實驗十一練習(xí)使用多用電表 實驗基礎(chǔ) 核心探究 實驗基礎(chǔ)解讀實驗 萃取精華 注意事項1 多用電表使用注意事項 1 使用前要機械調(diào)零 2 兩表筆在使用時 電流總是 紅入 黑出 3 測電阻時 指針指中值附近較準(zhǔn) 否則換擋 每換一擋必須重新歐姆調(diào)零 讀出示數(shù)要乘以倍率 4 使用完畢 選擇開關(guān)置于 OFF 擋或交流電壓最高擋 長期不用應(yīng)取出電池 2 電路故障檢測注意事項將多用電表撥到直流電壓擋作為電壓表使用 在電源完好時 將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián) 若電壓表示數(shù)等于電源電動勢 則說明該部分電路中有斷點 誤差分析1 偶然誤差 1 估讀時易帶來誤差 2 表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大 2 系統(tǒng)誤差 1 電池用舊后 電動勢會減小 內(nèi)阻會變大 致使電阻測量值偏大 要及時更換電池 2 測電流 電壓時 由于電表內(nèi)阻的影響 測得的電流 電壓值均小于真實值 核心探究通法悟道 拓寬思路 探究點一基礎(chǔ)性實驗 典例1 2018 北京朝陽區(qū)一練 在 多用電表的使用 實驗中 1 如圖1所示 為一正在測量中的多用電表表盤 如果用電阻擋 100 測量 則讀數(shù)為 如果用 直流5V 擋測量 則讀數(shù)為V 解析 1 多用電表測電阻時不需要估讀 選取最上端的歐姆表刻度 根據(jù)擋位可知阻值為6 102 測電壓時 由于精度為0 1V 需要估讀一位 根據(jù)量程 50 的刻度可知電壓為3 60V 答案 1 6 1023 60 2 甲同學(xué)利用多用電表測量電阻 他用電阻擋 100 測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小 為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果 請從下列選項中挑出合理的步驟 操作順序為 填寫選項前的字母 A 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋 1k 的位置B 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋 10 的位置C 將兩表筆分別與被測電阻的兩根引線相接完成測量D 將兩表筆短接 調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向 0 解析 2 歐姆擋測電阻時指針偏轉(zhuǎn)角度過小是由于擋位過小 需選取大擋位 進行歐姆調(diào)零后再測阻值 操作順序為ADC 答案 2 ADC 不可以改變順序 3 乙同學(xué)利用多用電表測量圖示電路中小燈泡正常工作時的有關(guān)物理量 以下操作正確的是 A 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電壓擋 閉合開關(guān) 利用圖2的電路測量小燈泡兩端的電壓B 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電阻擋 閉合開關(guān) 利用圖2的電路測量小燈泡的電阻C 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋 閉合開關(guān) 利用圖3的電路測量通過小燈泡的電流D 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋 把圖3中紅 黑表筆接入電路的位置互換 閉合開關(guān) 測量通過小燈泡的電流 答案 3 AC 可以改變順序 解析 3 多用電表一定是紅表筆電流流入 黑表筆電流流出 圖2是測電壓 測電阻應(yīng)斷開開關(guān) 選項A正確 B錯誤 圖3是測電流 表筆位置正確 選項C正確 D錯誤 4 丙同學(xué)利用多用電表探測圖4所示黑箱時發(fā)現(xiàn) 用直流電壓擋測量 E G兩點間和F G兩點間均有電壓 E F兩點間無電壓 用電阻擋測量 黑表筆接E點 紅表筆接F點 阻值很小 但反接阻值很大 那么該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖5中的 答案 4 B 解析 4 根據(jù)測黑箱電壓結(jié)果可知 電源一定在G的支端 根據(jù)測黑箱電阻結(jié)果可知 E F之間是二極管 二極管的通電電流方向為E到F 選項B正確 答案 5 1 03 0 解析 5 由題意可知各電阻R1 RA 0 4 R2 2 8 接線柱1 2接入電路時 原電流表改裝為2倍量程的電流表 最大測量電流是1 0A 接線柱1 3接入電路時 原電流表改裝為15倍量程的電壓表 總電阻R 3 0 最大測量電壓為3 0V 5 丁同學(xué)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到 直流500mA 擋作為電流表A 設(shè)計了如圖6所示的電路 已知電流表內(nèi)阻RA 0 4 R1 RA R2 7RA 若將接線柱1 2接入電路時 最大可以測量的電流為A 若將接線柱1 3接入電路時 最大可以測量的電壓為V 方法技巧歐姆表倍率選取技巧在不知道待測電阻的估計值時 應(yīng)先從小倍率開始 熟記 小倍率小角度偏 大倍率大角度偏 因為歐姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大 且測量前指針指在左側(cè) 處 題組沖關(guān) 1 2017 全國 卷 23 圖 a 為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖 圖中E是電池 R1 R2 R3 R4和R5是固定電阻 R6是可變電阻 表頭的滿偏電流為250 A 內(nèi)阻為480 虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān) A端和B端分別與兩表筆相連 該多用電表有5個擋位 5個擋位為 直流電壓1V擋和5V擋 直流電流1mA擋和2 5mA擋 歐姆 100 擋 解析 1 黑表筆接歐姆表內(nèi)電源的正極 故A端與黑色表筆相連接 2 R6與電源串聯(lián) 作為歐姆表的歐姆調(diào)零電阻 選項B正確 答案 1 黑 2 B 1 圖 a 中的A端與 填 紅 或 黑 色表筆相連接 2 關(guān)于R6的使用 下列說法正確的是 填正確答案標(biāo)號 A 在使用多用電表之前 調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流 0 位置B 使用歐姆擋時 先將兩表筆短接 調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻 0 位置C 使用電流擋時 調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 3 根據(jù)題給條件可得R1 R2 R4 答案 3 160880 4 某次測量時該多用電表指針位置如圖 b 所示 若此時B端是與 1 相連的 則多用電表讀數(shù)為 若此時B端是與 3 相連的 則讀數(shù)為 若此時B端是與 5 相連的 則讀數(shù)為 結(jié)果均保留3位有效數(shù)字 答案 4 1 47mA11 0 102 2 95V 解析 4 當(dāng)B端接1時為2 5mA 電流擋電表讀數(shù)為1 47mA 當(dāng)B端接3時為歐姆擋 讀數(shù)為11 0 102 當(dāng)B端接5時為5V直流電壓擋 讀數(shù)為2 95V 2 某同學(xué)想通過一個多用電表的歐姆擋直接測量某電壓表 量程為10V 的內(nèi)阻 大約幾十千歐 該多用電表刻度盤上電阻刻度的中間值為30 1 歐姆擋的選擇開關(guān)撥至 選填 1k 或 100 擋 先將紅 黑表筆短接調(diào)零后 選用圖中 選填 A 或 B 方式連接 答案 1 1kA 解析 1 用多用電表測電阻時 應(yīng)讓指針指在中間刻度附近 因而應(yīng)選 1k 擋 多用電表測電阻時 需要用其內(nèi)部電源 黑表筆接內(nèi)部電源的正極 電壓表的兩接線柱中 接線柱應(yīng)接高電勢端 因而A電路的連接方式正確 2 如圖 甲 所示 該同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為 如圖 乙 所示 電壓表的讀數(shù)為V 歐姆表電池的電動勢為V 答案 2 4 1045 08 75 解析 2 題圖 甲 中歐姆表的讀數(shù)為40 1k 40k 由題意可知 歐姆表 1k擋時的內(nèi)阻 r 30k 題圖 乙 中電壓表的讀數(shù)為5 0V 由閉合電路的歐姆定律知歐姆表中電池的電動勢E U Ir U r 5 0V 30 103V 8 75V 3 如圖是一個多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖 電流表滿偏電流為0 5mA 內(nèi)阻為10 電池電動勢為1 5V 內(nèi)阻為1 變阻器阻值為0 5000 1 該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1 5V標(biāo)定的 當(dāng)電池的電動勢下降到1 45V 內(nèi)阻增大到4 時仍可調(diào)零 調(diào)零后R0阻值將變 選填 大 或 小 若測得某電阻阻值為300 則這個電阻的真實值是 答案 1 小290 答案 2 準(zhǔn)確 2 該歐姆表換了一個電動勢為1 5V 內(nèi)阻為10 的電池 調(diào)零后測量某電阻的阻值 其測量結(jié)果 選填 偏大 偏小 或 準(zhǔn)確 解析 2 若電池的內(nèi)阻變大 測量時可以通過調(diào)節(jié)變阻器來彌補 歐姆表內(nèi)阻不變 故測量的結(jié)果仍是準(zhǔn)確的 探究點二創(chuàng)新性實驗 高考創(chuàng)新實驗例析 典例2 2013 全國 卷 23 某學(xué)生實驗小組利用圖 a 所示電路 測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻 1k 擋內(nèi)部電路的總電阻 使用的器材有 多用電表 電壓表 里程5V 內(nèi)阻十幾千歐 滑動變阻器 最大阻值5k 導(dǎo)線若干 回答下列問題 1 將多用電表擋位調(diào)到電阻 1k 擋 再將紅表筆和黑表筆 調(diào)零點 2 將圖 a 中多用電表的紅表筆和 選填 1 或 2 端相連 黑表筆連接另一端 核心點撥 圖 a 中當(dāng)滑動變阻器接入電阻為零時 電壓表示數(shù)相對多用電表相當(dāng)于路端電壓 解析 1 使用多用電表歐姆擋時 首先應(yīng)將兩表筆短接進行歐姆調(diào)零 2 無論多用電表測哪類物理量 電流必從紅表筆流入 黑表筆流出 歐姆擋中黑表筆接內(nèi)部電源正極 紅表筆接負極 因此紅表筆應(yīng)接 1 答案 1 短接 2 1 3 將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置 使多用電表的示數(shù)如圖 b 所示 這時電壓表的示數(shù)如圖 c 所示 多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為k 和V 解析 3 從圖 b 可以看出指針指向歐姆擋15 0位置 電阻擋為 1k 故讀數(shù)為15 0k 由于電壓表量程為5V 指針?biāo)肝恢脼? 60 故讀數(shù)為3 60V 答案 3 15 03 60 4 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 使其接入電路的阻值為零 此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12 0k 和4 00V 從測量數(shù)據(jù)可知 電壓表的內(nèi)阻為k 答案 4 12 0 解析 4 當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電阻為零時 多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻 所以電壓表內(nèi)阻為12 0k 5 多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池 一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路 如圖 d 所示 根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得 此多用電表內(nèi)電池的電動勢為V 電阻 1k 擋內(nèi)部電路的總電阻為k 答案 5 9 0015 0 創(chuàng)新 改進點分析 考查方式的創(chuàng)新拓展 利用歐姆表示數(shù) 電壓表示數(shù)求解電表內(nèi)部電池的電動勢和內(nèi)部總電阻 典例3 2011 全國卷 23 使用多用電表測量電阻時 多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源 一般為電池 一個電阻和一表頭相串聯(lián) 兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端 現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢 給定的器材有 待測多用電表 量程為60mA的電流表 電阻箱 導(dǎo)線若干 實驗時 將多用電表調(diào)至 1 擋 調(diào)好零點 電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值 完成下列填空 1 儀器連線如圖 甲 所示 a和b是多用電表的兩個表筆 若兩電表均正常工作 則表筆a為 選填 紅 或 黑 色 答案 1 黑 解析 1 根據(jù)所用電器 紅進黑出 的一般原則 對多用電表有 電流從紅表筆進入多用電表 電流從黑表筆流出多用電表 由于設(shè)計電路圖中a表筆接在電流表的正極 電流經(jīng)過多用電表從a表筆流出 故a表筆為多用電表的黑表筆 2 若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后 圖 甲 中多用電表示數(shù)如圖 乙 所示 電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖 丙 中 a b 所示 則多用電表的讀數(shù)為 電流表的讀數(shù)為mA 電阻箱的讀數(shù)為 解析 2 歐姆表讀數(shù)為R 14 電流表讀數(shù)為I 53 0mA 電阻箱讀數(shù)為4 1 6 0 1 4 6 答案 2 14 053 04 6 3 歐姆表刻度上中間刻度值為15 計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為V 保留3位有效數(shù)字 4 若將兩表筆短接 流過多用電表的電流為mA 保留3位有效數(shù)字 解析 3 歐姆表的內(nèi)阻r R中 15 由歐姆定律得E I R r 1 54V 4 兩表筆短接 則I0 103mA 答案 3 1 54 4 103 創(chuàng)新 改進點分析 考查方式的創(chuàng)新拓展 利用多用電表讀數(shù) 電流表讀數(shù)測多用電表內(nèi)電池的電動勢 模擬創(chuàng)新實驗沖關(guān) 1 2017 福建漳州期末 在物理課外活動中 劉聰同學(xué)制作了一個簡單的多用電表 圖 甲 為電表的電路原理圖 已知選用的電流表內(nèi)阻Rg 10 滿偏電流Ig 10mA 當(dāng)選擇開關(guān)接3時為量程250V的電壓表 該多用電表表盤如圖 乙 所示 下排刻度均勻 C為上排刻度線的中間刻度 由于粗心上排刻度線對應(yīng)數(shù)值沒有標(biāo)出 1 若指針指在圖 乙 所示位置 選擇開關(guān)接1時其讀數(shù)為 選擇開關(guān)接3時其讀數(shù)為 解析 1 選擇開關(guān)接1時測電流 多用電表為量程是10mA的電流表 其分度值為0 2mA 示數(shù)為6 9mA 選擇開關(guān)接3時測電壓 多用電表為量程250V的電壓表 其分度值為5V 其示數(shù)為175V 答案 1 6 9mA175V 2 為了測該多用電表歐姆擋的電阻和表內(nèi)電源的電動勢 劉聰同學(xué)在實驗室找到了一個電阻箱 設(shè)計了如下實驗 將選擇開關(guān)接2 紅 黑表筆短接 調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏 將多用電表紅 黑表筆與電阻箱相連 調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在C處 此時電阻箱如圖 丙 所示 則C處刻度應(yīng)為 計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為V 保留2位有效數(shù)字 解析 2 由圖所示電阻箱可知 電阻箱示數(shù)為0 1000 1 100 5 10 0 1 150 指針指在C處時 電流表示數(shù)為5mA 0 005A C處電阻為中值電阻 則電表內(nèi)阻為150 電池電動勢E I 2R 0 005 150 2V 1 5V 答案 2 1501 5 3 調(diào)零后將電表紅 黑表筆與某一待測電阻相連 若指針指在圖 乙 所示位置 則待測電阻的阻值為 保留2位有效數(shù)字 答案 3 67 創(chuàng)新 改進點分析 數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新改進 利用中值電阻求解歐姆表內(nèi)部電源的電動勢 2 2018 四川成都模擬 1 在練習(xí)使用多用電表時 某同學(xué)將選擇開關(guān)撥至 10 擋時 歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化為圖 甲 中虛線框內(nèi)的電路 歐姆表已經(jīng)進行了必要的調(diào)零 該同學(xué)想用一個電阻箱Rx較精確地測出該電路中電源的電動勢E和該倍率下完成調(diào)零后歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi) 即Rg R0 r 他的操作步驟是 a 將歐姆表與電阻箱Rx連成圖 甲 所示的閉合電路 b 改變電阻箱阻值 記下電阻箱示數(shù)Rx和對應(yīng)的電流表G的示數(shù)I c 將記錄的各組Rx I的數(shù)據(jù)描點在 乙 圖中 得到 Rx圖線 d 由 乙 圖所作 Rx圖線 求出電源電動勢E和歐姆表內(nèi)阻R內(nèi) 圖 甲 中 a表筆的顏色是 選填 紅 或 黑 電源電動勢E為V 歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)為 電流表G的量程是mA 答案 1 黑816050 解析 2 將圖 甲 中電流表G與一個定值電阻并聯(lián) 組成一個新的歐姆表 表盤刻度不變 歐姆表內(nèi)阻減小 新歐姆表的倍率較改裝前歐姆表的倍率變小 答案 2 變小 2 若該同學(xué)將圖 甲 中電流表G并聯(lián)一個定值電阻 組成一個新的歐姆表 表盤刻度不變 新歐姆表的倍率較改裝前歐姆表的倍率 選填 變大 變小 或 相同 創(chuàng)新 改進點分析 數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新改進 利用 R圖像的斜率與截距求電動勢和歐姆表內(nèi)阻