近年高考物理总复习第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表学案(2021年整理)

2019版高考物理总复习第八章恒定电流实验十一练习使用多用电表学案
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实验十一练习使用多用电表
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。

测电阻时
(1)指针指中值附近较准，否则换挡。

(2)每换一挡必须重新欧姆调零。

(3)读出示数要乘以倍率.
4.使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。

误差分析
1。

偶然误差
（1）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。

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.
热点一教材原型实验
【例1】在“练习使用多用电表"的实验中：
图1
（1）某同学用多用电表测量电阻，电路如图1甲所示,若选择开关置于
“×100”挡，按正确使用方法测量电阻R x的阻值，指针位于图乙所示位置，
则R x＝________Ω。

(2）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,
按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比将________(选填“变
大"“变小"或“不变”）。

(3)某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表,其电路如图丙所示。

①关于该欧姆表，下列说法正确的是________。

A。

电阻刻度的零位在表盘的右端
B.表盘上的电阻刻度是均匀的
C。

测量前,不需要红、黑表笔短接调零
D。

测量后，应将开关S断开
②某同学进行如下操作：当R x未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，
调节可变电阻，使电流表满偏.当R x接入A、B表笔之间时,若电流表的指针指
在表盘的正中央，则待测电阻R x的阻值为________（已知电流表的内阻为R g，
电池的内阻为r，可变电阻接入电路的阻值为R)。

解析(1)欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率，即待测电阻的阻值,图示读数为
7×100 Ω＝700 Ω。

（2）当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表需要重新调零，由于满偏电流
I
不变，由公式I g＝错误!可知,欧姆表内阻R内应调小,待测电阻的测量值是通g
过电流表的示数体现出来的，由I＝错误!＝错误!＝错误!可知,当R内变小时，I
变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。

(3）①由图丙可知,该欧姆表利用并联电路特点与闭合电路欧姆定律测电阻阻值，电阻刻度的零位置在表盘的左端，由闭合电路欧姆定律可知，表盘上的电阻刻度是不均匀的，测量前，不需要红、黑表笔短接调零，测量后,应将开关S断开，故选项A、B错误,C、D正确。

②当R x未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开，调节可变电阻使电流表满
偏，由闭合电路欧姆定律得I g＝
E
r＋R
g
＋R
，当R x接入A、B表笔之间时，若电
流表的指针指在表盘的正中央，由闭合电路欧姆定律得错误!I g＝错误!·错误!,联立解得R x＝错误!。

答案(1）700 （2)变大（3)①CD ②错误!
【变式训练1】(2017·全国卷Ⅲ，23）如图2a所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B端分别与两表笔相连。

该多用电表有5个挡位，5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡。

图2
(1）图a中的A端与________(填“红”或“黑”）色表笔相连接。

（2）关于R6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）。

A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B。

使用欧姆挡时,先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C。

使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。

（4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。

若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________;若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________。

（结果均保留3位有效数字）
解析（1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。

(2）R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。

（3）换挡开关接2时,是量程较小的电流表，所以
R
＋R2＝错误!＝160 Ω;
1
换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻
r＝错误!＝120 Ω，
新表头的量程是1 mA，所以
R
＝错误!－r＝错误!Ω－120 Ω＝880 Ω
4
(4）某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。

若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则读数为1。

47 mA；若此时B端与“3"相连接，多用电表是欧姆×100 Ω挡，则读数为11。

0×100 Ω即1.10×103Ω；若此时B端与“5"相连接,多用电表是量程为5 V电压表,则读数为2。

94
V。

答案(1)黑(2）B （3)160 Ω880 Ω(4）1.47 mA 1。

10×103Ω2.94 V
热点二实验拓展创新
【例2】如图3甲所示，数字多用电表是近来发展起来的高科技电子产品，它具有测量精度高、读数方便等许多独特的优点。

以型号“DF930”普通数字多用电表为例,其电压挡所有量程内阻高达10 MΩ以上，而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧。

图3
现有一块型号为“DF930"的数字多用电表,用它来测量一只电池的电动势和内电阻。

提供的其他测量器材还有：一只滑动变阻器R(0～30 Ω),两只开关，导线若干。

实验要求:利用这些器材，尽量采用最简单的测量方法，分两步进行。

首先测量电动势，待电动势测定之后再测量其内电阻。

现按图乙连接好测量电路。

操作步骤：
(1）将数字多用电表选择开关置于________挡，选择合适的量程,断开开关________，闭合开关________，记录表的示数，然后反复测量多次，取平均值并记为a。

(2）将数字多用电表选择开关置于________挡，选择合适的量程，断开开关
________,闭合开关________，记录表的
示数,记为b，紧接着进行以下的操作：将选择开关置于________挡，选择合适的量程,然后同时闭合开关S1和S2，记录表的示数并记作c，把b和对应的c作为一组数据记录下来，然后反复测量多次,得到多组数据.
（3）________即为干电池的电动势。

（填“a”“b”或“c”)
（4)干电池的内电阻的表达式r＝________（用a、b、c表示），将步骤（2）测得的数据代入公式，求出r的平均值，即为干电池的内电阻。

解析(1）为了测电源的电动势，需将选择开关置于电压挡，断开开关S1，闭合开关S2，此时电表示数为电源的电动势E，即E＝a。

(2)测量外电阻需要将电路断开测量,故断开S2，选择开关应置于欧姆挡，闭合S1，此时电表示数为变阻器接入电路的阻值R,即R＝b；为测电源的路端电压，选择开关应置于电压挡，此时电表示数即为电源的路端电压U,U＝c。

（3）由(1)知a即为干电池的电动势。

(4）由闭合电路欧姆定律E＝U＋错误!r
即a＝c＋错误!r，得r＝错误!。

答案（1)电压S1S2(2)欧姆S2S1电压(3）a
(4)错误!
【变式训练2】某照明电路出现故障,其电路如图4所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。

维修人员使用已调好的多用表直流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。

图4
图5
（1）断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图5所示,读数为________V，说明__________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。

（2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图5相同，可判定发生故障的器件是__________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）.
解析（1)由题图5可知，直流50 V挡的最小分度为1 V，故按“十分之一”估读法可知读数应为11。

5 V左右.由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。

(2）同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路,故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。

答案（1）11.5(11。

2～11。

8之间的值均可) 蓄电池（2）小灯
使用多用电表检测故障的两点注意事项
（1）多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势.
（2）使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。

1。

指针式多用电表是常用的电学测量仪器。

请完成下列问题。

如图6甲所示
为多量程多用电表的示意图。

图6
（1)当接通1或2时,为________挡(填“电流”“电阻"或“电压”)。

1的量程比2的量程________(填“大"或“小”),若选择开关拨至“25 mA"挡，指针的位置如图乙所示，则测量结果为________mA，接通5或6时，5的量程比6的量程________（填“大”或“小”）.
（2）当接通3或4测量某电阻时，用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，应该换用________挡（填“×1”或“×100"），换挡后，在测量前要先进行________。

若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA，则换挡后电池的电动势E＝________V；图甲中________(填“A”或“B”）为红表笔。

解析（1）根据多用电表的原理图知，当接通1或2时,为电流挡。

1的量程比2的量程大.若选择开关拨至“25 mA”挡,测量的结果为107×错误! mA＝10.7 mA；接通5或6时，为电压挡。

5的量程比6的量程小.
(2)测量电阻时，用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，应该换用“×1”挡，换挡后，在测量前要先进行欧姆调零。

若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA,则换挡后电池的电动势E＝I g R内＝I g R中＝100×10－3×15 V＝1。

5 V；多用电表的表笔电流为“红进黑出”，故A为红表笔.
答案（1）电流大10.7 小（2)×1欧姆调零 1。

5 A
2。

在练习使用多用电表的实验中
（1）某同学连接的电路如图7所示
图7
①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过__________的电流;（填元件代号，下同）
②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是__________的电阻；
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡，闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压.
（2）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若________(填下列选项字母）
A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小
B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量
C。

选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值等于2 500 Ω
D。

欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零，但测量值将略偏大
解析(1）①多用电表与滑动变阻器串联，电流相等；
②断开电路中的电键，R1与R2串联,多用电表接在其两端；
③滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；则多用电表与电阻R
相并联；
2
(2)双手捏住两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，测量值偏小，故A正确；测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需增大或者减小倍率，重新调零后再进行测量，故B错误；欧姆表刻度是左密右疏，选择“×100"倍率测量时发现指针位于20与30正中间，即测量值小于2 500 Ω，大于2 000 Ω，故C错误；欧姆表内的电池使用时间太长，电动势不变,内电阻增加，完成欧姆调零后即可测量电阻阻值，不影响电阻测量，故D错误。

答案(1）①R1②R1与R2③R2（2)A
3。

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__________；(填“高"或“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）在多用电表进行测量时，指针的位置如图8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。

图8
所选择的挡位指针读数
直流电压10 V
电阻“×10”挡
（4）小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的__________。

(填字母）
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.
(4)由图示可知，A是电容器,C是电阻，B、D是二极管，因此可以选择B、D 进行实验.
答案(1）低(2）B (3）3。

6 V 260 Ω（4）BD
4。

（2017·益阳检测）在如图9甲所示的电路中，4节干电池串联,小灯泡A、
B的规格为“3。

8 V，0。

3 A”.合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B 灯都不亮。

图9
（1）用多用电表的直流电压挡检查故障。

①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示）；
A。

2。

5 V B.10 V C。

50 V D。

250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V,e、f间电压为0,则故障是________。

A.A灯丝断开
B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开
D.B灯被短路
(2）接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”，
①测试前，一定要将电路中的开关S________；
②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻。

根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω。

解析（1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，选项B正确。

②灯泡不亮,说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势,说明有电流通过电压表,c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，选项A正确。

(2）①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。

②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻（或测量出的电阻是常温下的电阻).欧姆表读数应该为6.0 Ω。

由于A灯泡断路,电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0 Ω，说明测量的应该是e、f间电阻.由R＝错误!可求得电阻为
12.7 Ω。

答案（1）①B ②A (2)①断开②6。

0 e、f12.7。