
?第四講 練習(xí)使用多用電表
? 知識(shí)梳理
一、多用電表
1.多用電表可以用來測(cè)量電流、電壓、電阻等,并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程。
2.多用電表面板上還有:其表面分為上、下兩部分,上半部分為表盤,共有三行刻度線,最上面的刻度線的左端標(biāo)有“∞”,右端標(biāo)有“0”,是用于測(cè)電阻的,其刻度是不均勻的,從右向左越來越密;中間的刻度線是用于測(cè)直流、交流的電流和直流電壓,其刻度是分布均勻的;最下面一條刻度線左側(cè)標(biāo)有“2.5 V~”,是交流2.5 V專用,其刻度是不均勻的。多用電表表面的下半部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程。將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋,多用電表就測(cè)量電流;當(dāng)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到其他功能區(qū)域時(shí),就可測(cè)量電壓或電阻。多用電表表面還有一對(duì)正、負(fù)插孔。紅表筆插“+”插孔,黑表筆插“-”插孔,插孔上面的旋鈕叫歐姆調(diào)零旋鈕,用它可進(jìn)行歐姆調(diào)零。另外,在表盤和選擇開關(guān)之間還有一個(gè)指針定位螺絲,即機(jī)械調(diào)零旋鈕,用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲,可使指針(在不接入電路中時(shí))指在左端“0”刻線。
二、用多用電表測(cè)量電壓和電流步驟
1.檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零刻度位置。若不指零,則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。
2.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。
3.測(cè)小燈泡的電壓和電流(紅表筆接電勢(shì)高的點(diǎn))
(1)將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,按如圖甲所示連好電路,測(cè)小燈泡兩端的電壓。
(2)將選擇開關(guān)置于直流電流擋,按如圖乙所示連好電路,測(cè)量通過小燈泡的電流。
4.測(cè)量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。
三、用多用電表測(cè)電阻的步驟
1.調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度。
2.選擇開關(guān)置于“Ω”擋的“×1”,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向電阻的零刻度,然后斷開表筆,再使指針指向∞刻度處。
3.將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。
4.選擇開關(guān)改置“×100”擋,重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。
5.再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標(biāo)定值進(jìn)行比較。
6.測(cè)量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。
四、多用電表使用注意事項(xiàng)
1.表內(nèi)電源正極接黑表筆,負(fù)極接紅表筆,但是紅表筆插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔,注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為“紅入”、“黑出”。
2.區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”。機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的指針定位螺絲;歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置,調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕。
3.歐姆表讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)擋位的倍率。
4.使用多用電表時(shí),手不能接觸表筆的金屬桿。
5.測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開,否則不但影響測(cè)量結(jié)果,甚至可能損壞電表。
6.測(cè)電阻時(shí)每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。
五、二極管的單向?qū)щ娦?br />
1.晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,它有兩個(gè)極,即正極和負(fù)極,它的符號(hào)如圖甲所示。
2.晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號(hào)上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí),它的電阻很小,電路導(dǎo)通,如圖乙所示;當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí),它的電阻很大,電路截止,如圖丙所示。
3.將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋,紅、黑表筆接到二極管的兩極上,當(dāng)黑表筆接“正”極,紅表筆接“負(fù)”極時(shí),電阻示數(shù)較小,反之電阻示數(shù)很大,由此可判斷出二極管的正、負(fù)極。
六、多用電表對(duì)電路故障的檢測(cè)
1.?dāng)嗦饭收系臋z測(cè)方法
①用直流電壓擋
將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)不為零,說明電源良好,若電壓表示數(shù)為零,說明電源損壞。
②用直流電流擋
將電流表串聯(lián)在電路中,若電流表的示數(shù)為零,則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。
③用歐姆擋檢測(cè)
將各元件與電源斷開,然后接到紅、黑表筆間,若有阻值(或有電流)說明元件完好,若電阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路。
2.短路故障的檢測(cè)方法
①將電壓表與電源并聯(lián),若電壓表示數(shù)為零,說明電源被短路;若電壓表示數(shù)不為零,則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。
②用電流表檢測(cè),若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零,故障應(yīng)是短路。
七、歐姆表原理(多用電表測(cè)電阻原理)
1.構(gòu)造
如圖所示,歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。
歐姆表內(nèi)部:電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。
外部:接被測(cè)電阻Rx。
全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx。
2.工作原理
閉合電路的歐姆定律I=。
3.刻度的標(biāo)定
紅、黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx=0)時(shí),調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表的指針達(dá)到滿偏,這一過程叫歐姆調(diào)零。
(1)當(dāng)I=Ig時(shí),Rx=0,在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。(圖甲)
(2)當(dāng)I=0時(shí),Rx→∞,在I=0處標(biāo)為“∞”。(圖乙)
(3)當(dāng)I=時(shí),Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫中值電阻。
考點(diǎn)一、多用電表的使用和讀數(shù)
例1、某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在“練習(xí)使用多用電表”時(shí),進(jìn)行了如下的探究:
(1)該小組的同學(xué)利用多用電表測(cè)量某蓄電池的電壓時(shí),下列操作過程正確的是________.
A.歐姆調(diào)零→選擇合適的擋位→紅、黑表筆分別與蓄電池的正、負(fù)極相連接→讀數(shù)
B.機(jī)械調(diào)零→選擇合適的擋位→紅、黑表筆分別與蓄電池的正、負(fù)極相連接→讀數(shù)
C.選擇合適的擋位→機(jī)械調(diào)零→紅、黑表筆分別與蓄電池的負(fù)、正極相連接→讀數(shù)
D.選擇合適的擋位→歐姆調(diào)零→紅、黑表筆分別與蓄電池的負(fù)、正極相連接→讀數(shù)
(2)若該小組的同學(xué)想利用多用電表測(cè)量插孔的電壓,如圖甲所示,則應(yīng)將旋鈕扳到圖乙中的________(填寫擋位所對(duì)應(yīng)的字母)擋位;經(jīng)檢查,操作無誤并選擇合適的擋位后,多用電表的指針位置如圖丙所示,則該插孔的電壓大小為________V.
【答案】(1)B (2)H 205
【解析】(1)使用多用電表測(cè)電壓時(shí),應(yīng)該先機(jī)械調(diào)零,然后選擇合適的擋位,表筆接觸蓄電池兩極,紅表筆與電源的正極相連接,待示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)即可,B正確,A、C、D錯(cuò)誤;(2)題圖甲所示的插座為220 V交流電源,所以應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)扳到題圖乙所示的交流250位置,即H處;根據(jù)電表指針以及所選擇的擋位可知,插座的電壓為U=205 V.
例2、(1)用如圖甲所示的多用電表測(cè)量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量:
①旋動(dòng)部件________,使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線。
②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。
③將插入“+”“-”插孔的表筆短接,旋動(dòng)部件______。使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(填“0刻線”或“∞刻線”)。
④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟。并按________的順序進(jìn)行操作,再完成讀數(shù)測(cè)量。
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置
B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接
D.將兩表筆短接,旋動(dòng)合適部件,對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
(2)如圖乙所示,為多用電表的表盤,測(cè)電阻時(shí),若用的是“×100”擋,這時(shí)指針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為______ Ω;若測(cè)的是直流電流,用的是100 mA的量程,指針?biāo)倦娏髦禐開_______ mA;若測(cè)的是直流電壓,用的是50 V量程,則指針?biāo)镜碾妷褐禐開_______ V。
【答案】(1)①S ③T 0刻線?、蹵DC (2)1700 47 23.5
【解析】(1)使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使指針指向左邊電流的零刻度處,使用中每次換歐姆擋都要進(jìn)行歐姆調(diào)零,使指針指向右邊電阻的零刻度處。由于測(cè)量時(shí),指針從無窮大電阻值開始偏轉(zhuǎn),偏角過小,說明須增大倍率,使指針指向歐姆表中間刻度附近。
(2)若用“×100”擋測(cè)電阻,指針讀數(shù)為:17.0×100 Ω=1700 Ω
若用量程100 mA測(cè)直流電流,看中排刻度線,此時(shí)最小刻度是2 mA,要估讀到最小刻度的同一位,并按二分之一估讀,指針靠近46 mA和48 mA的“中間線”,所以讀數(shù)為47 mA。
若用量程50 V測(cè)直流電壓,看中排刻度線,此時(shí)最小刻度是1 V,要估讀到最小刻度的下一位,讀數(shù)為23.5 V。
l 課堂隨練
訓(xùn)練1、在“多用電表的使用”實(shí)驗(yàn)中,
圖1
(1)如圖1所示,為一正在測(cè)量中的多用電表表盤.如果用電阻擋“×100”測(cè)量,則讀數(shù)為________Ω;如果用“直流5 V”擋測(cè)量,則讀數(shù)為________V.
(2)甲同學(xué)利用多用電表測(cè)量電阻.他用電阻擋“×100”測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,操作順序?yàn)開_______(填寫選項(xiàng)前的字母).
A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置
B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C.將兩表筆分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接完成測(cè)量
D.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向“0 Ω”
(3)乙同學(xué)利用多用電表測(cè)量圖示電路中小燈泡正常工作時(shí)的有關(guān)物理量.以下操作正確的是________.
圖2 圖3
A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電壓擋,閉合開關(guān),利用圖2的電路測(cè)量小燈泡兩端的電壓
B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電阻擋,閉合開關(guān),利用圖2的電路測(cè)量小燈泡的電阻
C.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋,閉合開關(guān),利用圖3的電路測(cè)量通過小燈泡的電流
D.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋,把圖3中紅、黑表筆接入電路的位置互換,閉合開關(guān),測(cè)量通過小燈泡的電流
【答案】(1)6×102 3.60 (2)ADC(不可以改變順序) (3)AC(可以改變順序)
【解析】(1)多用電表測(cè)電阻時(shí)不需要估讀,選取最上端的歐姆表刻度,根據(jù)擋位可知阻值為6×102 Ω,測(cè)電壓時(shí),由于精度為0.1 V,需要估讀一位,根據(jù)量程“50”的刻度可知電壓為3.60 V.(2)歐姆擋測(cè)電阻時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度過小是由于擋位過小,需選取大擋位,進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測(cè)阻值,操作順序?yàn)锳DC.(3)多用電表一定是紅表筆電流流入,黑表筆電流流出,圖2是測(cè)電壓,測(cè)電阻應(yīng)斷開開關(guān),選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;圖3是測(cè)電流,表筆位置正確,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.
訓(xùn)練2、小明同學(xué)練習(xí)使用多用電表測(cè)電阻:
(1)如圖甲所示,請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量:
①旋動(dòng)________,使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線.(填“S”或“T”)
②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置.
③將紅、黑表筆短接,旋動(dòng)________(填“S”或“T”),使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________刻線(填“0”或“∞”).
④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大.為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,并按________的順序進(jìn)行操作,再完成讀數(shù)測(cè)量.
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置
B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接
D.將兩表筆短接,旋動(dòng)合適部件,對(duì)電表歐姆調(diào)零
(2)正確操作后,讀數(shù)如圖乙所示,則阻值為________ Ω.
(3)若歐姆表內(nèi)用一個(gè)新電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻較小),測(cè)得該電阻讀數(shù)為R;然后更換另外品牌的新電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻較大),歐姆表調(diào)零后測(cè)得該電阻讀數(shù)為R′,兩次測(cè)量值R與R′相比,正確的是________.
A.R′=R B.R′>R
C.R′<R D.無法確定
【答案】(1)①S?、跿 0 ④BDC (2)19 (3)A
【解析】(1)①S為機(jī)械調(diào)零旋鈕,測(cè)量前應(yīng)旋動(dòng)部件S,使指針指在“0”刻度線;
③歐姆調(diào)零時(shí),應(yīng)旋動(dòng)部件T,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0刻線”;
④歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度較大,說明所選擋位太大,應(yīng)該換小擋位進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)K置于電阻擋“×1”的位置,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再測(cè)電阻,因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是BDC;
(2)由題圖乙可知,被測(cè)電阻為19 Ω;
(3)由歐姆表的結(jié)構(gòu)可知,電源的內(nèi)阻的變化,可以通過調(diào)零電阻的阻值的變化來抵消,兩次的測(cè)量值是相等的,B、C、D錯(cuò)誤,A正確.
考點(diǎn)二、利用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)元件、檢測(cè)電路故障
例1、在如圖甲所示的電路中,4節(jié)干電池串聯(lián),小燈泡A、B的規(guī)格為“3.8 V 0.3 A”.合上開關(guān)S后,無論怎樣移動(dòng)滑片,A、B燈都不亮.
(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障.
①選擇開關(guān)置于下列________量程的擋較為合適(用字母序號(hào)表示);
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V,e、f間電壓為0,則故障是________.
A.A燈絲斷開 B.B燈絲斷開
C.d、e間連線斷開 D.B燈被短路
(2)接著練習(xí)使用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻,歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”,
①測(cè)試前,一定要將電路中的開關(guān)S________;
②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí),某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示,讀數(shù)為________Ω,此時(shí)測(cè)量的是________間電阻.根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為________Ω.
【答案】(1)①B?、贏 (2)①斷開 ②6.0 e、f 12.7
【解析】(1)①由于4節(jié)干電池串聯(lián)后電動(dòng)勢(shì)為6 V,電壓表量程應(yīng)選10 V,B正確.②燈泡不亮,說明電路斷路或短路,電壓表接c、d端時(shí)有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì),說明有電流通過電壓表,c、d間以外其他部分電路接通,電壓表接e、f時(shí)無示數(shù),說明c、d間燈泡斷路,A正確.(2)①使用歐姆表時(shí)一定要將被測(cè)電阻從電路中斷開.②歐姆表讀數(shù)應(yīng)該為6.0 Ω.由于A燈泡斷路,電阻無窮大,而歐姆表示數(shù)為6.0 Ω,說明測(cè)量的應(yīng)該是e、f間電阻.由R=可求得電阻約為12.7 Ω.
例2、“黑盒子”表面有a、b、c三個(gè)接線柱,盒內(nèi)總共有兩個(gè)電子元件,每兩個(gè)接線柱之間只可能連接一個(gè)元件。為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式,某位同學(xué)用多用電表進(jìn)行了如下探測(cè):
第一步:用電壓擋,對(duì)任意兩接線柱正、反向測(cè)量,指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn);
第二步:用電阻“×100”擋,對(duì)任意兩個(gè)接線柱正、反向測(cè)量,指針偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示。
(1)第一步測(cè)量結(jié)果表明盒內(nèi)________________。
(2)圖乙給出了圖甲(1)和圖甲(2)中歐姆表指針?biāo)幍奈恢茫鋵?duì)應(yīng)的阻值是________ Ω,圖丙給出了圖甲(3)中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?,其?duì)應(yīng)的阻值是________ Ω。
(3)請(qǐng)?jiān)趫D丁的接線柱間,用電路圖符號(hào)畫出盒內(nèi)的元件及連接情況。
(4)一個(gè)小燈泡與3 V電池組的連接情況如圖戊所示。如果把圖戊中e、f兩端用導(dǎo)線直接相連,小燈泡仍可正常發(fā)光。欲將e、f兩端分別與黑盒子上的兩個(gè)接線柱相連,使小燈泡仍可發(fā)光。那么e端應(yīng)連接到________接線柱,f端應(yīng)連接到________接線柱。
【答案】(1)不存在電源 (2)1200 500 (3)圖見解析 (4)c a
【解析】(1)使用電壓擋進(jìn)行測(cè)量,目的是看內(nèi)部是否有電源,由于指針沒有示數(shù),因此內(nèi)部無電源。
(2)圖乙示數(shù)為12×100 Ω=1200 Ω,圖丙讀數(shù)為5×100 Ω=500 Ω。
(3)使用歐姆擋進(jìn)行測(cè)量時(shí),注意黑表筆是和內(nèi)部電源的正極相連的,觀察圖甲中的(1)(2)可知:在測(cè)量b、c之間的電阻時(shí),對(duì)兩個(gè)接線柱進(jìn)行正反測(cè)量,其阻值相同,說明b、c之間接有一個(gè)定值電阻;觀察圖甲中的(3)(4)可知:在測(cè)量a、c之間的電阻時(shí),黑表筆接c時(shí)電阻很小,接a時(shí)電阻很大,說明a、c之間有二極管,而且c應(yīng)該接二極管的正極;觀察圖甲中的(5)(6)可知:上述判斷正確。因此盒內(nèi)元件及連接情況如圖所示。
(4)因二極管正向電阻很小,e和電源正極相連,則e應(yīng)該與二極管正極相連,即和c相連,f和a相連。
l 課堂隨練
訓(xùn)練1、某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡易的溫控裝置,實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖甲所示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端,當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時(shí),銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實(shí)現(xiàn)溫控.繼電器的電阻約20 Ω,熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如表所示.
t/ ℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Rt/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E1(3 V,內(nèi)阻不計(jì))、電源E2(6 V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(0~200 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0~500 Ω)、熱敏電阻Rt、繼電器、電阻箱(0~999.9 Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干.
為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)30~80 ℃之間任一溫度的控制,電源E應(yīng)選用________(選填“E1”或“E2”),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”).
(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間的電壓,則應(yīng)將如圖乙所示的選擇開關(guān)旋至________(選填“A”“B”“C”或“D”).
(3)合上開關(guān)S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查.在圖甲中,若只有b、c間斷路,則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”),接入a、c時(shí)指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).
(4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時(shí)被吸合,下列操作步驟的正確順序是________(填寫各步驟前的序號(hào)).
①將熱敏電阻接入電路
②觀察到繼電器的銜鐵被吸合
③斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除
④合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值
⑤斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1 Ω
【答案】(1)E2 R2 (2)C (3)不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) (4)⑤④②③①
【解析】(1)為保持繼電器的靈敏度,即電路中的電流易超過15 mA,應(yīng)選電動(dòng)勢(shì)大的電源E2;當(dāng)溫度為80 ℃時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為R=-Rt=350.9 Ω,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2.(2)因電路中有電源,排查電路故障應(yīng)選用多用電表的直流電壓擋,故選C.(3)只有b、c間斷路,表筆接入a、b間時(shí),電表與電源之間不能形成閉合電路,則電表指針不偏轉(zhuǎn),表筆轉(zhuǎn)入a、c間時(shí),能形成閉合電路,電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).(4)欲使銜鐵在50 ℃被吸合,由表中數(shù)據(jù)可知,此時(shí)熱敏電阻的阻值為108.1 Ω,操作步驟應(yīng)是先斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1 Ω,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,觀察到繼電器的銜鐵被吸合,然后斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除,再將熱敏電阻接入電路原位置,故步驟順序應(yīng)為⑤④②③①.
2.(2020·陜西省渭南模擬)如圖所示的為某黑箱面板上的三個(gè)接線柱,黑箱里可能有直流電源、電阻、二極管、電容器等元件,但是任意兩個(gè)接線柱間最多只連接有一個(gè)元件。
(1)某同學(xué)要用多用電表探測(cè)黑箱,探測(cè)的第一步應(yīng)該是__________。
A.用多用電表的歐姆擋測(cè)量任意兩接線柱間的電阻
B.用多用電表的電壓擋測(cè)量任意兩接線柱間的輸出電壓
C.用多用電表的電流擋測(cè)量任意兩接線柱間的輸出電流
(2)測(cè)量結(jié)果表明,黑箱里沒有電源,但測(cè)得任兩個(gè)接線柱間的電阻如下表所示。
紅表筆
A
B
A
C
B
C
黑表筆
B
A
C
A
C
B
測(cè)得阻值/Ω
200
200
11.2 k
270
11 k
70
由此可以判斷,黑箱里的元件有________,用電路元件符號(hào)在上圖的虛線框內(nèi)接線柱上畫出黑箱中的電路連接。
(3)多用電表的表盤如下圖所示,在上面探測(cè)A、C兩接線柱間電阻時(shí),紅表筆接A接線柱,黑表筆接C接線柱,這時(shí)電流從________(選填“A”或“C”)接線柱流進(jìn)黑箱;為了使這時(shí)測(cè)量電阻讀數(shù)盡可能減小誤差,測(cè)量電阻的擋位選擇的應(yīng)是__________(選填“×1 k”“×100”或“×10”)。
【答案】(1)B (2)電阻、二極管 見解析圖 (3)C ×1 k
【解析】(1)因黑盒子內(nèi)部可能有電源,則不能先用萬用表的歐姆擋測(cè)量,則可先用電壓擋判斷內(nèi)部是否有電源,故選B。
(2)根據(jù)歐姆擋的測(cè)量可以斷定:A、B間肯定有電阻;B、C之間肯定有二極管;A、C間肯定有電阻和二極管的串聯(lián);電路連接如圖所示。
(3)在上面探測(cè)A、C兩接線柱間電阻時(shí),紅表筆接A接線柱,黑表筆接C接線性,這時(shí)電流從C接線柱流進(jìn)黑箱;為了使這時(shí)測(cè)量電阻讀數(shù)盡可能減小誤差,測(cè)量電阻的擋位選擇的應(yīng)是×1 k。
考點(diǎn)三、多用電表原理
例1、(2017·全國卷Ⅲ·23)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖.圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連.該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA 擋,歐姆×100 Ω擋.
(1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接.
(2)關(guān)于R6的使用,下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B.使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C.使用電流擋時(shí),調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.
(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示.若此時(shí)B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為__________;若此時(shí)B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為________;若此時(shí)B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為____________.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
【答案】(1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10 kΩ 2.94 V
【解析】(1)當(dāng)B端與“3”連接時(shí),內(nèi)部電源與外部電路形成閉合回路,電流從A端流出,故A端與黑色表筆相連接.
(2)在使用多用電表之前,調(diào)整表頭指針定位螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置,選項(xiàng)B正確;使用電流擋時(shí),電阻R6不在閉合電路中,調(diào)節(jié)無效,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
(3)根據(jù)題給條件可知,當(dāng)B端與“2”連接時(shí),表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián),此時(shí)為量程1 mA的電流擋,由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知,==,解得R1+R2=160 Ω.
當(dāng)B端與“4”連接時(shí),表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與R4串聯(lián),此時(shí)為量程1 V的電壓擋,表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后的總電阻為120 Ω,兩端電壓為0.12 V,由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知:R4兩端電壓為0.88 V,則R4電阻為880 Ω.
(4)若此時(shí)B端是與“1”連接的,多用電表作為直流電流表使用,量程為2.5 mA,讀數(shù)為1.47 mA.
若此時(shí)B端是與“3”連接的,多用電表作為歐姆表使用,讀數(shù)為11×100 Ω=1.10 kΩ.
若此時(shí)B端是與“5”連接的,多用電表作為直流電壓表使用,量程為5 V,讀數(shù)為2.94 V.
例2、如圖甲為某探究小組自制多用電表的電路圖,圖乙為相應(yīng)的實(shí)物圖。其中電流表G量程為1 mA,內(nèi)阻為18 Ω,R0=2 Ω。滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為2 000 Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻不計(jì)。
甲
乙
(1)將圖乙中未連接的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
(2)圖甲中,當(dāng)開關(guān)S1閉合,單刀雙擲開關(guān)S2接“1”時(shí),可作為量程為__________ mA的電流表。
(3)圖甲中,將開關(guān)S2接“2”端時(shí),為歐姆表。若開關(guān)S1斷開,歐姆調(diào)零后R1的阻值為________ Ω;若開關(guān)S1斷開時(shí),倍率為“×10”擋,則開關(guān)S1閉合時(shí),倍率為________(填“×1”或“×100”)擋。
【答案】(1)見解析圖 (2)10 (3)1 482 ×1
【解析】(1)補(bǔ)充完整的實(shí)物圖如圖所示。
(2)當(dāng)開關(guān)S1閉合,單刀雙擲開關(guān)S2接“1”時(shí),流過電流表G的最大電流為1 mA,由于電流表的內(nèi)阻為18 Ω,R0=2 Ω,此時(shí)流過R0的電流為9 mA,故此時(shí)可作為量程為10 mA的電流表。
(3)歐姆調(diào)零時(shí),電流表滿偏,故歐姆表的內(nèi)阻為R總==1.5×103 Ω
由于電流表的內(nèi)阻為18 Ω,歐姆調(diào)零后R1的阻值為1 482 Ω。開關(guān)S1斷開時(shí),歐姆表內(nèi)部阻值為1 500 Ω,即中值電阻為1 500 Ω,倍率為“×10”擋。則當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí),歐姆表內(nèi)部的阻值為R總′==1.5×102 Ω
l 課堂隨練
訓(xùn)練1、在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中
(1)某同學(xué)使用多用電表的歐姆擋粗略測(cè)量一定值電阻的阻值Rx,先把選擇開關(guān)旋到“×10”擋位,測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示。以下是接下來的測(cè)量過程:
a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕,使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度,然后斷開兩表筆
b.旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最大量程處(或“OFF”擋),并拔出兩表筆
c.將選擇開關(guān)旋到“×1”擋
d.將選擇開關(guān)旋到“×100”擋
e.將選擇開關(guān)旋到“×1 k”擋
f.將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端,讀出阻值Rx,斷開兩表筆
以上實(shí)驗(yàn)步驟中的正確順序是______(填寫步驟前的字母)。
(2)重新測(cè)量后,指針位于如圖2所示的位置,被測(cè)電阻的測(cè)量值為______Ω。
(3)如圖3所示的為歐姆表表頭,已知電流計(jì)的量程為Ig=100 μA,電池電動(dòng)勢(shì)為E=1.5 V,則該歐姆表的內(nèi)阻是______ kΩ,表盤上30 μA刻度線對(duì)應(yīng)的電阻值是______ kΩ。
(4)為了較精確地測(cè)量另一定值電阻的阻值Ry,采用如圖4所示的電路。電源電壓U恒定,電阻箱接入電路的阻值可調(diào)且能直接讀出。閉合開關(guān),多次改變電阻箱阻值R,記錄相應(yīng)的R和多用電表讀數(shù)I,得到R-的關(guān)系如圖5所示。不計(jì)此時(shí)多用電表的內(nèi)阻。則Ry=______ Ω,電源電壓U=______ V。
【答案】(1)dafb (2)2 200 (3)15 35 (4)200 8
【解析】(1)因?yàn)樵凇啊?0”擋時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角度過小,即被測(cè)電阻較大,所以應(yīng)選用較大倍率擋位測(cè)量,故先將選擇開關(guān)旋到“×100”擋;后歐姆調(diào)零,即將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕,使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度,然后斷開兩表筆;再測(cè)量,將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端,讀出阻值Rx,斷開兩表筆;最后歸位,即旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最大量程處(或“OFF”擋),并拔出兩表筆。所以操作順序是:d、a、f、b;
(2)圖2中指針讀數(shù)為22.0,由(1)可知:歐姆表倍率為×100,故被測(cè)電阻的測(cè)量值為22.0 Ω×100=2 200 Ω;
(3)當(dāng)電流計(jì)滿偏時(shí),歐姆表顯示外電阻為零,故該歐姆表的內(nèi)阻為
r==1.5×104 Ω=15 kΩ;
電流計(jì)電流I=30 μA時(shí),由閉合電路歐姆定律可得:表盤上30 μA刻度線對(duì)應(yīng)的電阻值為
R=-r= Ω-15 kΩ=35 kΩ;
(4)根據(jù)圖4所示的電路圖,由閉合電路歐姆定律可得R=-Ry,由圖5可得:0=25U-Ry,400=75U-Ry,聯(lián)立解得Ry=200 Ω,U=8 V。
訓(xùn)練2、物理興趣小組利用圖6(a)所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用的器材有:多用電表,電壓表(量程0~5 V),滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干。
圖6
(1)對(duì)多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零后,選擇開關(guān)撥到“×1 k”擋,進(jìn)行歐姆調(diào)零。圖(a)中多用電表的紅表筆應(yīng)和________(選填“1”或“2”)端相連。
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)其接入電路的阻值為零時(shí),多用電表和電壓表的刻度盤上的指針位置分別如圖(b)、(c)所示,則電壓表讀數(shù)是______ V,電壓表內(nèi)阻是______ kΩ,可以求出多用電表“×1 k”擋內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為________ V。
(3)用此多用電表測(cè)電阻,選擇“×1”擋測(cè)20 Ω的電阻時(shí)流過表頭的電流為I1,選擇“×10”擋測(cè)100 Ω的電阻時(shí)流過表頭的電流為I2,則I1________I2(選填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)1 (2)3.00 15 6 (3)小于
【解析】(1)紅表筆與歐姆表內(nèi)置電源的負(fù)極相連,黑表筆與歐姆表內(nèi)置電源的正極相連,電流從紅表筆流入多用電表,從黑表筆流出多用電表;電流從電壓表正接線柱流入,負(fù)接線柱流出,由圖(a)所示,多用電表的紅表筆應(yīng)和1端相連。
(2)電壓表量程是5 V,由圖(c)所示電壓表表盤可知,其分度值為0.1 V,示數(shù)為3.00 V;多用表選擇開關(guān)置于“×1 k”擋,由圖(b)所示表盤可知,電壓表內(nèi)阻為RV=15×1 kΩ=15 kΩ,由圖(b)所示可知,歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)=15×1 kΩ=15 kΩ,由閉合電路的歐姆定律可知,多用表“×1 k”擋內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)E=U+I(xiàn)R內(nèi)=U+R內(nèi)=3.00 V+×15×103 V=6 V。
(3)選擇“×1”擋測(cè)20 Ω的電阻時(shí),指針示數(shù)是20,流過表頭的電流為I1,選擇“×10”擋測(cè)100 Ω的電阻時(shí),指針示數(shù)是10,流過表頭的電流為I2,歐姆表零刻度線在最右側(cè),最大刻度線在最左側(cè),歐姆表指針示數(shù)越大,指針越靠近左側(cè),此時(shí)流過電表的電流越小,則I1小于I2。
訓(xùn)練3、某同學(xué)利用一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻r=1 Ω)、表頭(滿偏電流Ig=1 mA,內(nèi)阻rg=1 450 Ω)、兩個(gè)定值電阻、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、單刀雙擲開關(guān)、導(dǎo)線若干、一對(duì)紅黑表筆制作一只雙量程的簡易歐姆表,設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲、乙所示.
(1)紅表筆是________(填“A”或“B”);
(2)如圖甲所示,先將表筆A、B短接,調(diào)節(jié)電阻R使表頭滿偏,則電阻R=________;
(3)保持R不變,按如圖乙所示,將定值電阻R1、R2和單刀雙擲開關(guān)接入電路,將表筆A、B短接,開關(guān)分別接1、2使表頭指針半偏時(shí),對(duì)應(yīng)的中值電阻分別為150 Ω和300 Ω,則開關(guān)接1時(shí)的倍率________(填“大于”“等于”或“小于”)接2時(shí)的倍率,定值電阻的阻值R1=________、R2=________.(以上兩空結(jié)果保留兩位小數(shù))
【答案】(1)A (2)49 Ω (3)小于 106.47 Ω 195.61 Ω
【解析】(1)歐姆表的電流“紅進(jìn)黑出”,故紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極,故紅表筆是A.
(2)由閉合電路歐姆定律可得
Ig=
代入數(shù)據(jù)解得R=49 Ω
(3)設(shè)開關(guān)接1時(shí)倍率為“×1”,則開關(guān)接2時(shí),滿足
300 Ω=150 Ω×2
即倍率為“×2”,故開關(guān)接1時(shí)的倍率小于接2時(shí)的倍率.
中值電阻表示多用電表的內(nèi)阻,開關(guān)接1時(shí),表頭先與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián),可得
+r+R=150 Ω
開關(guān)接2時(shí),R1與R2先串聯(lián)再與表頭并聯(lián),可得
+r+R=300 Ω
聯(lián)立解得R1=106.47 Ω,R2=195.61 Ω.
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)精講精練第9章 恒定電流 第5講 電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量(含解析),共22頁。試卷主要包含了伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,安阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,伏阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)精講精練第9章 恒定電流 第3講 導(dǎo)體電阻率的測(cè)量(含解析),共1頁。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)精講精練第9章 恒定電流 第2講 閉合電路的歐姆定律(含解析),共24頁。試卷主要包含了電源 閉合電路的歐姆定律,電路中的功率,電源的U-I圖像,含容電路的分析,閉合電路的動(dòng)態(tài)分析等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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