内容正文:
第5课时 考纲实验——练习使用多用电表
把握经典实验方案
基本原理与操作
原理装置图
操作要领
(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。
(2)机械调零:用小螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针停在表盘刻度左端的零位置。
(3)测电压:将选择开关置于电压挡,进行电压测量。
(4)测电流:将选择开关置于电流挡,进行电流测量。
(5)测电阻:a.根据待测阻值大小,选择合适的挡位;b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;c.测量待测电阻的阻值。
融通多彩实验方案
1.鲁科版新教材——用多用电表测量电学中的物理量
[要点解读]
(1)教材介绍了欧姆表的原理
如图所示,在满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流计上串联一个电动势为E、内阻为r的电源和一个可变电阻R1,AB两端接有一个待测电阻R。根据闭合电路欧姆定律,回路中的电流I=,则待测电阻R=-(R1+r+Rg)。在E、R1+r+Rg不变的情况下,待测电阻R与回路中电流I有着一一对应的关系,由此便可在电流计刻度盘上直接标识电阻R,这就是欧姆表。
(2)教材介绍了多用电表的电路原理
多用电表的核心是一个直流灵敏电流计G,即表头。表头与电阻、开关等组成不同的测量电路。
如图所示,是一种测量直流电流、电压和电阻的多用电表原理示意图。
用多用电表测直流电流和电压的原理,实质上就是我们学过的分流和分压原理。在上图中,若将选择开关拨至触点“1”或“2”,可构成不同量程的电流表;若将选择开关拨至触点“3”或“4”,可构成不同量程的电压表;若将选择开关拨至触点“5”,可构成欧姆表。
2.粤教版新教材——用多用电表测量电学中的物理量
[要点解读]
(1)教材介绍了两类多用电表
(2)教材介绍了指针式多用电表的原理
归纳共性实验关键
1.不变的实验原理:都是应用了闭合电路的欧姆定律、电路的串联与并联知识。
2.必备的实验器材:多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻。
3.通用的数据处理方法
(1)测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。
记录电阻读数时一般用科学计数法表示。
(2)测电压和电流时,如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等,读数时应读到最小刻度的下一位;若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
4.相同的注意事项
(1)使用前要机械调零。
(2)两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。
(3)测电阻时
①指针指在中值附近较准,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。
5.一致的误差分析思路
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。
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。
一、基础考法保住分
考查点(一) 欧姆表的原理
1.(2022·湖南高考)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表,其内部结构如图所示,R0为调零电阻(最大阻值为R0m),Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs+R0m<Rm<Rn),电流计G的内阻为RG(Rs≪RG)。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:
(1)短接①②,将单刀双掷开关S与m接通,电流计G示数为Im;保持电阻R0滑片位置不变,将单刀双掷开关S与n接通,电流计G示数变为In,则Im________In(填“大于”或“小于”);
(2)将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表的挡位为________(填“×1”或“×10”);
(3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻R0的滑片应该________调节(填“向上”或“向下”);
(4)在“×10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100 Ω定值电阻R1,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在①②间接入待测电阻Rx,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=________Ω。
解析:(1)根据题意可知Rm<Rn,所以开关拨向m时电路的总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻,电源电动势E不变,根据I=,可知Im>In;
(2)当开关拨向n时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大,即×10;
(3)从“×1”挡位换成“×10”挡位,即开关S从m拨向n,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计G所在支路的电流,所以需要