伤城文章网 > 其它课程 > 推荐K12新课标2018版高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案_图文

推荐K12新课标2018版高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案_图文


K12 教育资料(小初高学习)

实验十

练习使用多用电表

[基本要求]

K12 教育资料(小初高学习)

-1-

K12 教育资料(小初高学习)

[误差分析] 1.偶然误差 (1)欧姆表的表盘刻度不均匀,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, 因此要选用恰当挡位, 使指针在中值附近. 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. [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.刻度线有三条:上为电阻专用,中间为电流、电压、交流、直流共用,下为交流 2.5 V 专用. 4.测电阻时: (1)待测电阻与电路、电源一定要断开. (2)两手一定不要同时接触两笔金属杆. (3)指针指中值附近较准,否则换挡. (4)每换一次挡必须重新欧姆调零. (5)读出示数要乘以倍率. (6)电表自带电源,红表笔接电源负极、黑表笔接电源正极. 5.使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池.

考向 1 欧姆表的原理和使用 1.构造:如图所示,欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻 R 和红、黑表笔组成.







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=Rg+R+r+Rx. 2.工作原理:闭合电路欧姆定律 I=

E

Rg+R+r+Rx

.

3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻 Rx=0)时,调节调零电阻 R,使 I=Ig,电流表
- 2 - K12 教育资料(小初高学习)

K12 教育资料(小初高学习)

的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零. (1)当 I=Ig 时,Rx=0,在满偏电流 Ig 处标为“0”.(图甲) (2)当 I=0 时,Rx→∞,在 I=0 处标为“∞”.(图乙) (3)当 I= 时,Rx=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx 叫中值电阻. 2 [典例 1] 某物理兴趣小组设计了如图 a 所示的欧姆表电路, 通过控制开关 S 和调节电阻 箱,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率.所用器材如下: A.干电池:电动势 E=1.5 V,内阻 r=0.5 Ω B.电流表 G:满偏电流 Ig=1 mA,内阻 Rg=150 Ω C.定值电阻 R1=1 200 Ω D.电阻箱 R2 和 R3:最大阻值都为 999.9 Ω E.电阻箱 R2:最大阻值 9 999 Ω F.开关一个,红、黑表笔各 1 支,导线若干 (1)该实验小组按图 a 正确连接好电路.当开关 S 断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻 箱 R2=


Ig

Ω ,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻 R 内,则 R Ω ,欧姆表的倍率是 (填“×1”或“×10”).



图a (2)闭合开关 S.

图b

第一步:调节电阻箱 R2 和 R3,当 R2=

Ω 且 R3=

Ω 时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏; 第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱 R4,调节 R4,当电流表指针指向图 b 所示的位置时, 对应的欧姆表的刻度值为 Ω. [解析] (1)当开关 S 断开时,将红、黑表笔短接,由闭合电路欧姆定律有 E=I(r+Rg+

R1+R2),电流表达到满偏即 I=10-3 A 时,代入数据解得 R2=149.5 Ω ,此时 R 内=r+Rg+R1
+R2=1 500 Ω .由于开关 S 断开时,欧姆表内阻较大,中值电阻较大,所以欧姆表的倍率是 “×10”. (2)当开关 S 闭合时,将红、黑表笔短接,由闭合电路欧姆定律有 E=I(Rg+R1)+[I+

I(Rg+R1) (R1+Rg)R3 ](R2+r), 此时欧姆表内阻 R 内′=r+R2+ =150 Ω , 联立解得 R2=14.5 R3 R1+Rg+R3
K12 教育资料(小初高学习) -3-

K12 教育资料(小初高学习)

Ω ,R3=150 Ω .即当 R2=14.5 Ω 且 R3=150 Ω 时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏. 当电流表指针指向题图 b 所示的位置即 0.6 mA 时,闭合电路中总电流为 I′=0.6 mA+ 0.6 mA×(150 Ω +1 200 Ω ) E -3 =6 mA,由闭合电路欧姆定律有 =6×10 A,解得 150 Ω R′内+R4

R4=100 Ω ,即对应的欧姆表的刻度值为 100 Ω .
[答案] (1)149.5 1 500 ×10 (2)14.5 150 100

[典例 2] 如图甲所示为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为 20 Ω 的电阻,测 量步骤如下:

甲 (1)调节

乙 ,使电表指针停在 (填“电阻”或“电流”)的“0”刻线. (填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)位

(2)将选择开关旋转到欧姆挡的 置.

(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节 指针对准 (填“电阻”或“电流”)的“0”刻线.

,使电表

(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为 Ω. (5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置. [解析] 使用多用电表欧姆挡,先机械调零,测量 20 Ω 的电阻时,要使用“×1”的倍 率,然后进行欧姆调零;由刻度盘和倍率可知,测量电阻的阻值为 19.0 Ω . [答案] (1)指针定位螺丝 电流 (2)“×1” (3)欧姆调零旋钮 电阻 (4)19.0

1.欧姆表的红表笔接内部电源的负极,测量时电流从黑表笔流出,从红表笔流入. 2.使用欧姆挡测电阻时,指针的偏角越大,测量电阻值越小,指针的偏角越小,测量电 阻值越大. 考向 2 多用电表的原理和使用 1.外部构造 多用电表可以用来测电流、电压和电阻,又称万用电表,其表面结构如图所示.
- 4 - K12 教育资料(小初高学习)

K12 教育资料(小初高学习)

2.多用电表内部原理示意图 多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的,如图所示,每进行一种测量时, 只使用其中一部分电路,其他部分不起作用.如图中 1、2 为电流测量端,3、4 为电阻测量端, 5、6 为电压测量端.测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开 关接入与待测量相对应的测量端.

[典例 3] 在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路 图.已知选用的电流表内阻 Rg=10 Ω 、满偏电流 Ig=10 mA,当选择开关接 3 时为量程 250 V 的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C 为上排刻度线的中间刻度,由于粗 心上排刻度线对应数据没有标出.



乙 (1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接 1 时其读数为 数为 . ;选择开关接 3 时其读

(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个

K12 教育资料(小初高学习)

-5-

K12 教育资料(小初高学习)

电阻箱,设计了如下实验: ①将选择开关接 2,红黑表笔短接,调节 R1 的阻值使电表指针满偏; ③将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指 C 处,此时电阻箱的示数如 图所示,则 C 处刻度应为 Ω;

③计算得到多用电表内电源的电动势为

V.(保留两位有效数字)

[解析] (1)选择开关接 1 时,多用电表为电流表,其满偏电流为 10 mA,则选用 0~100 mA 的电流刻度线,此时表盘的最小刻度为 2 mA,则读数为 69 mA,而电流表满偏电流为 10 mA, 再把该数据缩小为原来的十分之一即为电流表的示数,故为 6.9 mA.选择开关接 3 时,多用电 表为电压表,其量程为 250 V,此时表盘的最小刻度为 5 V,估读数字出现在最小刻度的本位, 故此时电压表读数为 173 V. (2)电阻箱读数为 5×10 Ω +1×100 Ω =150 Ω ,此时电表指针指在正中间,此电阻值 即为欧姆表的中值电阻,也等于欧姆表的内阻 Rg+R1+r.选择开关接 2,红黑表笔短接,调节

R1 的阻值使电表指针满偏时,根据欧姆定律有 E=Ig(Rg+R1+r)=1.5 V.
[答案] (1)6.9 mA 173 V(172~174 V 均可) (2)150 1.5 [典例 4] 在“练习使用多用电表”的实验中: (1) 在测 量小 灯泡 的电 阻时 , 红表 笔接 触 点 的电势 比 黑表 笔 “低”). (2) 某 同 学 把 选 择 开 关 打 到 “×1” 挡 , 转 动 欧 姆 调 零 旋 钮 , 发 现 无 法 调 零 , 则 他 应 . A.用力转动欧姆调零旋钮 B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C.更换多用电表的电池 D.作报废处理,换新的多用电表 (3)在用多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下表 格中所指的挡位,请写出对应指针读数. ( 填“ 高 ”或

- 6 - K12 教育资料(小初高学习)

K12 教育资料(小初高学习)

所选择的挡位 直流电压 10 V 电阻“×10”挡

指针读数

[解析] (1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接,黑表笔与欧姆表内置电源的正 极相连接,在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔低. (2)把选择开关打到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,无法调零,可能是多用电表没有进 行机械调零造成的,他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零,然后再进行欧姆调零, 故选 B. (3)多用电表选择直流电压 10 V 挡,由图示可知,其分度值为 0.2 V,示数为 3.6 V;选 择开关置于电阻“×10”挡,由图示表盘可知,其示数为 26×10 Ω =260 Ω . [答案] (1)低 (2)B (3)3.6 V 260 Ω

考向 3 使用多用电表检测电路故障 1.断路故障的检测方法 (1)将多用电表拨到电压挡作为电压表使用. ①将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说 明电源损坏. ②在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表的示数为零,则说明 该部分电路完好,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. (2)将多用电表拨到电流挡作为电流表使用.将电流表串联在电路中,若电流表的示数为 零,则说明与电流表串联的部分电路断路. (3)用欧姆挡检测 将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若 电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路. 不能用欧姆表检测电源的情况. 2.短路故障的检测方法 (1)将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零, 则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路. (2)用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路. [典例 5] 某照明电路出现故障,其电路如图 1 所示,该电路用标称值为 12 V 的蓄电池 作为电源,导线及其接触完好. 维修人员使用已调好的多用电表直流 50 V 挡检测故障.他将黑表笔接在 c 点,用红表笔 分别探测电路的 a、b 点.

K12 教育资料(小初高学习)

-7-

K12 教育资料(小初高学习)

图1 (1) 断开开关,红表笔接 a 点时多用电表指示如图 2 所示,读数为 (填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常. V ,说明

图2 (2)红表笔接 b 点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图 2 相 同,可判定发生故障的器件是 (填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”). [解析] (1)因用直流 50 V 挡检测,故满偏时电压为 50 V,刻度均匀,在图示位置时, 读数为 11.7 V(11.6~11.9 之间的值均可),说明蓄电池正常. (2)红表笔接 b 点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用表读数与原来相同,说明保 险丝、开关均正常,发生故障的器件只能为小灯. [答案] (1)11.7(11.6~11.9 之间的值均可) 蓄电池 (2)小灯 考向 4 实验创新与改进 多用电表当欧姆表使用时内有电源,往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测 定等,往往涉及的变形有: 1.与电压表串联形成闭合电路,则 E=U+ ·r,从而计算得到 E. 2.与电流表串联形成闭合电路,则 E=I(RA+r),从而计算得到 E. [典例 6] 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 60 mA 的电流表,电阻箱, 导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω 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 (填“红”或“黑”)色.

U RV

- 8 - K12 教育资料(小初高学习)

K12 教育资料(小初高学习)

甲 (2)若适当调节电阻箱后,图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中 a、b、 c 所示,则多用电表的读数为 Ω. Ω ,电流表的读数为 mA ,电阻箱的读数为

图a

图b 乙

图c

(3)欧姆表刻度上中间刻度值为 15, 计算得到多用电表内电池的电动势为 3 位有效数字).

V(保留

[解析] (1)根据所用电器“红进黑出”的一般原则,对多用电表有,从红表笔进入多用 电表,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,故电流经过多 用电表从 a 表笔流出,故 a 表笔为多用电表的黑表笔.(2)欧姆表读数为 R=14 Ω ;电流表读 数为 I=53.0 mA;电阻箱读数为 4×1 Ω +6×0.1 Ω =4.6 Ω .(3)欧姆表的内阻 r=R 中=15 Ω ,由欧姆定律得:E=I(R+r)=1.54 V. [答案] (1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)1.54

K12 教育资料(小初高学习)

-9-


搜索更多“推荐K12新课标2018版高考物理一轮复习第七章恒定电流实验十练习使用多用电表教案_图文”

网站地图

All rights reserved Powered by 伤城文章网 5xts.com

copyright ©right 2010-2021。
伤城文章网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com