1、高中物理实验:练习使用多用电表一、考点突破:知识点考纲要求题型说明实验:练习使用多用电表1. 掌握多用电表的使用方法;2. 掌握多用电表欧姆挡的使用步骤;3. 掌握电路故障的判断方法。实验题本知识点中的实验是高考必考实验,是重点内容,命题形式为实验题,考查方向主要为电流挡、电压挡的读数,用欧姆表测电阻等,近几年对欧姆表中值电阻的考查较多。二、重难点提示: 重点:1. 掌握多用电表欧姆挡的使用步骤;2. 多用电表的读数规则。难点:电路故障的判断。基本实验要求规律方法总结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
2、: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“0”位置处。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按如图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,测小灯泡两端的电压。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”刻度处,若不指在欧姆表的“0”刻度处,调节欧姆表的调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;将被测电阻接
3、在两表笔之间,待指针稳定后读数;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;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“”孔,黑表笔插入“”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)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
4、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。(5)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进行欧姆调零。(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡。若长期不用,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将多用电表拨到电压挡作为电压表使用。 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
5、明该部分电路中有断点。 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。 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。 用电流表检测时,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路。例题1 在如图甲所示的电路中,四节干电池串联作为电源,小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”,合上开关S后,无论怎样移动滑
6、动变阻器的滑片,A、B灯都不亮。 图甲 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障。 选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)。 A. 2.5 V B. 10 V C. 50 V D. 250 V测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障是()A. A灯丝断开 B. B灯丝断开C. d、e间连线断开 D. B灯被短路(2)接着利用欧姆表的“1”挡测电阻,欧姆表经过欧姆调零. 测试前,一定要将电路中的开关S_;测c、d间和e、f间的电阻时,某次测量结果如图乙所示,则读数为_ ,此时测量的是_间电阻,根据小灯泡的规格计算出的电阻为_,它不等于测量值,原因是:_。图乙思路分析:(
7、1)因电源为四节干电池,故电动势E6 V,则应选电压表10 V量程挡较合适;因c、d间电压为5.8 V,而e、f间电压为零,故应为A灯丝断开,B灯丝良好。(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时,一定要将电路断开;由题图读数知电阻的阻值为6.0 ,应为灯泡B的阻值,即测量的为e、f间电阻;由R得R12.7 ,与欧姆表测得的阻值相差较大,是因为欧姆表测得的电阻的阻值是灯泡未通电工作时的电阻的阻值,此时灯泡温度较低,电阻率偏小,阻值偏小。答案:(1)BA(2)断开6.0e、f12.7欧姆表测量时灯泡未工作,灯泡温度低,电阻小例题2 有一内阻未知(2060 k)、量程010 V的直流电压表. (1)某同学
8、想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量上述电压表的内阻,该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,欧姆挡的选择开关拨至倍率_(选填“10”、“100”或“1k”)挡。先将红、黑表笔短接调零后,选用图甲中_(选填“A”或“B”)方式连接。图甲(2)在实验中,欧姆表和电压表的指针分别如图乙、丙所示,某同学读出欧姆表的读数为_,这时电压表的读数为_V。计算出欧姆表中电池的电动势为_V。思路分析:(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“1 k”挡。用多用电表测电阻时,用其内部电源,黑表笔接内部电源的正极,又因电压表的两接线柱中,“”接线柱应接高电势端,因而A电路的连接方式正确. (
9、2)题图乙中欧姆表的读数为401 k40.0k。题图丙中电压表的读数为5.0 V。欧姆表中电池的电动势E5.0 V30 V8.75 V。答案:(1)1 kA(2)40 k5.08.75【方法提炼】欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧(1)欧姆表刻度盘不同于电压表、电流表刻度盘 左右0:电阻无限大与电流表、电压表零刻度线重合,电阻零刻度线与电流表、电压表最大刻度线重合。 刻度不均匀:左密右疏。 欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流表、电压表的挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始试测,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,
10、且测量前指针指在左侧“”处)。(2)读数技巧 欧姆表的读数a. 为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近。b. 除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 时,要估读到下一位,其余情况都不用估读。c. 电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。 测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位,精确度是2、0.02、5、0.5时,不用估读到下一位。满分训练:多用电表表头的示意图如图所示,在正确操作的情况下:(1)若选择开关的位置如a箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。 (2)若选择开关的位置如b箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。 (3)若选择开关的位置如c箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。答案:(1)直流电压 1.25V;(2)直流电流 50mA;(3)电阻 1700思路分析:(1)若选择开关的位置如箭头a所示,则测量的物理量是直流电压,多用电表量程为2.5V,分度值是0.05V,测量结果为1.25V。 (2)若选择开关的位置如箭头b所示,则测量的物理量是直流电流,其量程为100mA,分度值为2mA,测量结果为50mA。 (3)若选择开关的位置如箭头c所示,则测量的物理量是电阻,测量结果为17100=1700。