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文檔簡介
高考實驗解讀與針對性訓練
實驗14用多用電表測量電學中的物理量
【實驗解讀】
一、實驗目的
1.了解多用電表的構造和工作原理。
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極。
4.會用多用電表進行簡單的電路故障分析。
二、多用電表的原理與使用
1.認識多用電表
(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1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,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、負插孔(紅表筆插入
“+”插孔,黑表筆插入“一”插孔)。
表盤
指
針
定
位
螺
紂歐姆調'零旋鈕
.
?紅奏筆插孔
-黑表筆插孔
選擇并關
圖1
2.用多用電表測量小燈泡的電壓和電流
按如圖2甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小
燈泡兩端的電壓。紅表筆接電勢高(選填“高”或“低”)的點。
圖2
按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,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
⑴原理
兩表筆短接一調零兩表筆斷路測量電阻R,
守
o
電路圖
7
紅麥4黑表筆紅衣筆黑表筆紅表筆黑表筆
相當于待測電阻Ra=O,待測電阻為R、,/
相當于待測電阻RE
I與R的對調節R使/=/g=一…指針指
P=8,此時/=(),
應關系&+f,此時指針指在到某確定位置,此
指針不偏轉
時凡=彳-Rc
/g處(&i=Rg+r+R)
表頭電流/與電阻
表頭電流/=0處,
表頭電流滿偏/g處,對應R對應,但不
刻度特點對應歐姆表8刻度
歐姆表零刻度(最右側)是線性關系,表盤
(最左側)
刻度不均勻
⑵注意:①黑表筆與電源的正極連接,紅表筆與電源的負極連接,電流方向為
“紅進黑出”。
②當多用電表指針指在中央時,=刀£A,知中值電阻/?中二尺。°
乙十/4中
(3)測量步驟
①估測待測電阻阻值,選擇合適的量程。
②歐姆調零。
③將被測電阻接在紅、黑表筆之間。
④讀數:指針示數乘以倍率。
⑤使用完畢:選擇開關置于“OFF”擋,長期不用應取出電池。
(4)注意事項
①表內電源正極接黑表筆,負極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”插孔,黑表筆
插入“一”插孔,注意電流的實際方向應為“紅入”“黑出”。
②區分“機械零點”與“歐姆零點”。機械零點是表盤刻度左側的“0”位置,調
整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的“0”位置,調
整的是歐姆調簽旋鈕。
③歐姆表讀數時注意乘以相應擋位的倍率。
④使用多用電表時,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,否則不但影響測量結果,甚至
可能損壞電表。
⑥測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調零。
4.用多用電表測二極管的正、反向電阻
(1)認識二極管:晶體二極管由半導體材料制成,它的符號如圖3所示,左瑞為
正極,右端為負極。
->1-
+一
圖3
特點:當給二極管加正向電壓時,它的電阻很小,當給二極管加反向電壓時,它
的電阻很大。
(2)用歐姆擋判斷二極管的正、負極
將多用電表歐姆擋調零之后,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極(如圖4甲);若多用電表指針偏角很小,則黑表
筆接觸二極管的負極,紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙)。
圖4
5.探索黑箱內的電學元件
判斷目的應用擋位現象
電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數,說明無電源
電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數相同
二極管歐姆擋正接時示數很小,反接時示數很大
拓展創新實驗
【高考啟示】
高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材.,是在教材實驗的基礎上創設新情景。
因此,要在夯實教材實驗的基礎上注意遷移和創新能力的培養,善于用教材中實
驗的原理、方法和技巧處理新問題。
考查角度拓展
1.多用電表的原理一一閉合電路歐姆定律
2.使用多用電表判斷二極管的正、負極
3.用多用電表探測電路故障
(1)斷路故障的檢測方法
⑴用育流電壓擋
將電壓表與電源并聯,若電壓表示數不為零,說明電源良好,若電壓表示數為零,
說明電源損壞。
(ii)用直流電流擋
將電流表串聯在電路中,若電流表的示數為零,則說明與電流表串聯的部分電路
斷路。
(iii)用歐姆擋檢測
將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值說明元件完好,若電阻
無窮大說明此元件斷路。
(2).短路故障的檢測方法
⑴將電壓表與電源并聯,若電壓表示數為零,說明電源被短路;若電壓表示數不
為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。
(ii)用電流表檢測,若串聯在電路中的電流表示數不為零,故障應是短路。
【高考典例】
【典例1】.(2024.浙江6月選考,16—〃)在測繪發光二極管在導通狀態下的伏安
特性曲線實驗中,
(1)用多用電表歐姆擋判斷發光二極管的正負極,選用X100擋時,變換表筆與二
極管兩極的連接方式,發現電表指針均不偏轉,選用擋(選填“X10”
或“XIk”)重新測試,指針仍不偏轉,更換二極管極性后,發現指針偏轉,此
時與多用電表紅色表筆相連的是二極管(選填“正極”或“負極”)。
(2)圖甲是已完成部分連線的實物圖,為實現電壓可從零開始調節,并完成實驗,
P應連接接線柱(選填“a”“b"%”或"d”),Q應連接接線
柱(選填柱”“b”“c”或"d”)。某次選用多用電表量程為50mA擋測量,指針
如圖乙所示,則電流/=mA。
⑶根據測得數據,繪出伏安特性曲線如圖丙所示,說明該二極管是元
件(選填“線性”或“非線性”),正常發光時電壓在V范圍。
乙
//mA
250
200
150
10()/
50
0
().0().51.()1.52.02.53.0U/V
丙
【典例2](6分)(2021新高考福建)某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為
80.00cm電阻絲的電阻率,該電阻絲的電阻值約為100~200C,材料未知.實驗過程如下:
(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數如圖(a)所示.該電阻絲的直徑為
mm
(2)對多用電表進行機械調零.
(3)將多用電表的選擇開關旋至倍率的電阻擋(選填:"Xl〃、"X10〃、"X100"
或“Xlk〃).
(4)將黑、紅表筆短接,調節歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線.
(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數如圖(b)所示.該電阻絲的電
阻值為c.
(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關旋到“OFF”位置.
(7)實驗測得的該電阻絲電阻率為(結果保留3位有效數字).
【針對性訓練】
1.(2025?浙江嘉興模擬)在“練習使用多用電表”實驗中,
⑴下列操作正確的是侈選)。
A.每次轉動選擇開關前都需進行機械調零
B.每次改變歐姆擋的倍率后都需重新進行歐姆調零
C.測量未知電阻時必須先選擇倍率最大擋進行試測
D.測量結束后應把選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓量程最大擋
⑵選用“直流2.5V擋”測量小燈泡兩端電壓時,指針位置如圖甲所示,則其讀數為
V。
(3)小飛按如圖乙所示連接電路,閉合開關后小燈泡不亮。他懷疑電路中某處斷路,于是選
擇多用電表某一擋位,將表筆一始終接觸圖中A點,表筆二依次接觸圖中從C、。、E、F
各點,以尋找故障位置。則表筆一應是表筆(選填“紅”或“黑”),所選電表擋位
是C
A.直流10V擋B.直流10mA擋
C.交流10V擋D.電阻“義10”擋
2.(2024河[田家莊模擬)小新同學練習使用多用電表測量電壓和電阻。
(1)他先測量5V左右的交流電壓
①下列操作不合理的是
A.先調節圖甲中的T旋鈕,使指針指向左側零刻度
B.將選擇開關K調至V10V
C.測量并讀數
②指針位置如圖乙所示,則此交流電壓為V。
(2)然后小新同學又用多用電表的歐姆擋粗略測量一定值電阻的阻值心,他先把選擇開關旋
到“X100”擋位,測量時發現指針偏轉過小。
①應使流過歐姆表表頭的電流適當變。
②接下來正確的操作順序是O
a.將兩表筆短接,調節歐姆擋調零旋鈕,使指針而準刻度盤上歐姆擋的零刻度,然后斷開兩
表筆
b.旋轉選擇開關至“OFF”擋,并拔出兩表筆
c.將選擇開關旋到“X10”擋
d.將選擇開關旋到“X1k”擋
e.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出阻值斷開兩表筆
③最后小新同學對歐姆擋進行了深入分析,。由于歐姆表老化,電池電動勢變為原來上倍(kl),
內阻增大了△廣。正常操作測量某待測電阻,讀數為七則該電阻真實值比R偏(選
填“大”或“小”).真實值應為(用"k”與"R”表示)。
3.多用電表不僅可以用來測量電壓、電流、電阻和檢驗二極管的導電性能,還可以探究故
障電路。
(1)關于多用電表的使用,下列操作正確的是
A.測電壓時,應按圖甲連接方式測量
B.測電流時,應按圖乙連接方式測量
C.測電阻時,可以按圖丙連接方式測量
D.測二極管的反向電阻時,應按圖丁連接方式測量
(2)某同學發現如圖戌所示的實驗電路不能正常工作,為排查電路故障,將滑動
變阻器滑片滑到最右端,閉合開關S,用多用電表測量各點間的電壓,則應將如
圖己所示的選擇開關旋至(選填“4”“B”“C”或),用正確的測
量方法得到UR產UA=U“=O,Uef=6V,已知只有一處故障,則下列說法正確
的是O
A.可能是Ro斷路B.可能是Ro短路
C.可能是R斷路D.可能是R短路
(3)為進一步判斷電路故障的性質,他斷開開關S后,將選擇開關置于歐姆擋的
“XI”擋,分別將紅黑表筆接c、e端時,指針指在如圖庚所示的位置,則該電
阻為C,他將紅黑表筆接e、/端時,指針(選填“幾乎不偏轉”
或“偏轉很大”),因此電路故障為。
4(2025?河南信陽模擬)如圖所示,電學實驗室的“黑盒子”表面有A、B、C三
個接線柱,盒內總共有兩個電學元件(一只定值電阻和一只半導體二極管),為了
探明盒內元件的連接方式,小華同學用多用電表進行了如下探測:用多用電表歐
姆擋進行測量,把紅、黑表筆分別與接線柱A、B、C連接,測量結果如表:
黑S3表爭BACBCA
略大于
阻值同A、B
阻值有阻值很大很小很大A、B間
測量值
電阻
1A1B*Ic
(1)在虛線框中畫出黑箱內的電路結構圖。
⑵小華為了精確測量黑箱內二極管的正向電阻值和定值電阻阻值,乂進行了如
下實驗:
將電源(電動勢未知,內阻不計)、電阻箱、開關連接如圖,將6、/按照正確方式
與A、B相連,并在A、B之間再接入一個電壓表,閉合開關,改變電阻箱R的
大小,讀出多組對應的電壓表讀數,記錄為口。
(3)將e、/按照正確方式與A、C相連,電壓表改接入A、C間,閉合開關,改
變電阻箱R的大小,讀出對應的電壓表讀數,記錄為優。
(4)分別作出;一R和J—H圖像,發現兩圖像均為直線,若直線縱截距均為必
Uiu2
斜率分別為八息則電源電動勢為,黑箱內定值電阻阻值為
二極管正向電阻值為O
5..(2024?廣東湛江模擬)某同學將一內阻為425Q、量程為0-150|1A的微安表改
裝為量程為0~1mA的電流表,再把該電流表改裝為一多擋位歐姆表。
圖1
⑴把該微安表改裝為量程為0?1mA的電流表需要(填“串聯”或“并
聯”)C的電阻。
⑵取一電動勢為1.5V、內阻較小的電源和調節范圍足夠大的滑動變阻器,與改
裝所得1mA的電流表連接成如圖1甲所示歐姆表,其中M為(填“紅”
或“黑”)表筆,改裝表盤后,正確使用該歐姆表測量某電阻的阻值,示數如圖
乙所示,圖乙所測電阻為Qo
6.如圖甲所示的黑箱中有兩只電學元件,小明使用多用電表對其進行探測。
(1)在使用多用電表前,發現指針不在左邊“0”刻度線處,應先調整圖乙中多用電
表的(選填或"C”)o
⑵探測黑箱。、b接點間是否存在電源時,應選用多用電表的擋(選填
“直流電壓”“直流電流”或“電阻”)。
⑶在判定黑箱中無電源后,將選擇開關旋至“XI”擋,調節好多用電表,測量
各接點間的阻值。兩表筆分別接。、〃時,多用電表的示數如圖丙所示,正反向
阻值均相等,則他判斷。、b兩點間連接了電阻,阻值為
(4)他繼續將紅表筆接從黑表筆接c,發現電阻元窮大,于是又將黑表筆接從
紅表筆接C,發現電阻比4、8間的電阻更小,于是他判斷出仄C間連接了二極
管,并且二極管的正極與點相連。
7(2024.湖北恩施模擬)某物理興趣小組設計了如圖甲所示的歐姆表電路,通過控
制開關S和調節電阻箱,可使歐姆表具有“X10”和“X100”兩種倍率。所用
器材如下:
甲乙
A.干電池:電動勢厲=15V,內阻〃=0.3。
B.電流表G:滿偏電流/g=lmA,內阻Rg=160Q
C.定值電阻:Ri=1100Q
D.電阻箱R2和R3:最大阻值均為999.9Q
E.電阻箱尺:最大阻值為9999C
F.開關一個,紅、黑表筆各1支,導線若干
(1)該實驗小組按圖甲正確連接好電路。當開關S斷開時,將紅、黑表筆短接,
調節電阻箱&使電流表達到滿偏,此時閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內阻H內,
則R內=Q,歐姆表的倍率是(選填“X10”或“義100”)。
(2)閉合開關S:
第一步:調節電阻箱R2和以,當Ri=Q且凡=Q時,再將紅、
黑表筆短接,電流表再次滿偏。
笫二步:在電流表刻度上方標出兩種倍率通用的歐姆表刻度。如:1.0inA的上方應
該標0,0mA的上方應該標8,().6mA的上方應該標。
8.(1)如圖甲所示,是歐姆表測未知電阻R.、.阻值的原理圖,電路中電池的電動勢
為E、內阻為r,Ro為調零電阻,Rg為表頭內阻,則電流/與待測電阻的阻值心
關系式為/=(調零電阻接入電路的部分阻值用Ro表示)。
(2)/一&的關系圖像如圖乙所示,由圖像判斷下列說法正確的是
A.指針偏角越小,測量的誤差越小
B.歐姆調零是當&=0時,調節Ro使電路中的電流Z=Zg
C.R越小,相同的電阻變化量對應的電流變化量越大,所以歐姆表的示數左密右
疏
D.測量中,當R的阻值為圖乙中的&時,指針位于表盤中央位置的右側
⑶用歐姆擋粗測電阻,選用“X1()”倍率擋測量,發現指針偏轉角度過小,因
此需選擇(選填“XI”或“X100”)倍率的擋位,換擋后應重新進行
(選填“歐姆”或“機械”)調零,測量時多用電表的示數如圖
丙所示,測量結果為用=
9.(2024?云南昆明一中高三校考)佳佳同學在做“練習使用多用電表”的實驗時,
進行了如下測量:
圖4
⑴測量電路的電壓時,選用直流50V量程,指針位置如圖4中。所示,該電路
兩端電壓為Vo
⑵測量電路的電流時,選擇開關處在電流“10mA”擋,指針位置如圖中人所示,
被測電流的值為mA。
⑶某歐姆表由于長時間未使用,電源電動勢和內阻發生了明顯變化,導致無法
進行歐姆調零。小佳同學用如圖5甲所示的電路來研究其內部的電源情況。實驗
時選擇歐姆表“XI”擋位,己知毫安表的量程為400mA,內阻約為1Q。
①在電路連接時,要注意毫安表的“一”接線柱要與歐姆表的(填“紅”
或“黑”)表筆相連;
②調節電阻箱的阻值,當毫安表的讀數為400mA時,歐姆表指針偏轉到整個表
盤云立置的2.5。刻度處,如圖乙所示,則歐姆表表頭G的量程為mA;
③連續調節電阻箱的阻值,記錄多組電阻箱阻值R及通過毫安表的電流/,做出
R一:圖像,如圖丙所示,則電源的電動勢£=Vo在不考慮實驗偶然誤
差的情況下,電源電動勢的測量值_______(填“大于”“小于”或“等于”滇
實值。
10.(2024?四川師范大學附屬中學模擬)某同學利用一個多用電表(表盤如圖乙所
示)測量個內阻力約100Q、滿偏電流/g=100wA的電流表的內阻,主要步驟
如下:
⑴歐姆擋的選擇開關撥至倍率(填“X1”“X10”或“X100”)擋,先
將紅、黑表筆短接調零后,將多用電表中“黑表筆”接到電流表(填“4'
或"8”)接線柱上,“紅表筆”接另一個接線柱。
(2)多用電表表盤中的指針和電流表表盤指針所指位置如圖乙、丙所示,該同學
讀出歐姆表的讀數為Q,這時電流表的讀數為mA。
⑶測量結束后,將選擇開關撥到OFF擋。
(4)通過進一步分析還可得到多用電表內部電池的電動勢為Vo
高考實驗解讀與針對性訓練
實驗14用多用電表測量電學中的物理量
【實驗解讀】
一、實驗目的
1.了解多用電表的構造和工作原理。
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極。
4.會用多用電表進行簡單的電路故障分析。
二、多用電表的原理與使用
1.認識多用電表
(I)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I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,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、負插孔(紅表筆插入
“+”插孔,黑表筆插入“一”插孔)。
表盤
指
針
定
位
螺
紂歐姆調'零旋鈕
.
-紅表筆插孔
黑衣隹插孔
選擇并關
圖1
2.用多用電表測量小燈泡的電壓和電流
按如圖2甲所示的電路圖連好電路,將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小
燈泡兩端的電壓。紅表筆接電勢高(選填“高”或“低”)的點。
圖2
按如圖乙所示的電路圖連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,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
⑴原理
兩表筆短接一調零兩表筆斷路測量電阻R,
守
o
電路圖
7
紅麥4黑表筆紅衣筆黑表筆紅表筆黑表筆
相當于待測電阻Ra=O,待測電阻為R、,/
相當于待測電阻RE
I與R的對調節R使/=/g=一…指針指
P=8,此時/=(),
應關系&+f,此時指針指在到某確定位置,此
指針不偏轉
時凡=彳-Rc
/g處(&i=Rg+r+R)
表頭電流/與電阻
表頭電流/=0處,
表頭電流滿偏/g處,對應R對應,但不
刻度特點對應歐姆表8刻度
歐姆表零刻度(最右側)是線性關系,表盤
(最左側)
刻度不均勻
⑵注意:①黑表筆與電源的正極連接,紅表筆與電源的負極連接,電流方向為
“紅進黑出”。
②當多用電表指針指在中央時,=刀£A,知中值電阻/?中二尺。°
乙十/4中
(3)測量步驟
①估測待測電阻阻值,選擇合適的量程。
②歐姆調零。
③將被測電阻接在紅、黑表筆之間。
④讀數:指針示數乘以倍率。
⑤使用完畢:選擇開關置于“OFF”擋,長期不用應取出電池。
(4)注意事項
①表內電源正極接黑表筆,負極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”插孔,黑表筆
插入“一”插孔,注意電流的實際方向應為“紅入”“黑出”。
②區分“機械零點”與“歐姆零點”。機械零點是表盤刻度左側的“0”位置,調
整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的“0”位置,調
整的是歐姆調簽旋鈕。
③歐姆表讀數時注意乘以相應擋位的倍率。
④使用多用電表時,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,否則不但影響測量結果,甚至
可能損壞電表。
⑥測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調零。
4.用多用電表測二極管的正、反向電阻
(1)認識二極管:晶體二極管由半導體材料制成,它的符號如圖3所示,左瑞為
正極,右端為負極。
圖3
特點:當給二極管加正向電壓時,它的電阻很小,當給二極管加反向電壓時,它
的電阻很大。
(2)用歐姆擋判斷二極管的正、負極
將多用電表歐姆擋調零之后,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極(如圖4甲);若多用電表指針偏角很小,則黑表
筆接觸二極管的負極,紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙)。
圖4
5.探索黑箱內的電學元件
判斷目的應用擋位現象
電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數,說明無電源
電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數相同
二極管歐姆擋正接時示數很小,反接時示數很大
拓展創新實驗
【高考啟示】
高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材.,是在教材實驗的基礎上創設新情景。
因此,要在夯實教材實驗的基礎上注意遷移和創新能力的培養,善于用教材中實
驗的原理、方法和技巧處理新問題。
考查角度拓展
1.多用電表的原理一一閉合電路歐姆定律
2.使用多用電表判斷二極管的正、負極
3.用多用電表探測電路故障
(1)斷路故障的檢測方法
⑴用育流電壓擋
將電壓表與電源并聯,若電壓表示數不為零,說明電源良好,若電壓表示數為零,
說明電源損壞。
(ii)用直流電流擋
將電流表串聯在電路中,若電流表的示數為零,則說明與電流表串聯的部分電路
斷路。
(iii)用歐姆擋檢測
將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值說明元件完好,若電阻
無窮大說明此元件斷路。
(2).短路故障的檢測方法
⑴將電壓表與電源并聯,若電壓表示數為零,說明電源被短路;若電壓表示數不
為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。
(ii)用電流表檢測,若串聯在電路中的電流表示數不為零,故障應是短路。
【高考典例】
【典例1】.(2024.浙江6月選考,16—〃)在測繪發光二極管在導通狀態下的伏安
特性曲線實驗中,
(1)用多用電表歐姆擋判斷發光二極管的正負極,選用X100擋時,變換表筆與二
極管兩極的連接方式,發現電表指針均不偏轉,選用擋(選填“X10”
或“XIk”)重新測試,指針仍不偏轉,更換二極管極性后,發現指針偏轉,此
時與多用電表紅色表筆相連的是二極管(選填“正極”或“負極”)。
(2)圖甲是已完成部分連線的實物圖,為實現電壓可從零開始調節,并完成實驗,
P應連接接線柱(選填“a”“b"%”或"d”),Q應連接接線
柱(選填柱”“b”“c”或"d”)。某次選用多用電表量程為50mA擋測量,指針
如圖乙所示,則電流/=mA。
⑶根據測得數據,繪出伏安特性曲線如圖丙所示,說明該二極管是元
件(選填“線性”或“非線性”),正常發光時電壓在V范圍。
乙
//mA
250
200
150
100/
50
0
0.0().51.()1.52.02.53.0U/V
丙
答案(1)X1k負極(2)ad45.0(44.9~45.1均可)(3)非線性1.9-2.5
解析(1)發現電表指針均不偏轉,說明阻值過大,應選用更高倍率的擋位重新
測試,即換用XIk擋重新測試,根據電流“紅進黑出”規律可知,導通情況下,
紅色表筆應與二極管負極相連。
⑵要求電壓可從零開始調節,則滑動變阻器應采用分壓式接法,即P應接a接
線柱,根據題圖甲中用兩節干電池(3V)作電源可知,電壓表應選用3V量程,即
Q應接d接線柱。根據多用電表的讀數規則結合題圖乙可知,電流/=45.0mA。
⑶由題圖丙可知二極管的/-U圖線為曲線,說明該二極管為非線性元件,有電
流通過,即正常發光時,電壓在1.9?2.5V范圍。
【典例2](6分)(2021新高考福建)某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為
80.00cm電阻絲的電阻率,該電阻絲的電阻值約為100~200。,材料未知.實驗過程如下:
圖(a)”圖(b)
(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數如圖(a)所示.該電阻絲的直徑為
mm.
(2)對多用電表進行機械調零.
(3)將多用電表的選擇開關旋至倍率的電阻擋(選填:〃X1〃、“X10〃、“X100”
或"Xlk").
(4)將黑、紅表筆短接,調節歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線.
(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數如圖(b)所示.該電阻絲的電
阻值為C.
(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關旋到“OFF”位置.
(7)實驗測得的該電阻絲電阻率為(結果保留3位有效數字).
【參考答案】.(1)1.414
(3)X10
(5)160
(7)3.14X10-4Qm
【關鍵能力:】實驗探究能力。
[解題思路](1)根據螺旋測微器讀數規則,該電阻絲的直徑為d=lmm+0.414mm=1.414mm.
(3)根據中值電阻為“15”,測量電阻值約為100~200Q的電阻,要使指針指在中值電阻附
近,應該將多用電表的選擇開關旋至X10倍率的電阻擋。
(5)根據多用電表歐姆檔讀數規則,該電阻絲的電阻值為16X10Q=160C.
(7)電阻絲長度L=80.00cm=0.8000m,橫截面積S=nd2/4=1.57xl0-6m2。
由電阻定律,R=PL/S,解得實驗測得的該電阻絲電阻率為3.14X104dm。
【針對性訓練】
1.(2025?浙江嘉興模擬)在“練習使用多用電表”實驗中,
(1)下列操作正確的是(多選)。
A.每次轉動選擇開關前都需進行機械調零
B.每次改變歐姆擋的倍率后都需重新進行歐姆調零
C.測量未知電阻時必須先五擇倍率最大擋進行試測
D.測鼠結束后應把選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓審程最大擋
(2)選用“直流2.5V擋”測量小燈泡兩端電壓時,指針位置如圖甲所示,則其讀數為
V
(3)小E按如圖乙所示連接電路,閉合開關后小燈泡不亮。他懷疑電路中某處斷路,于是選
擇多用電表某一擋位,將表筆一始終接觸圖中A點,表筆二依次接觸圖中B、C、D、E、F
各點,以尋找故障位置。則表筆一應是表筆(選填“紅”或“黑”),所選電表擋位
是o
A.直流10V擋B.直流10mA擋
C.交流10V擋D.電阻“X10”擋
答案⑴BD(2)0.88-0.90⑶紅A
解析(1)機械調零只需調整一次,故A錯誤:每次改變歐姆擋的倍率后都需重新進行歐姆調
零,故B正確;在測量未知電阻時,可以先選擇Y倍率進行測量,然后根據指針偏轉情況
再選擇合適的倍率進行測量,不一定必須先選擇倍率最大擋進行試測,故C錯誤:使用完畢
后應將表筆拔出,并把選擇開關旋到交流電壓最高擋或“OFF擋”位置,故D正確。
⑵“直流2.5V擋”的分度值為0.05V,故其讀數為0.88V。
⑶電流應從多用電表的紅表筆流入,所以表筆一應是紅表筆;表筆二依次接觸圖中B、G。、
£、廠各點,以尋找故障位置,可知多用電表充當電壓表使用,應選擇直流10V擋,故選A。
2.(2024訶]田家莊模擬)小新同學練習使用多用電表測量電壓和電阻。
甲乙
(1)他先測量5V左右的交流電壓
①下列操作不合理的是。
A.先調節圖甲中的T旋鈕,使指針指向左側零刻度
B.將選擇開關K調至V10V
?
C.測量并讀數
②指針位置如圖乙所示,則此交流電壓為V。
(2)然后小新同學又用多用電表的歐姆擋粗略測量一定值電阻的阻值他先把選擇開關旋
到“X100”擋位,測量時發現指針偏轉過小。
①應使流過歐姆表表頭的電流適當變。
②接下來正確的操作順序是O
a.將兩表筆短接,調節歐姆擋調零旋鈕,使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度,然后斷開兩
表筆
b.旋轉選擇開關至“OFF”擋,并拔出兩表筆
c.將選擇開關旋到“X10”擋
d.將選擇開關旋到“X1k”擋
e.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出阻值凡,斷開兩表筆
③最后小新同學對歐姆擋進行了深入分析。由于歐姆表老化,電池電動勢變為原來攵倍(K1),
內阻增大了Ar。正常操作測量某待測電阻,讀數為冗則該電阻真實值比R偏(選
填“大”或“小”),真實值應為(用與"R”表示)。
答案(1)?A②5.6(2)①大②dacb③小kR
解析(1)①先調節題圖甲中的S旋鈕,使指針指向左側零刻度,故A操作不合理。
②指針位置如圖乙所示,則此交流電壓為5.6V。
⑵①測量時發現指針偏轉過小,流過歐姆表表頭的電流過小,應使流過歐姆表表頭的電流
適當變大,使指針指到表盤中央附近。
②為使指針指在刻度盤中央附近,應選用“XIk”擋,再歐姆調零,測量,整理器材,因
此正確的實驗步驟為dacbo
③設原來電池電動勢為,滿偏電流為4則/=占=生,電池電動勢變為原來k倍(K1),
—~rRE~vIgR
kE_E/g
內阻增大了Ar以后,,則/‘</,則歐姆表指針位置偏左,電阻的測量值偏
大,所以該電阻真實值比R偏小。
R真與R的關系滿足/'=/時,則測=乎
解彳導女其=人次測=&凡
3.多用電表不僅可以用來測量電壓、電流、電阻和檢驗二極管的導電性能,還可以探究故
障電路。
(I)關于多用電表的使用,下列操作正確的是。
A.測電壓時,應按圖甲連接方式測量
B.測電流時,應按圖乙連接方式測量
C測電阻時,可以按圖丙連接方式測量
D.測二極管的反向電阻時,應按圖丁連接方式測量
(2)某同學發現如圖戊所示的實驗電路不能正常工作,為排查電路故障,將滑動
變阻器滑片滑到最右端,閉合開關S,用多用電表測量各點間的電壓,則應將如
圖己所示的選擇開關旋至(選填“A”“B”“C”或"ZT),用正確的測
量方法得到。而="<、=幾=0,Uef=6V,已知只有一處故障,則下列說法正確
的是。
R&
——「J—
ES
戊己
A.可能是Ro斷路B.可能是Ro短路
C.可能是R斷路D.可能是R短路
⑶為進一步判斷電路故障的性質,他斷開開關S后,將選擇開關置于歐姆擋的
“XI”擋,分別將紅黑表筆接c、e端時,指針指在如圖庚所示的位置,則該電
阻為他將紅黑表筆接e、一端時,指針(選填“幾乎不偏轉”
或“偏轉很大”),因此電路故障為o
庚
答案(1)AB(2)CBC(3)18幾乎不偏轉A斷路
解析(1)根據多用電表的使用方法,測電壓時,紅表筆應接電勢較高的點,故A
正確;測電流時,電流從紅表筆進入,且串聯在電路中,故B正確:測電阻時,應
將待測電阻與電源斷開,故C錯誤;測二極管的反向電阻時,紅表筆應接二極管
正極,黑表筆應接二極管負極,故D錯誤。
⑵選擇開關應置于直流電壓擋測電壓,故選擇開關應置于C。若島斷路,貝
W0,故A錯誤;若Ro短路,Uab=Ubc=Uce=3電壓全加在6、/間,故B正確;
若R斷路,則電壓全加在6、一間,故C正確;若R短路,則%=(),故D錯誤。
⑶指針讀數為18Q,Ro沒有短路,因此是R斷路,多用電表指針幾乎不偏轉。
4(2025?河南信陽模擬)如圖所示,電學實驗室的“黑盒子”表面有A、B、Cm
個接線柱,盒內總共有兩個電學元件(一只定值電阻和一只半導體二極管),為了
探明盒內元件的連接方式,小華同學用多用電表進行了如下探測:用多用電表歐
姆擋進行測量,把紅、黑表筆分別與接線柱A、B、C連接,測量結果如表:
紅表筆ABBCAC
EJ3BACBCA
略大于
阻值同A、B
阻值有阻值很大很小很大A、B間
測量值
電阻
1A1B"lc
(1)在虛線框中畫出黑箱內的電路結構圖。
(2)小華為了精確測量黑箱內二極管的正向電阻值和定值電阻阻值,又進行了如
下實驗:
將電源(電動勢未知,內阻不計)、電阻箱、開關連接如圖,將e、/按照正確方式
與A、B相連,并在A、B之間再接入一個電壓表,閉合開關,改變電阻箱R的
大小,讀出多組對應的電壓表讀數,記錄為口。
⑶將e、/按照正確方式與A、C相連,電壓表改接入A、C間,閉合開關,改
變電阻箱R的大小,讀出對應的電壓表讀數,記錄為
OR
(4)分別作出;一R和;一R圖像,發現兩圖像均為直線,若直線縱截距均為m
U1U2
斜率分別為左、的,則電源電動勢為,黑箱內定值電阻阻值為
二極管正向電阻值為
-a-r-H-
答案⑴(AC°
k、
解析(1)A、B與B、A間電阻相同,說明A、B間是定值電阻,在測量B、C
之間電阻時,黑表筆接B時電阻很小,接C時電阻很大,說明B、C之間有二
極管,而且B接二極管的正極,電路如圖所示。
(4)將e、/按照正確方式與A、B相連時,設電源電動勢為E,定值電阻為Ro,
貝!)Ui=-£—Ro,BP————/?4~~,貝!J4=2,k\——-
R+Rol/jERQEEER0
將人/按照正確方式與A、C相連,此時A、C之間的電壓表測的是二極管和定
值電阻兩端的總電壓,設二極管正向電阻為RD,則由題意得
叱房京(&+%)
?十/<0十"D
喝=麗餐叫
貝」改1=春”布%
故電源電動勢E=-
a
電阻R0=m
二極管正向電阻RD=^~六
k2M
5..(2024.廣東湛江模擬)某同學將一內阻為425Q、量程為0-150|1A的微安表改
裝為量程為0?1mA的電流表,再把該電流表改裝為一多擋位歐姆表。
圖1
(1)把該微安表改裝為量程為0?1mA的電流表需要(填“串聯”或“并
聯”)C的電阻。
⑵取一電動勢為1.5V、內阻較小的電源和調節范圍足夠大的滑動變阻器,與改
裝所得1mA的電流表連接成如圖1甲所示歐姆表,其中M為(填“紅”
或“黑”)表筆,改裝表盤后,正確使用該歐姆表測量某電阻的阻值,示數如圖
乙所示,圖乙所測電阻為Qo
答案⑴并聯75(2)紅1000
解析(1)增大電流表的量程時,連接的電阻起分流作用,所以需要并聯一個電
阻;根據并聯電路的特點可得/&Rg=(/-/g)Ro,解得Ro=75Q。
⑵由題圖甲可知,電流由M回到電源負極,根據“紅進黑出”可知,M為紅表
£
筆;根據電源及電流表量程可知,歐姆表內阻為區歐=寧=1500Q,結合中值電
阻刻度可知,該歐姆表倍率為X100,所以待測電阻阻值為1000Q。
6.如圖甲所示的黑箱中有兩只電學元件,小明使用多用電表對其進行探測。
(1)在使用多用電表前,發現指針不在左邊“0”刻度線處,應先調整圖乙中多用電
表的(選填或"C”)o
⑵探測黑箱。、b接點間是否存在電源時,應選用多用電表的擋(選填
“直流電壓”“直流電流”或“電阻”)。
⑶在判定黑箱中無電源后,將選擇開關旋至“XI”擋,調節好多用電表,測量
各接點間的阻值。兩表筆分別接。、人時,多用電表的示數如圖丙所示,正反向
阻值均相等,則他判斷。、力兩點間連接了電阻,阻值為
(4)他繼續將紅表筆接從黑表筆接c,發現電阻無窮大,于是又將黑表筆接伉
紅表筆接c,發現電阻比小〃間的電阻更小,于是他判斷出仄c間連接了二極
管,并且二極管的正極與點相連。
答案(1)A(2)直流電壓(3)15(4防
解析(1)多用表使用前應機械調零,應調整4。
(2)可用多用電表的直流電壓擋探測黑箱〃、力接點間是否存在電源,將一表筆接
另一表筆短暫接仇同時觀察指針偏轉的情況,判斷接點間是否存在電源。
⑶擋位為“XI”擋,根據圖丙示數可知
r=15X1Q=15Q。
(4)二極管正向導通電阻很小,反向電阻無窮大,再根據多用電表歐姆擋內部結
構可知,電流從紅表筆流入,黑表筆流出,可知二極管的正極與b點相連,負極
與。點相連。
7(2024.湖北恩施模擬)某物理興趣小組設計了如圖甲所示的歐姆表電路,通過控
制開關S和調節電阻箱,可使歐姆表具有“X10”和“X100”兩種倍率。所用
器材如下:
A.干電池:電動勢E=L5V,內阻廠=0.3。
B.電流表G:滿偏電流人=1mA,內阻Rg=160Q
C.定值電阻:Ri=1100Q
D.電阻箱R2和R3:最大阻值均為999.9Q
E.電阻箱值:最大阻值為9999Q
F.開關一個,紅、黑表筆各1支,導線若干
(1)該實驗小組按圖甲正確連接好電路。當開關S斷開時,將紅、黑表筆短接,
調節電阻箱&使電流表達到滿偏,此時閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內阻R內,
則R內=Q,歐姆表的倍率是(選填“X10”或“X100”)。
⑵閉合開關S:
第一步:調節電阻箱R2和&,當&=Q且R3=Q時,再將紅、
黑表筆短接,電流表再次滿偏。
第二步:在電流表刻度上方標出兩種倍率通用的歐姆表刻度。如:1.0mA的上方應
該標0,0mA的上方應該標8,0.6mA的上方應該標n
答案(1)1500X100⑵23.7140.010
解析⑴歐姆表的內阻R內=提=舄Q=1500Q
該倍率為XI()0擋。
⑵閉合開關S時為X10倍率擋,此時歐姆表的內阻為150C,即+R2
氏;1[十R川g十打:3
+r=150Q
電流計再次滿偏時由閉合電路的歐姆定律得后=似吊+%)+%+吟皿](他+
K3
r),聯立解得R2=23.7dR3=140.0C
當S斷開時,倍率為X100擋;根據/=0.6mA=廣彳,其中R內=150()。,解
R內十尺工
得Rx=1000Q,則0.6mA的上方應該標10。
8.(1)如圖甲所示,是歐姆表測未知電阻R阻值的原理圖,電路中電池的電動勢
為從內阻為「,島為調零電阻,七為表頭內阻,則電流/與待測電阻的阻值必
關系式為1=(調零電阻接入電路的部分阻值用Ro表示)。
(2)/一&的關系圖像如圖乙所示,由圖像判
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