新高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點練習(xí)實驗12 用多用電表測量電學(xué)中的物理量（原卷版）

實驗12用多用電表測量電學(xué)中的物理量1.了解多用電表的構(gòu)造和工作原理.2.會用多用電表測量電壓、電流.3.測量定值電阻和判斷二極管的正負(fù)極.4.會用多用電表進行簡單的電路故障分析．1．認(rèn)識多用電表(1)多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量項目都有幾個量程．(2)外形如圖所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程．多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔)．2．用多用電表測量小燈泡的電壓和電流按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓．紅表筆接電勢高(填“高”或“低”)的點．按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流．此時電流從紅色表筆流入電表．3．用多用電表測定值電阻的阻值(1)原理電路圖I與Rx的對應(yīng)關(guān)系相當(dāng)于待測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R使I＝Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R)，即表頭滿偏(RΩ＝Rg＋r＋R)相當(dāng)于待測電阻Rx＝∞，此時I＝0，指針不偏轉(zhuǎn)待測電阻為Rx，I＝eq\f(E,Rg＋r＋R＋Rx)，指針指到某確定位置刻度特點表頭電流滿偏Ig處，對應(yīng)歐姆表零刻度(右側(cè))表頭電流I＝0處，對應(yīng)歐姆表∞刻度(左側(cè))表頭電流I與電阻Rx一一對應(yīng)，但不是線性關(guān)系，表盤刻度不均勻(2)注意：①黑表筆與電源的正極連接，紅表筆與電源的負(fù)極連接，電流方向為“紅進黑出”．②當(dāng)多用電表指針指在中央時eq\f(Ig,2)＝eq\f(E,RΩ＋R中)，知中值電阻R中＝RΩ.(3)測量步驟①估測待測電阻阻值．②歐姆調(diào)零．③將被測電阻接在紅黑表筆之間．④讀數(shù)：指針示數(shù)乘以倍率．⑤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．(4)注意事項①區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”．機械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，機械調(diào)零對應(yīng)的是表盤下邊中間的指針定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，歐姆調(diào)零對應(yīng)的是歐姆調(diào)零旋鈕．②使指針指在中值附近，否則換擋．③測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零．④手不能接觸表筆的金屬桿．⑤測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開．4．用多用電表測二極管的正、反向電阻(1)認(rèn)識二極管：晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成，它的符號如圖所示，左端為正極，右端為負(fù)極．特點：當(dāng)給二極管加正向電壓時電阻很小，當(dāng)給二極管加反向電壓時電阻很大．(2)用歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極將多用電表歐姆擋調(diào)零之后，若多用電表指針偏角很大，則黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負(fù)極(如圖甲)；若多用電表指針偏角很小，則黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙)．5．探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)，說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大【典例1】（2022·全國·高三課時練習(xí)）指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。（1）如圖甲所示為某同學(xué)設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通，從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是___________。（選填選項前面的字母）A．當(dāng)S接觸點1時，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆B當(dāng)S接觸點2時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆C．當(dāng)S接觸點2時，多用電表處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆D．當(dāng)S接觸點3時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆（2）用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖乙所示。a.若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為___________mA。b.若所選擋位為電阻“×10”擋，則示數(shù)為___________Ω。c.若所選擋位為電阻“×10”擋，則歐姆表表頭內(nèi)阻為___________Ω。（3）用表盤為圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請選擇以下必需的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：___________。A．將紅表筆和黑表筆接觸B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點（4）某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻線不均勻，分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx關(guān)系，他們分別畫出了如圖所示的幾種圖像，其中可能正確的是___________。A．

B．

C．

D．

（5）圖丙為上題（圖乙表盤的）多用電表電阻擋中某一擋位的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig=100μA，內(nèi)阻Rg=100Ω，電池的電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，則此時歐姆表為電阻___________擋?！镜淅?】（2022·全國·高三專題練習(xí)）（1）如圖甲所示，當(dāng)電流表使用的量程為0～0.6A時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表___________A，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________A；當(dāng)電流表使用的量程為0～3A時，對應(yīng)刻度盤中每一小格代表___________A，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________A。（2）如圖乙所示，當(dāng)電壓表使用的量程為0～3V時，每一小格代表___________V，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________V；當(dāng)電壓表使用的量程為0～15V時，則表盤刻度每一小格代表___________V，圖中表針?biāo)肝恢玫氖緮?shù)為___________V?！镜淅?】（2022·黑龍江·哈九中模擬預(yù)測）實驗小組利用現(xiàn)有實驗儀器測一電阻阻值Rx，測量過程如下：（1）組員先用多用電表粗測電阻：如圖甲所示，紅、黑表筆插入“+”、“－”插孔，此時黑表筆與表內(nèi)電源的___________（選填“正”或“負(fù)”）極相連；選用多用電表“×10”倍率的歐姆擋測量其阻值時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太大，為了測量結(jié)果比較精確，組員按以下步驟進行了實驗：①應(yīng)換用___________（選填“×1”或“×100”）倍率的歐姆擋；②兩表筆短接，通過調(diào)節(jié)___________（選填“S”、“T”或“K”），進行歐姆調(diào)零；③重新測量并讀數(shù)，若這時刻度盤上的指針位置如圖乙所示，測量結(jié)果是___________Ω。（2）除待測電阻Rx外，實驗室還提供了下列器材：A．電流表A1（量程為200mA，內(nèi)阻r1=10.0Ω）B．電流表A2（量程為500mA，內(nèi)阻r2=1.0Ω）C．滑動變阻器R（0~10Ω）D．定值電阻R1=10ΩE．定值電阻R2=20ΩF．電源（電動勢E=4.5V，內(nèi)阻可以忽略）G．開關(guān)S、導(dǎo)線若干①實驗要求測量盡可能精確，且通過電阻的電流調(diào)節(jié)范圍盡量大，請將設(shè)計好的電路圖畫在虛線框中（要標(biāo)出器材的符號）。()②按正確的電路連接，閉合開關(guān)，記錄電流表A1、A2的示數(shù)I1和I2，移動滑動變阻器的滑片，記錄多組數(shù)據(jù)，并作出I1—I2圖線如圖所示，則該待測電阻為Rx=___________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），測量值與真實值相比___________（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）。【典例4】（2022·浙江·高三專題練習(xí)）實驗室有一額定電壓為220V的白熾燈，吳同學(xué)欲了解其低壓伏安特性，為此設(shè)計了系列實驗，請依次解決下列問題：（1）吳同學(xué)用多用電表粗測白熾燈的電阻，正確操作后得到圖甲，則該情況下白熾燈的電阻為___________Ω。（2）吳同學(xué)隨后用學(xué)生電源供電（其調(diào)節(jié)的情況如圖乙），選擇合適的滑變器和其他器材，連接電路如圖丙，打算直接閉合開關(guān)開始測量。請你指出連接圖中存在的問題（至少列舉兩條）。①___________；②___________；（3）吳同學(xué)改掉所有問題后，正確測量過程中得到的一組電流表、電壓表示數(shù)如圖丁，則兩表的讀數(shù)分別為___________A、___________V。（4）吳同學(xué)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，作了SKIPIF1<0圖像，下列圖像中最可能正確的是___________（選填字母“A”、“B”或“C”）【典例5】（2022·海南·嘉積中學(xué)三模）某同學(xué)用多用電表歐姆擋“×100”擋估測某一電壓表內(nèi)阻時，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖中虛線所示。（1）應(yīng)將擋位換為___________擋（選填“×10”或“×1k”），并將紅、黑表筆短接，進行___________（選填“機械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”）后再測量；（2）重新正確測量后，刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，則該歐姆表在此擋位時的內(nèi)阻為___________Ω；（3）如圖所示為用多用電表測量電壓表內(nèi)阻的電路圖，其中a是___________表筆（選填“紅”或“黑”）?！镜淅?】（2022·重慶·西南大學(xué)附中高三階段練習(xí)）某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下研究二極管的伏安特性。（1）二極管如圖a所示，為了弄清楚二極管的正負(fù)極，學(xué)習(xí)小組用多用電表歐姆檔進行檢測，檢測情況如圖b，可知二極管的______端（選填“a”或“b”）為正極；（2）小組設(shè)計了如圖c所示電路，仔細(xì)調(diào)節(jié)滑動變阻器SKIPIF1<0的滑片直到通過靈敏電流計的電流為零，此時電流表A的讀數(shù)______（選填“大于”“小于”或“等于”）通過二極管的電流；（3）圖d是實驗小組根據(jù)實