江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流实验九练习使用多用电表讲义含解析.pdf
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1、实验九 练习使用多用电表实验九 练习使用多用电表 一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 1构造: 如图 1 所示,欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成 图 1 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RgRrRx. 2工作原理: 闭合电路欧姆定律,I. E RgRrRx 3刻度的标定: 红、黑表笔短接(被测电阻Rx0)时,调节调零电阻R,使IIg,电流表的指针达到满偏, 这一过程叫欧姆调零 (1)当IIg时,Rx0,在满偏电流Ig处标为“0” (图甲) (2)当I0 时,Rx,在I0 处标为“” (图乙) (3)当I时,RxRgRr,此电阻
2、值等于欧姆表的内阻值,Rx叫中值电阻 Ig 2 二、多用电表 1功能: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 2结构 : 外形如图 2 所示 : (1)上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度 ; 下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程 图 2 (2)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) 三、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 3
3、 甲所示 图 3 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 四、练习使用多用电表 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
4、: 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 按如图 4 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 图 4 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,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 ; 将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数; 读出指针在
5、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 3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,可用表盘下边 中间的指针定位螺丝调整;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,可用欧姆调零旋钮调整 (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
6、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及电源断开, 否则不但影响测量结果, 甚至可能损坏电表 (6)测电阻时每换一次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. 命题点一 多用电表的基本使用方法命题点一 多用电表的基本使用方法 例 1 (2018盐城市三模)小明测量 LED(发光二极管)在额定电压(2.5V)时的电阻他选择 的器材有:滑动变阻器(010);电压表(量程 3V,内阻 3k);电动势为 3.0V 的电源;多 用电表(电流挡:量程 1mA,内阻 40;量程 10mA,内阻 4;量程 100mA,内阻 0
7、.4) (1) 在判断 LED 极性时,小明先将多用电表选择开关旋至“10”挡,调节好多用电表,将 二极管两极与表笔相接,多用电表的示数如图 5 甲所示时,多用电表红表笔(插在 A 孔中)与 二极管的_(选填“正”或“负”)极相接触 图 5 (2)再将多用电表的选择开关旋至“100mA”挡,将其接入图乙所示电路多用电表红表笔应 与_(选填“1”或“2”)连接 (3)闭合开关,移动滑片,电压表示数为 2.50V 时,多用电表示数为 8mA,则该 LED 在额定电 压时的电阻为_. (4)为了更准确地测出 LED 在额定电压时的电阻, 在不更换实验器材的条件下, 对小明的实验 提出两点改进建议:_
8、;_. 答案 (1)负 (2)2 (3)312.5 (4)将多用电表的选择开关旋至“10mA”测量电流 改用多用电表(电流挡)内接法 变式 1 用如图 6 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: 图 6 (1)旋动部件_,使指针对准电流的“0”刻线 (2)将 K 旋转到电阻挡“100”的位置 (3)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”) (4)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测量结果, 请从下列选项中选出合理的步骤,并按_的顺序进行操作,再完成读数测量
9、 A将 K 旋转到电阻挡“1k”的位置 B将 K 旋转到电阻挡“10”的位置 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 (5)如图 7 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 100mA 的量程,指针所示电流值为_mA; 测直流电压时,用的是 50V 量程,则指针所示的电压值为_V. 图 7 答案 (1)S (3)T 0 刻线 (4)ADC (5)1700 47 23.5 解析 (1)机械调零应旋动 S,使指针对准电流的“0”刻线 (3)欧姆调零应旋动 T,使指针对准电
10、阻的“0 刻线” (4)指针偏转角度小, 说明待测电阻大, 所选倍率小, 应改选更大的倍率, 重新进行欧姆调零, 所以应按 ADC 顺序操作 (5)欧姆表读数刻度盘读数倍率171001700;100mA 的量程时的读数为:47mA; 选用量程为 50V 的电压挡,读数选取中间刻度第二排,读数为:23.5V. 命题点二 用多用电表进行故障分析命题点二 用多用电表进行故障分析 1故障特点 (1)断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零; (2)短路特点 : 用电器或电阻发生短路, 表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零 2检查方法 (1)电压表检测 : 如果电压表示数为零,则说明可能在并联
11、路段之外有断路,或并联路段短路 ; (2)电流表检测 : 当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值 的分析,可以确定故障的位置在运用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程; (3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路;当测量值很小或为零时,表示该处短 路在运用欧姆表检测时,被检测元件应与电路断开; (4)假设法 : 将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合 电路或部分电路的欧姆定律进行推理 例 2 在 如 图 8 甲 所 示 的 电 路 中 , 4 节 干 电 池 串 联 , 小 灯 泡 A、 B 的 规 格 均 为 “3.8V,
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