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實(shí)驗(yàn)10.1 練習(xí)使用多用電表 【高考導(dǎo)航】 搶分題型 ◎題型1 電表的改裝 ◎題型2 多用電表的使用及讀數(shù) ◎題型3 多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 ◎題型4 用多用表判斷電路故障 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。 2．會(huì)用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻。 3．會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。 實(shí)驗(yàn)原理 1．表盤(pán) 多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等，并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程。外形如圖實(shí)Ⅹ－1所示：上半部為表頭，表盤(pán)上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開(kāi)關(guān)，它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程。另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和測(cè)試筆的插孔。 由于多用電表的測(cè)量項(xiàng)目和量程比較多，而表盤(pán)的空間有限，所以并不是每個(gè)項(xiàng)目的量程都有專(zhuān)門(mén)的標(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，如圖實(shí)Ⅹ－1中的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標(biāo)度。 2．擋位 如圖實(shí)Ⅹ－2所示，其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端，測(cè)量時(shí)，黑表筆插入“－”插孔，紅表筆插入“＋”插孔，并通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接入與待測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量端。 3．電流表與電壓表的改裝 改裝方案 4.多用電表的電阻擋 電阻擋是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，它的原理如圖實(shí)Ⅹ－3所示。電阻R是可變電阻，也叫調(diào)零電阻。當(dāng)紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，使指針滿(mǎn)偏。根據(jù)閉合電路歐姆定律有Ig＝，當(dāng)紅黑表筆之間接有未知電阻Rx時(shí)，有I＝，故每一個(gè)未知電阻都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值I。我們?cè)诳潭缺P(pán)上直接標(biāo)出I對(duì)應(yīng)的Rx的值，則所測(cè)電阻Rx即可從表盤(pán)上直接讀出。由于I與R的非線性關(guān)系，表盤(pán)上電流刻度是均勻的，其對(duì)應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿(mǎn)偏處。當(dāng)Rx＝Rg＋R＋r時(shí)，I＝，指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻。 題型1　電表的改裝 例1　某同學(xué)用量程為1 mA、內(nèi)阻為120 Ω 的表頭按圖實(shí)Ⅹ－5甲所示電路改裝成量程分別為1 V和1 A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開(kāi)關(guān)。回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)圖實(shí)Ⅹ－5甲所示的電路，在圖乙所示的實(shí)物圖上連線。 (2)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測(cè)量________(填“電流”、“電壓”，或“電阻”)；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，多用電表用于測(cè)量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)。 (3)表筆A應(yīng)為_(kāi)_______色(填“紅”或“黑”)。 (4)定值電阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。(結(jié)果取三位有效數(shù)字) 答案　(1)見(jiàn)解析圖　(2)電流　電壓　(3)黑　(4)1.00　880 解析　(1)實(shí)物連接如圖所示 題型2　多用電表的使用及讀數(shù) 例2　 (新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖實(shí)Ⅹ－6所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有： 多用電表； 電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值5 kΩ； 導(dǎo)線若干。 回答下列問(wèn)題： (1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“1k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點(diǎn)。 (2)將圖實(shí)Ⅹ－6中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。 (3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖實(shí)Ⅹ－7甲所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖實(shí)Ⅹ－7乙所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_(kāi)_________kΩ和________V。 (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_______kΩ。 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖實(shí)Ⅹ－8所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，電阻“1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_(kāi)_______kΩ。 答案　(1)短接　(2)1　(3)15　3.60　(4)12 (5)9.00　15 解析　 規(guī)律總結(jié) 多用電表的讀數(shù)技巧 1．歐姆表的讀數(shù) (1)為了減小讀數(shù)誤差，指針應(yīng)指在表盤(pán)到的部分，即中央刻度附近。 (2)除非指針?biāo)诳潭缺P(pán)處每個(gè)小格表示1 Ω時(shí)，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀。 (3)電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積。 2．測(cè)電壓、電流時(shí)的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時(shí)要估讀到下一位，精確度是2、0.02、5、0.5時(shí)，不用估讀到下一位。 題型3　多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 例3　如圖實(shí)Ⅹ－9甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。 (1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的________(選填“A”、“B”或“C”)。 (2)在用多用電表的直流電壓擋探測(cè)黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí)，一表筆接a，另一表筆應(yīng)________(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。 (3)在判定黑箱中無(wú)電源后，將選擇開(kāi)關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測(cè)量各接點(diǎn)間的阻值。測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，每對(duì)接點(diǎn)間正反向阻值均相等，測(cè)量記錄如下表。兩表筆分別接a、b時(shí)，多用電表的示數(shù)如圖實(shí)Ⅹ－9乙所示。 請(qǐng)將記錄表補(bǔ)充完整，并在圖甲的黑箱圖中畫(huà)出一種可能的電路。 兩表筆的接點(diǎn) 多用電表的示數(shù) a、b _________ a、c 10.0 b、c 15.0 答案　(1)A　(2)短暫　(3)5.0　電路圖見(jiàn)解析 題型4　用多用表判斷電路故障 例4　 (重慶理綜)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖實(shí)Ⅹ－10甲所示，該電路用標(biāo)稱(chēng)值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。 維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。 (1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖實(shí)Ⅹ－10乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_______V，說(shuō)明________正常(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”“小燈”)。 (2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開(kāi)關(guān)后，多用表指示仍然和圖實(shí)Ⅹ－10乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是________(選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開(kāi)關(guān)”“小燈”)。 答案　(1)11.5(11.2～11.8之間的值均可)　蓄電池　(2)小燈 解析