高中物理 27 学生实验 练习使用多用电表教案 教科版选修31Word格式.docx
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图2-7-2
②当红、黑表笔不接触时,电流表指针指零,所以电流表零刻度处对应外电阻R=“∞”位置.如图2-7-2乙.
③当红、黑表笔间接入某一电阻Rx时,电流表中的电流I=
,因调零后R0+Rg+r保持不变,所以Rx与I一一对应.若在电流表刻度盘上直接标出与I相对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出Rx值了,如图2-7-2丙.
2.多用电表的原理
(1)实质:
让电流表、电压表、欧姆表共同使用一个表头组装而成的.
(2)功能
①测电流:
这时表头并联有分流电阻,并联不同的分流电阻就成为不同量程的电流表.
②测电压:
这时表头串联有分压电阻,串联不同的分压电阻就成为不同量程的电压表.
③测电阻:
这时表头串联了电池和调零电阻.
(3)构造:
如图2-7-3所示,表的上半部分是表头,表头的表盘上有电流、电压、电阻等多种刻度,其中最下面一行是交流电压表的刻度,最上面一行是欧姆表的刻度,这两个刻度是不均匀的,其余各种刻度都是均匀的;
表的下半部分的中心是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程(或倍率).
图2-7-3
一、实验步骤
1.观察多用电表的外形,认识选择开头的测量项目及量程.
2.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.如图2-7-4甲所示连好电路,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.
5.如图2-7-4乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.
甲 乙
图2-7-4
6.利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值,比较测量值和真实值的误差.
7.研究二极管的单向导电性,利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻,确定正负极.
二、数据处理
1.测电阻时,电阻值等于表针的示数与倍率的乘积.指针示数的读数一般读两位有效数字.
2.如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等,读数时应读到最小刻度的下一位,若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可.
三、误差分析
1.电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时换电池.
2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差.
3.由于欧姆表刻度的非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,因此要选用恰当挡位,使指针指中值附近.
4.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.
四、注意事项
1.使用多用电表前,应观察指针是否指向电流表的零刻度线,若有偏差,应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝,使多用电表的指针指在电流表的零刻度.
2.测电阻时,待测电阻要跟别的元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆.
3.合理选择欧姆挡的量程,使指针尽量指在表盘中央位置附近.
4.换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新进行电阻调零,才能进行测量.
5.读数时,应将表针示数乘选择开关所指的倍率.
6.测量完毕时,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置于交流电压最高挡或“OFF”挡,若长期不用时,还应把电池取出.
实验步骤和数据处理
(2011·
北京高考)用如图2-7-5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2-7-5
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,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.
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
【解析】 使指针对准电流的“0”刻线,应旋动机械调零部件S;
使指针对准电阻的“0”刻线,应旋动欧姆调零部件T;
测电阻时若指针偏转角度过小,则待测电阻的阻值很大,依据欧姆表测电阻时指针应尽可能接近“中值”的原则知,应换大倍率的挡位,因此A合理.每换一次挡位应重新欧姆调零,所以合理的顺序应为ADC.
【答案】 ①S ③T 0刻线 ④ADC
误差分析和注意事项
一学生使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下:
A.把选择开关置于“×
1”欧姆挡;
B.把表笔插入插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位置上;
C.把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连,发现这时指针偏转角度较小;
D.换用“×
100”挡,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻值;
E.把表笔从插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规定?
【解析】 在D步骤中,没有进行欧姆挡的调零就进行测量了,应该先调零再测电阻;
在实验结束时,即在步骤E,应该将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.
【答案】 D、E两个步骤中存在错误
1.用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法中错误的是
( )
A.测量前必须调零,而且每更换一次挡位都要重新调零
B.为了使测量值比较准确,应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好
C.待测电阻若是连在电路中,应当把它先与其他元件断开后再测量
D.使用完毕应当拔出电笔,并把选择开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡
【解析】 根据使用多用电表欧姆挡测电阻时的注意事项可知,选项A、C、D是正确的;
B选项两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,即两手分别接触两表笔的金属杆,相当于人体电阻与待测电阻并联,测出的是并联后的电阻,所以测量值小于真实值,故正确选项为B.
【答案】 B
2.(2012·
哈尔滨高二检测)如图2-7-6所示,为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为表笔插孔.下列说法中正确的是( )
图2-7-6
A.a孔插红表笔
B.表盘刻度是均匀的
C.用×
100Ω挡测量时,若指针指在“0”刻线附近,则应换用×
1kΩ挡
D.测量“220V 100W”的灯泡的电阻,会发现测量的电阻比484Ω小
【解析】 多用电表无论测什么,电流都是从红表笔流入,所以A正确;
欧姆表刻度盘是不均匀的,B错误;
用×
100Ω挡测量时,若指针指在“0”刻线附近,说明待测电阻很小,为使测量结果准确应选用小倍率挡位测量,C错误;
由于484Ω是灯泡正常工作时的电阻,而用多用电表测量的是室温下灯泡的电阻,根据灯泡的电阻随温度的升高而增大可知,D正确.
【答案】 AD
3.(2012·
四川东辰国际期末)一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量1000Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间.如用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA处,则被测电阻的阻值为( )
A.1000Ω B.5000Ω
C.1500ΩD.2000Ω
【解析】 设欧姆表的内阻为R内,由欧姆定律知:
3×
10-3A=
,1.5×
,所以R内=1000Ω,E=3V,又1×
,所以Rx=2000Ω.
【答案】 D
4.(2012·
湖南浏阳高二检测)用多用电表欧姆挡(×
100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图2-7-7甲、乙、丙所示.由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的正极是________端.
甲 乙 丙
图2-7-7
【解析】 根据二极管加正向电压时,电阻值越小越好,但不能为零,否则二极管已被击穿,加反向电压时,电阻值越大越好,但不能无穷大,否则二极管引线断开.由题图可知,图甲、丙二极管是坏的,图乙中二极管是好的,且左边图加的是反向电压,右边图加的是正向电压,由于红表笔插入的是“+”测试孔,与内部电池负极相连,故二极管的正极是a端.
【答案】 乙 a
5.(2012·
攀枝花检测)
(1)如图2-7-8所示是多用电表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________mA.
图2-7-8
(2)若选用倍率为“×
100”的电阻挡测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为______Ω.
(3)如果要用此多用电表测量一个约2.0×
104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆挡是________(选填“×
10”、“×
100”或“×
1k”).换挡结束后,实验操作上首先要进行的步骤是________.
【解析】
(1)50mA量程应读中间刻度30.8mA(30.7~30.9mA都可以)
(2)电阻挡应读最外层刻度且乘以倍率应为15×
100Ω=1500Ω.
(3)测量电阻时,中值附近较为精确应换用“×
1k”挡,换挡后首先是欧姆调零.
【答案】
(1)30.8mA(30.7mA~30.9mA均可)
(2)1500Ω (3)×
1k 欧姆调零
6.(2012·
南京高二检测)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值,由于第一次选择的欧姆挡不够合适,
又改换另一欧姆挡测量,两次测量时电表指针所指的位置如图2-7-9中的虚线所示,下面列出这两次测量中的有关操作:
图2-7-9
A.将两根表笔短接,并调零
B.将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触,观察指针位置
C.记下电阻值
D.将多用电表面板上旋钮旋到“×
100”挡
E.将多用电表面板上旋钮旋到“×
10”挡
F.将多用电表面板上旋钮旋到交流500V挡
(1)根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出(用上述操作项目前面的字母表示,且可以重复使用)________.
(2)该电阻的阻值是________.
【解析】
(1)根据题意,该同学先选用的×
10挡,后选用的×
100挡,故合理顺序为EABCDABCF.
(2)由多用电表测定该电阻的阻值是R=18×
100Ω=1.8kΩ.
【答案】
(1)EABCDABCF
(2)1.8kΩ
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