高中物理二轮总复习 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用教案

命题点3 多用电表、探测黑箱内电学元件及传感器简单应用本类考题

解答锦囊

解答“多用电表，探测黑箱内电学元件及传感器简单应用”一类试题，主要掌握以下内容：

合理选择欧姆档的量程，使指针尽量指在表盘中间的位置附近(指针偏转在31～ 3

2范围)；换档时一定要重新进行电阻调零，才能进行测量．读数时，应将指针示数乘以选择开关所指的倍数.对于黑箱内纯电阻元件的探索，一般从最小阻值入手，先推测最小阻值电跑得路，然后从小到大对每一电路逐一推测，单独画出电路图最后画入黑箱内.

Ⅰ 高考最新热门题

1 (典型例题)根据试题要求填空或作图．

(1)图21-3—1(a)为多用电表的示意图，其中S 、K 、T 为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：

①调节可调部件______，使电表指针停在_______位置；

②调节可调部件K ，使它的尖端指向______位置；

③将红、黑表笔分ZIj 插入“+”、“-”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_______，使电表指针指向________ 位置．

(2)在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图21—3—1(b)所示，该电阻的阻值为________Ω．

(3)现用伏安法测量(1)问中的那个定值电阻只R x 的阻值(约为20～30Ω)．所供器材如下： 电压表V(量程0～15 V ，内阻20k Ω)，电流表A 1(量程0～50mA ，内阻20Ω)，电流表A 2(量程0～30mA ，内阻4Ω)，滑动变阻器R(最大阻值为50Ω，额定电流为1A)，直流电源E(电动势约9V ，内阻约0.5Ω)，电键K 连线用的导线若干根．在以上器材中选出适当的器材，画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号．

(4)该电阻是由电阻丝绕成的，为了求得该电阻线材料的电阻率，需用螺旋测微测量电阻丝的直径，结果如图(c)其读数为_____.

命题目的与解题技巧：本题考查多用电表的使用、螺旋测微器的使用和伏安法测电阻、考查学生对基本仪器的使用和基本实验技能的掌握．欧姆表的使用中应注意机械调零和欧姆调零．每次换挡测量前必须重新欧姆调零．

[解析] (1)①拿到一个多用表首先要看指针是否在“0”刻度处，若不在，要进行机械调零，用螺丝刀调节面板上的螺钉 S ，使指针指在表左端的“0”刻度；②测电阻时，先要把“选择开关”K 拨到电阻挡，题中给出的未知电阻的阻值约为20～30Ω，所以拨到"Ω档的×1”挡；③接下来应把红、黑表笔短接，调节“调零旋钮”使指针偏转到左端的“0”刻度．

(2)测量另一电阻时，表盘“选择开关“指在“×1K ”位置，指针示数为20.0，则该电阻的测量值为20.0k Ω．(3)实验电路如图所示．滑动变阻器的最大阻值为50Ω，为便于改变电流应采用分压电路的连接；R x 的阻值在20～30Ω之间，与电压表相比属于小电阻，应采用“外接法”连接；电源电动势9 V ，分压电路要以保证电阻上公得的电压小于9V ，要使电流表指针偏转尽于能大一些又不至于超出量程，应选用A 2电流表．(4)读螺旋测微器主尺刻度为0.5 mm ，再读旋外套上刻度为20.0×0.01=0.200mm ，相加得0.700mm ．

[答案] (1)①S 左端的“0”②Ω挡的×1③T 右端的“0” (2)20.0k(3)如上图所示．(4)0.700mm 2 (典型例题)某同学对黑箱(见图21—3—2(1))中一个电学元件的伏安特性进行研究．通过正确测量，他发现该元件两端的电压U ab (U ab=U a -U b )与流过它的电流I 之间的变化关系有如下规律

①当-15V

②当U ab ≥0时，U ab 和I 的实验数据见下表：

编号

1 2 3 4 5 6 7 U ab /V 0.000 0.245 0.480 0.650 0.705 0.725 0.745

I/mA 0.00 0.15 0.25 0.60 1.70 4.25 7.50

(1)在图21-3-2(2)中画出Uab ≥0时该元件的伏安特性曲线；(可用铅笔作图)

(2)根据上述实验事实，该元件具有的特性是______；

(3)若将此黑箱接人图21—3—2(3)电路中，并在该电路的 cd 两端输入如图21—

3—2<4)(甲)所示的方波电压信号 U d ．请在图21—3-2(4)(乙)中定性画出负载电阻

R 0上的电压信号u ef 的波形．

答案:(1)见图D 21-14 (2)单向导电性 (3)见图D 21-15指导：由题中数据很容易

画出图D 21-14，黑箱中的电学元件具有单向导电性，这是二极管的典型特征，由此

不难得到

3 (典型例题)如21-3—3为一正在测量中的多用电表表盘．

(1)如果是用直流10 V 挡测量电压，则读数为_________V.

(2)如果是用×100Ω挡测量电阻，则读数为__________Ω.

(3)如果是用直流5mA 挡测量电流，则读数为 ________mA ．

答案:(1)6．5 (2)8．0×102 (3)3．25 指导：在多用电表的同一表盘上读数，要注意分清各自的量程及最小刻度值，欧姆挡读数为：读数×1000ll=8．0×102．

4 (典型例题)用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是

A.红外报警装置

B ．走廊照明灯的声控开关

C.自动洗衣机中的压力传感装置

D ．电饭煲中控制加热和保温的温控器

答案:A 指导：题中说明了遥控器一类传感器，作用是把光信号转化为电信号．这时所说的光信号应该理解为电磁波信号．题给四个选项中惟一与电磁波有关的是红外报警装置，所以只有A 项对．

Ⅱ 题点经典类型题

1 (典型例题)

(1)为了测量电流表A 1的内阻，采用21—3—4所示电路，图中A 2为标准电流表．接好电路后，将可变电阻R 2和电阻箱R 1适当调节后，将单刀双掷开关S 2接到1处．接通开关S 1，调节可变电阻R 2，使电流表A 2的读数为某一较大的值，该值不超过A 1的量程．然后将单刀双掷开关接到2处．调节电阻箱R 1，使标准电流表A 2的读数仍为上述值．若此时电阻箱的电阻为92.8Ω，则电流表A 1的内阻R G =_______Ω．

(2)要测量一块多用电表直流10mA 挡的内阻R A (约为40n)，除此多用电表外，还用下列器材：直

流电源一个(电动势E 约为1.5V ，内阻可忽略不计)．电阻一个(阻值约为150Ω)，电键一个，导线若干．要求：

①写出实验步骤；

②给出R A 的表达式．

命题目的与解决技巧：本题考查替代法测量A 表的内阻及灵活应用多用电表各档位测量其自身电阻．

[解析] (1)替代法测量A 表电阻Rg=R 1=92.8Ω．(2)多用电表可以先测电源电动势E 及电阻及的阻值．串联电路中多用电表置于直流档作电流表使用可以测得电路电流值I 由全电路欧姆定律E=I(R A +R)所得R A =R I

E -=. [答案] (1)92.8 (2)(a)用万用表的直流电压挡测出电源的电动势E ．(b)用万用表的欧姆挡测出电阻的阻值兄(c)将万用表置于直流10mA 档，与电阻R 及电键串联后接在电源两端，合上电键，记下万用电表的读数I ．②R I

E R A -=