鲁科版高考物理一轮总复习第8章实验12用多用电表测量电学量课时学案

这是一份鲁科版高考物理一轮总复习第8章实验12用多用电表测量电学量课时学案，共8页。学案主要包含了自主解答，核心归纳等内容，欢迎下载使用。

1．使用多用电表的注意事项
(1)使用前要先机械调零。
(2)两表笔在使用时，电流总是“红进黑出”。
(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。
2．电路故障检测注意事项
将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。在电源完好时，将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路内有断点。
1．偶然误差
(1)估读时带来的误差。
(2)表头指针角度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。
考点1 多用电表的原理
典例 图甲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是定值电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为选择开关，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。
甲
乙
(1)图甲中的A端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________。
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乙所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表的读数为________；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)
【自主解答】
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，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，故B正确。
(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以
R1＋R2＝eq \f(IgRg,I－Ig)＝160 Ω
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＝eq \f(R1＋R2Rg,R1＋R2＋Rg)＝120 Ω
新表头的量程是0～1 mA，所以
R4＝eq \f(U1,I1)－r＝eq \f(1,1×10－3) Ω－120 Ω＝880 Ω。
(4)某次测量时，该多用电表的指针位置如题图乙所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为0～2.5 mA的电流表，则读数为1.44 mA；若此时B端与“3”相连，多用电表是欧姆“×100 Ω”挡，则读数为11.0×100 Ω，即1.10×103 Ω；若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为0～5 V的电压表，则读数为2.88 V。
答案：(1)黑 (2)B (3)160 880
(4)1.44 mA 1.10×103 Ω 2.88 V
考点2 多用电表的读数及使用
典例 (2020·厦门模拟)(1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件________，使指针对准电流的零刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________。使指针对准电阻的________(选填“零刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔的金属部分分别与待测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与待测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
(2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________ Ω；测直流电流时，用的是0～100 mA的量程，指针所示电流值为________ mA；测直流电压时，用的是0～50 V量程，则指针所示的电压值为________ V。
【自主解答】
解析：(1)①电表使用前要调节机械调零旋钮，使指针指在电流的零刻线位置，故调节部件S；
③欧姆挡使用前要进行欧姆调零，故调节部件T(欧姆调零旋钮)使指针指向电阻零刻线；
④指针偏转角度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率，每次换挡后要重新欧姆调零然后测量电阻，故步骤为ADC。
(2)欧姆挡读数＝刻度盘读数×倍率＝16×100 Ω＝1 600 Ω；选用量程为0～100 mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为48 mA；选用量程为 0～50 V 的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为24.0 V。
答案：(1)①S ③T 零刻线 ④ADC
(2)1 600 48 24.0
【核心归纳】
(1)欧姆挡左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。
(2)欧姆挡刻度不均匀：左密右疏。
(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率；电流、电压挡是量程范围挡。
在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处)。
考点3 实验的改进与创新
典例 如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至欧姆“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如表所示。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充完整，并在黑箱图甲中画出一种可能的电路。
【自主解答】
解析：(1)使用多用电表前应先调整“机械调零旋钮”A，使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。
(3)欧姆表的读数为5.0×1 Ω＝5.0 Ω；每对接点间正、反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图甲、乙所示。
答案：(1)A (2)短暂 (3)5.0 见解析图
【核心归纳】
本实验的常见创新命题主要体现在测量目的、电表改装与设计的创新上。
两表笔接的接点
多用电表的示数
a、b
________Ω
a、c
10.0 Ω
b、c
15.0 Ω
实验目的的创新
(1)改装电表
(2)由多用电表的使用转化为多用电表的设计
实验原理的创新
(1)由电表的使用变为欧姆表的设计并进行刻度和校准
(2)多用电表的原理及连图
实验设计的创新
(1)利用多用电表探索黑箱内元件的种类及连接方式
(2)多用电表的读数及电路设计