第三講　第5課時(shí)　逐解考綱實(shí)驗(yàn)-練習(xí)使用多用電表

第5課時(shí)逐解考綱實(shí)驗(yàn)—練習(xí)使用多用電表[把握經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案]基本原理與操作原理裝置圖操作要領(lǐng)(1)觀察：觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開(kāi)關(guān)的測(cè)量項(xiàng)目及量程。(2)機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使指針停在表盤刻度左端的零位置。(3)測(cè)電壓：將選擇開(kāi)關(guān)置于電壓擋，進(jìn)行電壓測(cè)量。(4)測(cè)電流：將選擇開(kāi)關(guān)置于電流擋，進(jìn)行電流測(cè)量。(5)測(cè)電阻：a.根據(jù)待測(cè)阻值大小，選擇合適的擋位；b.兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；c.測(cè)量待測(cè)電阻的阻值。續(xù)表(2)教材介紹了多用電表的電路原理圖中，若將選擇開(kāi)關(guān)撥至觸點(diǎn)“1”或“2”，可構(gòu)成不同量程的電流表；若將選擇開(kāi)關(guān)撥至觸點(diǎn)“3”或“4”，可構(gòu)成不同量程的電壓表；若將選擇開(kāi)關(guān)撥至觸點(diǎn)“5”，可構(gòu)成歐姆表。2．粵教版新教材——用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量[要點(diǎn)解讀](1)教材介紹了兩類多用電表(2)教材介紹了指針式多用電表的原理[歸納共性實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵]1．不變的實(shí)驗(yàn)原理都是應(yīng)用了閉合電路的歐姆定律、電路的串聯(lián)與并聯(lián)知識(shí)。2．必備的實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻3．通用的數(shù)據(jù)處理方法(1)測(cè)電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。記錄電阻讀數(shù)時(shí)一般用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示。(2)測(cè)電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位；若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可。4．通用的注意事項(xiàng)(1)使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)兩表筆在使用時(shí)，電流總是“紅入”“黑出”。(3)測(cè)電阻時(shí)：①指針指在中值附近較準(zhǔn)，否則換擋；②每換一擋必須重新歐姆調(diào)零；③讀出示數(shù)要乘以倍率。(4)使用完畢，選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池。5．通用的誤差分析偶然誤差(1)估讀時(shí)易帶來(lái)誤差；(2)表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使誤差增大。系統(tǒng)誤差(1)電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)更換電池；(2)測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值?？挤ㄒ欢嘤秒姳淼淖x數(shù)和原理1．如圖所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤。(1)如果是用直流2.5V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為_(kāi)_____V。(2)如果是用直流5mA擋測(cè)量電流，則讀數(shù)為_(kāi)____mA。(3)如果是用歐姆“×100”擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為_(kāi)____Ω。答案：(1)1.61

(2)3.22

(3)800.02.

(2021年8省聯(lián)考·江蘇卷)電流表改裝成歐姆表的電路如圖所示，兩表筆直接相連時(shí)，指針指在表盤刻度“5”上。兩表筆之間接有600Ω的電阻時(shí)，指針指在刻度“1”上。求刻度“3”應(yīng)標(biāo)注的電阻值R。答案：100Ω[關(guān)鍵點(diǎn)撥](1)多用電表只有在測(cè)量電阻時(shí)，才會(huì)用到表內(nèi)的電源。(2)用不同的擋位所測(cè)的量不同，讀數(shù)方法不同，精確度的要求也不同。(3)多用電表雖然只能粗略地測(cè)量電阻值，但可以為精確測(cè)量電阻時(shí)選擇器材、設(shè)計(jì)電路等提供參考?？挤ǘ嘤秒姳淼氖褂?．(2022·北京高考·節(jié)選)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測(cè)量約20kΩ電阻的阻值，下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開(kāi)___________(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A．將選擇開(kāi)關(guān)置于“×1k”位置B．將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置C．將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開(kāi)D．將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”解析：測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該先選擇合適擋位，根據(jù)題意選擇“×1k”擋位，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量完成后要將開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋，故順序?yàn)锳DCB。答案：ADCB4．某實(shí)驗(yàn)小組成員用多用電表測(cè)電壓表的內(nèi)阻和歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)。電壓表量程為10V，內(nèi)阻未知。如圖甲所示為一多用電表的表盤，其中多用電表上的三個(gè)重要部件分別用字母A、B、C標(biāo)記。測(cè)量電壓表內(nèi)阻時(shí)操作過(guò)程如下。(1)在測(cè)量前，首先進(jìn)行的操作應(yīng)是機(jī)械調(diào)零，要調(diào)節(jié)部件______(選填“A”“B”或“C”)，使多用電表的指針指在表盤最______(選填“左”或“右”)端的零刻度線位置；(2)測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆“×100”擋，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，則該同學(xué)應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“______”(選填“×1”“×10”或“×1k”)；(3)選擇合適的擋位后，該同學(xué)先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖乙中______(選填“A”或“B”)所示方式連接，選擇正確方式后，歐姆表和電壓表讀數(shù)分別如圖丙、丁所示，某同學(xué)讀出歐姆表的示數(shù)為_(kāi)_____Ω，電壓表的示數(shù)為_(kāi)____V，則歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V。(已知?dú)W姆表表盤刻度中間值為15)答案：(1)A左(2)×1k

(3)A

4.0×104

5.0

6.8755．(2023·瀘州模擬)在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中：(1)某同學(xué)使用多用電表的歐姆擋粗略測(cè)量一定值電阻的阻值Rx，先把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×10”擋位，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示。以下是接下來(lái)的測(cè)量過(guò)程：a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，然后斷開(kāi)兩表筆b．旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)至交流電壓最大量程處(或“OFF”擋)，并拔出兩表筆c．將選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1”擋d．將選擇開(kāi)關(guān)旋到“×100”擋e．將選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1k”擋f．將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端，讀出阻值Rx，斷開(kāi)兩表筆以上實(shí)驗(yàn)步驟中的正確順序是______________(填寫步驟前的字母)。(2)重新測(cè)量后，指針位于如圖2所示位置，被測(cè)電阻的測(cè)量值為_(kāi)_____Ω。(3)如圖3所示為歐姆表表頭，已知電流計(jì)的量程為Ig＝100μA，電池電動(dòng)勢(shì)為E＝1.5V，則該歐姆表的內(nèi)阻是______kΩ，表盤上30μA刻度線對(duì)應(yīng)的電阻值是______kΩ。解析：(1)因?yàn)樵凇啊?0”擋時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，即被測(cè)電阻較大，所以應(yīng)選用較大倍率擋位測(cè)量，故先將選擇開(kāi)關(guān)旋到“×100”擋；后歐姆調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，然后斷開(kāi)兩表筆；再將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端，讀出阻值Rx，斷開(kāi)兩表筆；最后歸位，即旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)至交流電壓最大量程處(或“OFF”擋)，并拔出兩表筆。所以操作順序是：dafb。答案：(1)dafb

(2)2200

(3)15

35

(4)200

8[關(guān)鍵點(diǎn)撥]1．多用電表測(cè)電阻的步驟(1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度。(2)選擇開(kāi)關(guān)置于“Ω”擋的“×1”處，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，然后斷開(kāi)表筆，再使指針指向∞。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開(kāi)表筆，再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(4)選擇開(kāi)關(guān)改置“×100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開(kāi)表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(6)使用多用電表時(shí)，電流總是“紅入黑出”。(7)測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。[例1]

某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100μA的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤的50μA刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻R0(阻值14kΩ)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值500Ω)，電阻箱(0～99999.9Ω)，干電池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。(1)歐姆表設(shè)計(jì)將圖(a)中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為_(kāi)_______Ω；滑動(dòng)變阻器選________(填“R1”或“R2”)。(2)刻度歐姆表表盤通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖(b)所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_(kāi)_____、______。(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向________kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量。若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi)_____Ω。[解題指導(dǎo)]三步化“新”為“熟”分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶㈦娏鞅砀难b成歐姆表并刻度、校準(zhǔn)及電阻箱的讀數(shù)。確定實(shí)驗(yàn)原理歐姆表表盤的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻。聚焦實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新本題通過(guò)利用閉合電路歐姆定律確定歐姆表中電流和電阻的關(guān)系并進(jìn)行電表的校準(zhǔn)。[解析]

(1)實(shí)物連線如圖所示。歐姆表的中值刻度為歐姆表的內(nèi)阻，即R內(nèi)＝r＋R0＋RA＋R＝15kΩ，解得R＝900Ω。由于滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為500Ω，所以滑動(dòng)變阻器選R1。[答案]

(1)見(jiàn)解析圖900

R1

(2)45

5(3)0

35000.0[例2]

(2023·廣安模擬)多用電表是實(shí)驗(yàn)室必備儀器，某實(shí)驗(yàn)小組把一歐姆擋