2020届高考物理总复习 第8章 恒定电流 实验十一 练习使用多用电表课件 教科版

实验十一练习使用多用电表实验基础核心探究实验基础解读实验·萃取精华●注意事项1.多用电表使用注意事项(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)测电阻时①指针指中值附近较准,否则换挡.②每换一挡必须重新欧姆调零.③读出示数要乘以倍率.(4)使用完毕,选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,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.●误差分析1.偶然误差(1)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.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.核心探究通法悟道·拓宽思路探究点一基础性实验【典例1】(2018·北京朝阳区一练)在“多用电表的使用”实验中,(1)如图1所示,为一正在测量中的多用电表表盘.如果用电阻挡“×100”测量,则读数为Ω;如果用“直流5V”挡测量,则读数为V.解析:(1)多用电表测电阻时不需要估读,选取最上端的欧姆表刻度,根据挡位可知阻值为6×102Ω,测电压时,由于精度为0.1V,需要估读一位,根据量程“50”的刻度可知电压为3.60V.答案:(1)6×1023.60(2)甲同学利用多用电表测量电阻.他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为(填写选项前的字母).A.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置B.将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”解析:(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小,需选取大挡位,进行欧姆调零后再测阻值,操作顺序为ADC.答案:(2)ADC(不可以改变顺序)(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量.以下操作正确的是.A.将选择开关旋转到合适的电压挡,闭合开关,利用图2的电路测量小灯泡两端的电压B.将选择开关旋转到合适的电阻挡,闭合开关,利用图2的电路测量小灯泡的电阻C.将选择开关旋转到合适的电流挡,闭合开关,利用图3的电路测量通过小灯泡的电流D.将选择开关旋转到合适的电流挡,把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换,闭合开关,测量通过小灯泡的电流答案:(3)AC(可以改变顺序)解析:(3)多用电表一定是红表笔电流流入,黑表笔电流流出,图2是测电压,测电阻应断开开关,选项A正确,B错误;图3是测电流,表笔位置正确,选项C正确,D错误.(4)丙同学利用多用电表探测图4所示黑箱时发现: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;用电阻挡测量,黑表笔接E点,红表笔接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5中的.答案:(4)B解析:(4)根据测黑箱电压结果可知,电源一定在G的支端;根据测黑箱电阻结果可知,E,F之间是二极管,二极管的通电电流方向为E到F,选项B正确.答案:(5)1.03.0解析:(5)由题意可知各电阻R1=RA=0.4Ω,R2=2.8Ω,接线柱1,2接入电路时,原电流表改装为2倍量程的电流表,最大测量电流是1.0A;接线柱1,3接入电路时,原电流表改装为15倍量程的电压表,总电阻R=3.0Ω,最大测量电压为3.0V.(5)丁同学选择开关旋转到“直流500mA”挡作为电流表A,设计了如图6所示的电路,已知电流表内阻RA=0.4Ω,R1=RA,R2=7RA.若将接线柱1,2接入电路时,最大可以测量的电流为A;若将接线柱1,3接入电路时,最大可以测量的电压为V.方法技巧欧姆表倍率选取技巧在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,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,且测量前指针指在左侧“∞”处).题组冲关1.(2017·全国Ⅲ卷,23)图(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;R1,R2,R3,R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.解析:(1)黑表笔接欧姆表内电源的正极,故A端与黑色表笔相连接.(2)R6与电源串联,作为欧姆表的欧姆调零电阻,选项B正确.答案:(1)黑(2)B(1)图(a)中的A端与(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R1+R2=Ω,R4=Ω.答案:(3)160880解析:(3)当B端接2时为1mA量程电流挡,由电流表原理得R1+R2=gg1gIRII=6362501048011025010Ω=160Ω.当B端接4时为1V直流电压挡,由电压表原理得R4=gUUI=63148025010110Ω=880Ω,(4)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:(4)1.47mA11.0×102Ω2.95V解析:(4)当B端接1时为2.5mA,电流挡电表读数为1.47mA,当B端接3时为欧姆挡,读数为11.0×102Ω,当B端接5时为5V直流电压挡,读数为2.95V.2.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10V)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.(1)欧姆挡的选择开关拨至(选填“×1k”或“×100”)挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用图中(选填“A”或“B”)方式连接.答案:(1)1kA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“×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,“+”接线柱应接高电势端,因而A电路的连接方式正确.(2)如图(甲)所示,该同学读出欧姆表的读数为Ω;如图(乙)所示,电压表的读数为V,欧姆表电池的电动势为V.答案:(2)4×1045.08.75解析:(2)题图(甲)中欧姆表的读数为40×1kΩ=40kΩ.由题意可知,欧姆表×1k挡时的内阻,r=30kΩ.题图(乙)中电压表的读数为5.0V.由闭合电路的欧姆定律知欧姆表中电池的电动势E=U+Ir=U+r=5.0V+×30×103V=8.75V.UR35.040103.如图是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω;电池电动势为1.5V、内阻为1Ω;变阻器阻值为0～5000Ω.(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V标定的,当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零.调零后R0阻值将变(选填“大”或“小”);若测得某电阻阻值为300Ω.则这个电阻的真实值是Ω.解析:(1)电池的电动势减小、内阻增大时,要使表头的示数仍为原来的大小,则R0应该变小;若用电动势为1.45V的电池测得某电阻的阻值是300Ω,则调零时,满足0.5mA=01.45V104R,则当指针指到300Ω时,电路中的电流I=01.45V104xRR;当电池的电动势为1.5V,没有降低时,调零时仍有0.5mA=01.5V101'R,则当指针指到300Ω时,其电流仍为I,且I=01.5V101'300R,联立以上式子,解得Rx=290Ω.答案:(1)小290答案:(2)准确(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果(选填“偏大”“偏小”或“准确”).解析:(2)若电池的内阻变大,测量时可以通过调节变阻器来弥补,欧姆表内阻不变,故测量的结果仍是准确的.探究点二创新性实验高考创新实验例析【典例2】(2013·全国Ⅰ卷,23)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“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:里程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ;导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点.(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.〚核心点拨〛图(a)中当滑动变阻器接入电阻为零时,电压表示数相对多用电表相当于路端电压.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”.答案:(1)短接(2)1(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kΩ和V.解析:(3)从图(b)可以看出指针指向欧姆挡15.0位置,电阻挡为“×1k”,故读数为15.0kΩ;由于电压表量程为5V,指针所指位置为3.60,故读数为3.60V.答案:(3)15.03.60(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12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为kΩ.答案:(4)12.0解析:(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12.0kΩ.(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“×1k”挡内部电路的总电阻为kΩ.答案:(5)9.0015.0解析:(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15.0kER=3.60V12.0k,12.0kER=4.00V12.0k,两式联立解得E=9.00V,R=15.0kΩ.【创新/改进点分析】考查方式的创新拓展:利用欧姆表示数、电压表示数求解电表内部电池的电动势和内部总电阻.【典例3】(2011·全国卷,23)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:(1)仪器连线如图(甲)所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为(选填“红”或“黑”)色.答案:(1)黑解析:(1)根据所用电器“红进黑出”的一般原则,对多用电表有,电流从红表笔进入多用电表,电流从黑表笔流出多用电表,由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极,电流经过多用电表从a表笔流出,故a表笔为多用电表的黑表笔.(2)若适当调节电阻箱后,图(甲)中多用电表示数如图(乙)所示,电流表与电阻箱的示数分别如图(丙)中(a),(b)所示,则多用电表的读数为Ω,电流表的读数为mA,电阻箱的读数为Ω.解析:(2)欧姆表读数为R=14Ω;电流表读数为I=53.0mA;电阻箱读数为4×1Ω+6×0.1Ω=4.6Ω.答案:(2)14.053.04.6(3)欧姆表刻度上中间刻度值为15,计算得到多用