高中人教物理选修3-1 第八章 实验十一.doc

实验十一　练****使用多用电表
一、基本原理与操作
原理电路图
操作要领
原理：闭合电路欧姆定律
I＝
(1)机械调零
(2)测量定值电阻
①先机械调零后欧姆调零
②每换一挡重新欧姆调零
(3)测量小灯泡的电压和电流
(4)测量二极管的正、反向电阻
(5)探索黑箱内的电学元件
注意事项
1．(1)V、A挡：相当于电压表、电流表
(2)Ω挡：闭合电路欧姆定律
(3)调零：机械调零、欧姆调零
(4)电流方向：红表笔进，黑表笔出
2．测电阻时
(1)指针指中值附近较准，否则换挡。(2)读出示数要乘以倍率。
3．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，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
命题角度　多用电表的原理、读数及应用
【例1】　如图1所示为多量程多用电表的示意图。
图1
(1)当接通1或2时，为__________(选填“电流”“电阻”或“电压”)挡。1的量程比2的量程________。(选填“大”或“小”)
(2)测量某电阻时，用欧姆挡“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用欧姆挡__________(选填“×1”或“×100”)挡。换挡后，在测量前要先进行__________。
(3)该同学要测量多用电表直流“2.5 V”挡的内阻RV(约为20 kΩ)。除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个(电动势E为3 V，内阻可忽略不计)、电阻一个(阻值
R为10 kΩ)、开关一个、导线若干。
要求：①在方框中画出实验电路图(多用电表用表示)；
②写出RV的表达式__________。(用字母表示，并说明所用字母的物理意义)
(4)某同学使用此多用电表测电阻，多用电表的刻度盘如图2所示，选用倍率为“×10”的欧姆挡测电阻时，表针指示图示位置，则所测电阻的阻值为__________Ω。如果要用此多用电表测量一个约2.0×104 Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是__________(选填“×10”“×100”“×1 k”或“×10 k”)。若测量结束后，该同学将两表笔短接，发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，则上述电阻的测量值__________。(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)
图2
解析　(1)将电流计改装成电流表时要并联电阻分流，所以1、2是电流挡；并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，故1位置的量程较大。
(2)因偏转角度过大，则电阻小，要选用小量程，选择“×1”挡，换挡后电路改变，要重新进行欧姆调零。
(3)①实验电路图如图所示。
②在设计的电路图中，多用电表与电阻串联，通过它们的电流相等，所以有＝，因此RV＝，其中U为多用电表直流“2.5 V”挡的读数，R为10 kΩ，E为电源的电动势。
(4)欧姆挡读数是读最外面一圈的示数，读出来是14，读出的数再乘以倍率“×10”，得所测电阻的阻值为140 Ω；欧姆挡选挡要让中值电阻与所测电阻差别不大，测量才会比较准确，因阻值约为2×104 Ω，表盘中值为20，则选择“×1 k”即可；每次换挡后要进行欧姆调零，如果将两表笔短接发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，说明实际阻值本应该从“0”刻度右侧作为起始值去读数，读出来的数会比现在测量的更大，则现在的测量值偏小。
答案　(1)电流　大　(2)×1　欧姆调零　(3)见解析　(4)140　×1 k　偏小
命题角度　探测黑箱内部元件及连接方式
【例2】　(2019·湖北沙市中学模拟)“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；
第二步：用电阻“×100 Ω”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图甲、乙所示。
图3
(1)第一步测量结果表明盒内___________________________________________。
(2)图4标出了图3甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω；图5标出了图丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是__________Ω。
(3)请在图6的线