
G.将两表笔分别接到R2的两端,读出R2的阻值,随后立即断开
H.两表笔短接,调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0,随后立即断开
所选择操作及其顺序为(用字母代号填写):________。
(操作步骤可以重复选用)
解析:用多用电表测量电阻时,量程的选择以指针指中央附近时读数较准确,由表盘中值示数约15可知,测R1=60 Ω的电阻时,只能选“×1”挡;测R2=47 kΩ时,应选择“×1 k”挡。
并且在每次选定量程后,都必须将两表笔短接,进行电阻挡调零,所以题目中所给操作H需重复选用,在测量过程中对R1和R2测量的先后没有什么限制,但测量完毕后,功能选择开关必须旋离电阻挡,拨至交流( )电压最高挡或“OFF”处,所以合理的操作及顺序为AHGDHFE或DHFAHGE。
答案:AHGDHFE(或DHFAHGE)
8.如图6所示为多用电表的示意图,试回答下列问题:
图6
(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时,则测量的是:______________。
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时,则测量的是:______________。
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时,则测量的是:___________。
(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么正确的操作步骤依次是:①________,②________,③________。
(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量,电流都应该是从________表笔经________插孔流入多用电表。
解析:当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时,则多用电表就可以测量该量,开关所指的数值就是所测量的量程,需要注意的是:由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同,当选择开关在此区域时,对应的数值是倍率,而不是量程。
当然,倍率越大,测量的电阻也就越大;倍率越小,测量的电阻就越小。
由于测量电阻是根据闭合电路的欧姆定律,每次换挡位时,都会改变闭合电路的阻值,因此换挡后必须进行欧姆调零。
多用电表在测量时,要求红表笔要插入“+”插孔,黑表笔要插入“-”插孔,这样,红表笔在测量电路中,电流应从此处流入或接电势高的点。
答案:(1)量程为0~10 mA的直流电流(2)量程为0~50 V的直流电压(3)电阻,大小等于读数×100
(4)①换挡位×1 k②将表笔短接重新进行调零③将电阻与其他元件断开后可进行测量(5)红正
9.(2011·广东高考)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5 V,0.6 W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。
(1)粗测小电珠的电阻,应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图7,结果为________Ω。
图7
(2)实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图8完成实物图9中的连线。
图8图9
(3)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于________端。
为使小电珠亮度增加,P应由中点向________端滑动。
解析:(1)小电珠的电阻较小,故选“×1”挡。
由欧姆表盘可读出
阻值为7.5 Ω。
(2)如图所示。
(3)P置于左端使电珠两端电压最小。
所以滑片P置于左端,然后
向右端滑动。
答案:(1)×17.5(2)见解析图(3)左右
10.图10是将表头G改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零。
用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至
满刻度4/5处。
现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该未知电阻的阻值为多少?
图10
解析:设欧姆表的内阻为R内,由闭合电路欧姆定律可知:E
R+R内=
4I g
5,
E
R x+R内
=
I g
5,而
且有:E
R内
=I g,解得R x=16R。
答案:16R。