(京津瓊魯專用)2018-2019學年高中物理 第二章 恒定電流 9 實驗:練習使用多用電表學案 新人教版必修2.docx
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9 實驗:練習使用多用電表 [學科素養(yǎng)與目標要求] 科學探究:1.學會用多用電表測量電壓、電流和定值電阻.2.學會用多用電表測量二極管的正、反向電阻,并據此判斷二極管的正、負極. 科學思維:1.歸納出應用多用電表的使用方法及注意事項.2.歸納出測電流、電壓和電阻時流過多用電表的電流方向.3.學會用多用電表判斷電路故障. 1.測電壓 (1)選擇直流電壓擋合適的量程,并將選擇開關旋至相應位置. (2)將多用電表并聯在待測電路兩端,注意紅表筆接觸點的電勢應比黑表筆接觸點的電勢高. (3)根據表盤上的直流電壓標度讀出電壓值,讀數時注意最小刻度所表示的電壓值. 2.測電流 (1)選擇直流電流擋合適的量程,并將選擇開關旋至相應位置. (2)將被測電路導線拆開一端,把多用電表串聯在電路中. (3)讀數時,要認清刻度盤上的最小刻度. 注意:電流應從紅表筆流入多用電表. 3.測電阻 (1)將選擇開關旋至歐姆擋,此時紅表筆連接表內電源的負極,黑表筆連接表內電源的正極.電流從歐姆表的黑表筆流出,經過被測電阻,從紅表筆流入. (2)測量步驟: ①選擋:估計待測電阻的大小,旋轉選擇開關,使其尖端對準歐姆擋的合適擋位. ②歐姆調零:將紅、黑表筆短接,調整“歐姆調零旋鈕”,使指針指向“0Ω”. ③測量、讀數:將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸,指針示數乘以量程倍率即為待測電阻阻值. ④實驗完畢,應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋. 4.研究二極管的單向導電性 (1)認識二極管:如圖1所示,它由半導體材料制成,左端為正極,右端為負極. 圖1 特點:電流從正極流入時電阻很小(填“很小”或“很大”),而從正極流出時電阻很大(填“很大”或“很小”). (2)多用電表測二極管的正反向電阻 ①測二極管正向電阻:將多用電表的選擇開關選至低(填“低”或“高”)倍率的歐姆擋,調整歐姆零點之后將黑表筆接觸二極管的正極,紅表筆接觸二極管的負極. ②測二極管反向電阻:將多用電表的選擇開關選至高(填“低”或“高”)倍率的歐姆擋,調整歐姆零點之后將黑表筆接觸二極管的負極,紅表筆接觸二極管的正極. 5.注意事項 (1)多用電表使用前,應調整“指針定位螺絲”,使指針指到零刻度. (2)電流都是從紅表筆流入,從黑表筆流出. (3)電壓、電流的讀數要看清選擇開關所選擇的量程,搞清楚每一小格表示多少,及應讀到的有效數字位數. (4)測電阻時注意: ①測電阻必須把待測電阻隔離. ②兩個調零過程,切記換擋需進行歐姆調零. ③合理選擇量程,使指針盡可能指在中值附近. ④讀數時應乘以相應的倍率. ⑤歐姆表的表盤刻度不均勻,一般不估讀. ⑥電池用舊后,電動勢會變小,內電阻會變大,致使電阻測量值偏大,要及時換電池. (5)測電學黑箱時,一定要先用大量程電壓擋判斷其內部有無電源,無電源方可用歐姆擋. 一、多用電表測電流、電壓和電阻 例1 在練習使用多用電表的實驗中: (1)某同學連接的電路如圖2所示. 圖2 ①若旋轉選擇開關,使其尖端對準直流電流擋,此時測得的是通過的電流; ②若斷開電路中的開關,旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋,此時測得的是的阻值; ③若旋轉選擇開關,使尖端對準直流電壓擋,閉合開關,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,此時測得的是兩端的電壓. (2)在使用多用電表的歐姆擋測量電阻時,若( ) A.雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏大 B.測量時發(fā)現指針向左偏離中央刻度過大,則必需減小倍率,重新調零后再進行測量 C.選擇“10”倍率測量時發(fā)現指針位于20與30正中間,則測量值小于25Ω D.歐姆表內的電池使用時間太長,雖然完成調零,但測量值將略偏大 答案 (1)①R1 ②R1和R2串聯?、跼2(或電源) (2)D 解析 (1)①當多用電表選擇開關尖端對準直流電流擋時,電流表與R1串聯,此時電流表測得的是通過R1的電流. ②斷開電路中的開關,選擇開關尖端對準歐姆擋時,測得的是R1和R2的串聯總電阻. ③選擇開關尖端對準直流電壓擋,閉合開關,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,電阻R1阻值為0,此時多用電表示數等于電阻R2兩端的電壓,也等于電源的路端電壓. (2)雙手捏住兩表筆金屬桿時,測量值為被測電阻與人體電阻的并聯阻值,測量值偏小,A錯誤;測量時指針若向左偏離中央刻度過大,應增大倍率,B錯誤;選擇開關對應“10”倍率,指針位于20與30正中間時,測量值應小于250 Ω,C錯誤;電池使用時間太久,電動勢減小,內電阻變大,雖然完成調零,但測量值將比真實值偏大,D正確. 二、多用電表的讀數 例2 如圖3所示為多用電表的刻度盤.若選用倍率為“100”的電阻擋測電阻時,表針指示如圖所示,則: 圖3 (1)所測電阻的阻值為Ω;如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0104Ω的電阻,為了使測量結果比較精確,應選用的歐姆擋是(選填“10”“100”或“1k”). (2)用此多用電表進行測量,當選用量程為50mA的電流擋測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為mA;當選用量程為250mA的電流擋測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為mA. (3)當選用量程為10V的電壓擋測量電壓時,表針也指于圖示位置,則所測電壓為V. 答案 (1)1.5103 1k (2)30.8(30.7~30.9都正確) 154 (3)6.2 解析 (1)歐姆表讀數:對應最上一行刻度值為15,倍率為“100”,讀數為1.5103Ω;測2.0104Ω的電阻時應選“1k”的歐姆擋. (2)選50mA電流擋,則每一小格表示1mA,測量的精確度為1mA,應估讀到0.1mA(此時為估讀),指針對應的讀數為30.8mA;選擇量程為250mA的電流擋,則每一小格表示5mA,測量的精確度為5mA,應估讀到1mA(此時為估讀),指針對應的讀數為154mA. (3)選擇10V電壓擋,則每一小格表示0.2V,測量的精確度為0.2V,應估讀到0.1V(此時應為估讀),指針對應的讀數為6.2V. 1.讀數時要注意讀表盤上的哪條刻度線: 歐姆表刻度不均勻,讀最上一排刻度線;直流電流、直流電壓刻度均勻,讀中間刻度線. 2.電壓表、電流表的讀數要看清選擇開關所選擇的量程,搞清楚每一小格表示多少及應讀到的有效數字位數. 三、測量二極管的正、反向電阻 例3 某同學用多用電表測量二極管的反向電阻.完成下列測量步驟: (1)檢查多用電表的機械零點. (2)將紅、黑表筆分別插入正、負插孔,將選擇開關撥至歐姆擋適當的量程處. (3)將紅、黑表筆,進行歐姆調零. (4)測反向電阻時,將表筆接二極管正極,將表筆接二極管負極,讀出多用電表示數. (5)為了得到準確的測量結果,應讓多用電表指針盡量指向表盤(填“左側”“右側”或“中央”),否則,在可能的條件下,應重新選擇量程,并重復步驟(3)、(4). (6)測量完成后,將選擇開關旋轉到位置. 答案 (3)短接 (4)紅 黑 (5)中央 (6)OFF擋或交流電壓最高擋 四、用多用電表判斷電路故障 例4 某班同學在做“練習使用多用電表”的實驗. (1)某同學用多用電表的歐姆擋測量電阻Rx的阻值,當選擇開關置于歐姆擋“100”的位置時,多用電表指針示數如圖4所示,此被測電阻的阻值約為Ω. 圖4 (2)某同學按如圖5所示的電路圖連接元件后,閉合開關S,發(fā)現A、B燈都不亮.該同學用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障.檢查前,應將開關S.(填“閉合”或“斷開”) 圖5 (3)若(2)中同學檢查結果如下表所示,由此可以確定( ) 測試點 b、f b、e b、d d、e 多用電表示數 無窮大 無窮大 500Ω 無窮大 A.燈A斷路 B.燈B斷路 C.燈A、B都斷路 D.d、e間導線斷路 答案 (1)2.6103 (2)斷開 (3)D 解析 (1)歐姆表測電阻的測量值等于讀數乘以倍率. (2)用歐姆擋檢查電路需將電路斷開. (3)b、f之間電阻無窮大說明b、f間有斷路,b、e之間電阻無窮大說明b、e間有斷路,d、e之間電阻無窮大說明d、e間有斷路,b、d間電阻有一定的數值,說明b、d間沒有斷路,所以斷路在d、e之間. 1.多用電表使用中,將紅表筆插入正(+)插孔,黑表筆插入負(-)插孔,用該表測直流電壓、測電阻器電阻或測二極管的正反向電阻時,下列說法正確的是. A.測電壓時,電流從紅表筆流出多用電表,測電阻時,電流從紅表筆流入多用電表 B.測電壓時,電流從紅表筆流入多用電表,測電阻時,電流從紅表筆流出多用電表 C.選擇歐姆擋的適當擋位并調零后,將黑表筆接二極管的正極,紅表筆接二極管的負極,可以測得二極管的正向電阻 D.選擇歐姆擋的適當擋位并調零后,將黑表筆接二極管的負極,紅表筆接二極管的正極,可以測得二極管的正向電阻 答案 C 解析 不論是測電壓還是測電阻,電流均從紅表筆流入多用電表,A、B選項錯誤;選擇歐姆擋的適當擋位并調零后,將黑表筆接二極管的正極,紅表筆接二極管的負極,可以測得二極管的正向電阻,C選項正確,D選項錯誤. 2.(2018山東濟寧市高一下期末)用如圖6所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T.請根據下列步驟完成電阻測量: 圖6 (1)旋動部件,使指針對準電流的“0”刻線. (2)將K旋轉到電阻擋“100”的位置. (3)將插入“+”、“-”插孔的表筆短接,旋動部件,使指針對準電阻的(填“0刻線”或“∞刻線”). (4)將兩表筆與待測電阻相接,發(fā)現指針偏轉角度過小.為了得到比較準確的測量結果,應將K旋轉到電阻擋(填“1k”或“10”)的位置,重新進行歐姆調零并完成測量. 答案 (1)S (3)T 0刻線 (4)1k 3.如圖7所示,一多用電表的選擇開關指在電阻“1”擋,此時的測量值為;選擇開關指在直流250V電壓擋,此時的測量值為,選擇開關指在直流10V電壓擋,測量值應該為,選擇開關指在直流100mA電流擋,測量值應該為. 圖7 答案 4Ω 200V 8.0V 80mA 4.(2018山東菏澤市高一下期末)小明用多用電表測某一電阻,他選擇歐姆擋“100”,用正確的操作步驟測量時,發(fā)現指針位置如圖8中虛線所示. 圖8 (1)為了較準確地進行測量,請你補充完整下列依次應該進行的主要操作步驟: A.將選擇開關轉至(填“1”“10”或“1k”)擋; B.將紅、黑表筆短接,進行(填“歐姆調零”或“機械調零”). (2)重新測量后,刻度盤上的指針位置如圖中實線所示,則測量結果是Ω. 答案 (1)A.10 B.歐姆調零 (2)130 1.一學生使用多用電表測電阻,他在實驗中有違反使用規(guī)則的地方,他的主要實驗步驟如下: A.把選擇開關置于“1”的歐姆擋; B.把表筆插入插孔中,先把兩表筆相接觸,旋轉調零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零刻線上; C.把兩表筆分別與某一待測電阻的兩端相連,發(fā)現這時指針偏轉角度較??; D.換用“100”擋,發(fā)現這時指針偏轉適中,隨即記下電阻值; E.把表筆從插孔中拔出后,就把多用電表放回桌上原處,實驗完畢. 這個學生已經注意到在測量時待測電阻與其他元件或電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿.這個學生在實驗中哪一個或哪些步驟違反了使用規(guī)則? 答案 D步驟中應先調零后再測電阻;E步驟中應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋. 解析 每換一次擋都要重新進行歐姆調零,所以在步驟D中要重新歐姆調零;歐姆表使用完畢應將選擇開關置于“OFF”擋或者交流電壓最高擋. 2.(多選)用多用電表歐姆擋測電阻時,下列說法中正確的是( ) A.測量前必須調零,而且每測一次電阻都要重新調零 B.為了使測量值比較準確,應該用兩手分別將兩表筆與待測電阻兩端緊緊捏在一起,以使表筆與待測電阻接觸良好 C.待測電阻若是連在電路中,應當先把它與其他元件斷開再測量 D.使用完畢應當拔出表筆,并把選擇開關旋到“OFF”擋或交流電壓最高擋 答案 CD 3.圖1中E為電源,R1、R2為電阻,K為開關.現用多用電表測量流過電阻R2的電流,將多用電表的選擇開關調至直流電流擋(內阻很小)以后,正確的接法是( ) 圖1 A.保持K閉合,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處 B.保持K閉合,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處 C.將K斷開,紅表筆接在a處,黑表筆接在b處 D.將K斷開,紅表筆接在b處,黑表筆接在a處 答案 C 解析 電流表應串聯在電路中,將K斷開,將多用電表的兩個表筆接入電路時應遵循“紅進黑出”的原則,所以紅表筆接在a處,黑表筆接在b處,所以C選項正確. 4.用多用電表進行了幾次測量,指針分別處于a和b的位置,如圖2所示,若多用電表的選擇開關處于下面表格中所指的擋位,a和b的相應讀數是多少?請?zhí)钤诒砀裰? 圖2 指針位置 選擇開關所處擋位 讀數 a 直流電流100mA mA 直流電壓2.5V V b 電阻100 Ω 答案 20 0.50 320 解析 直流電流100mA擋,讀第二行刻度“0~10”一排,最小分度值為2mA,估讀到1mA就可以了,讀數為20mA;直流電壓2.5V擋,讀第二行刻度“0~250”一排,最小分度值為0.05V,估讀到0.01V就可以了,讀數為0.50V;電阻100擋,讀第一行刻度,測量值等于表盤上讀數“3.2”乘以倍率“100”. 5.(2018山師附中高一下期末)(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開關,P為歐姆調零旋鈕,正確步驟的合理順序為 (填步驟前的字母). a.將兩表筆短接,調節(jié)P使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆 b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆 c.旋轉S使其尖端對準歐姆擋1k d.旋轉S使其尖端對準歐姆擋100 e.旋轉S使其尖端對準OFF擋,并拔出兩表筆 (2)正確操作后,多用電表的指針位置如圖3所示,此被測電阻Rx的阻值為Ω. 圖3 答案 (1)cabe (2)30k 解析 (1)測阻值約為幾十kΩ的電阻Rx,應選擇1k擋,然后進行歐姆調零,用歐姆表測待測電阻阻值,讀出其示數,最后要把選擇開關置于OFF擋或交流電壓最高擋上,因此合理的實驗步驟是:cabe. (2)歐姆表指針示數與對應擋位的乘積是歐姆表示數,歐姆表選擇1k擋,由圖示表盤可知,20~50之間是6個刻度,每一個刻度表示5,所以刻度盤的讀數為30,故被測電阻阻值為30kΩ. 6.在如圖4所示的電路中,四節(jié)干電池串聯,小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8V,0.3A”.閉合開關S后,無論怎樣移動滑片P,A、B燈都不亮. 圖4 (1)①用多用電表的直流電壓擋檢查故障,量程應該選( ) A.2.5V B.10V C.50V D.250V ②測得c、d間電壓約為5.8V,e、f間電壓為0,若僅有一處故障,則故障可能是( ) A.B燈絲斷路 B.A燈絲斷路 C.d、e間斷路 D.B燈被短路 (2)接著用多用電表測小燈泡的電阻.測量前,將電路中的開關S斷開,將多用電表的選擇開關置于測電阻擋的“1”擋.某次測量結果如圖5所示,測得燈泡電阻為Ω.換掉損壞的元件,電路正常接通.將多用電表選擇開關置于直流“250mA”擋,斷開開關S,將兩表筆分別與a、b兩接線柱接觸,穩(wěn)定時其指針也恰好指在如圖所示位置上,則通過燈泡的電流是 mA. 圖5 答案 (1)①B?、贐 (2)7 175 7.使用多用電表測量電阻時,多用電表內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,兩個表筆分別位于此串聯電路的兩端.現需要測量多用電表內電池的電動勢,給定的器材有:待測多用電表,量程為60mA的電流表,電阻箱,導線若干.實驗時,將多用電表調至“1”擋,調好零點;電阻箱置于適當數值.完成下列填空: 圖6 (1)儀器連線如圖6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. (2)若適當調節(jié)電阻箱后,圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數分別如圖乙、丙、丁所示,則多用電表的讀數為 Ω,電流表的讀數為mA,電阻箱的讀數為Ω. (3)將圖中多用電表的兩表筆短接,此時流過多用電表的電流為mA.(保留3位有效數字) (4)計算得到多用電表內電池的電動勢為V.(保留3位有效數字) 答案 (1)黑 (2)13 56 4.6 (3)104 (4)1.58 解析 (1)由多用電表電流“紅表筆進,黑表筆出”,電流表“+”接線柱電流流進,“-”接線柱電流流出知,a表筆為黑色表筆. (2)根據題圖可知,多用電表讀數為13Ω,電流表讀數為56mA,電阻箱讀數為41Ω+60.1Ω=4.6Ω. (3)從多用電表表盤來看,指針指在電流表“135”處時實際電流為56mA,故指針指在最右端“250”處時,實際電流為56mA≈104mA. (4)由閉合電路歐姆定律E=IR+Ir知, E=0.05613V+0.056Ar, =0.104A,得E≈1.58V.- 配套講稿:
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