内容正文:
实验十一 练习使用多用电表
[footnoteRef:2]* [2: ●注意事项
1.多用电表使用注意事项
(1)使用前要机械调零。
(2)两表笔在使用时,电流总是“红进”“黑出”。
(3)测电阻时。
①指针指在中值附近,否则换挡。
②只要换挡必须重新欧姆调零。
③示数要乘以倍率。
(4)使用完毕,选择开关置于“OFF”位置或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。
2.电路故障检测注意事项
(1)将选择开关旋转到直流电压挡,在电源完好时,将红、黑表笔与外电路的某部分电路并联,若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点。
(2)将选择开关旋转到直流电流挡,在电源完好时,将红、黑表笔串联接入外电路某两点间,若有示数说明原两点间断路;若无示数说明该两点外其他部分有断路。
●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,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。]
题型一 常规实验
[例1] (2022·安徽芜湖期末)多用电表是实验室中常用的测量仪器,如图甲所示为多用电表的电路原理图,其中电流表有0.6 A、3 A两个挡位,电压表有3 V、15 V两个挡位,欧姆表有两个挡位。
(1)S为选择开关,通过旋动开关S,表笔B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通,从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中A是 (选填“红”或“黑”)表笔。
②当S接通触点 (选填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)时,对应多用电表0.6 A挡。
③若电表内电源电动势E1<E2,选择开关S接触点3时,测量倍率比S接触点4时 (选填“大”“小”或“相等”)。
(2)某实验小组用该多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。除多用电表外还有以下器材:待测电源E、定值电阻R0=2.0 Ω、电阻箱R一只。实物连接图如图乙所示,改变电阻箱阻值R,测得电压表的示数U并记录多组数据后,得到对应的-图象如图丙所示,则电源电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留2位有效数字)
解析:(1)①题图甲中表笔B接3、4接线柱时,由于A接的是电源的负极,根据电流从红表笔流入,黑表笔流出,可知A是红表笔。
②当S接通触点1、2时,电表内部中没有电源,由于表头和电阻并联,故改装成了电流表,接1时左边的电阻为分流电阻,即分流电阻为一个电阻;接2时两个电阻串联后为分流电阻,所以接1时量程较大,接2时量程较小,即接2时对应多用电表0.6 A挡。
③选择开关S接触点3、4时,电表内部有电源,多用电表为欧姆表,而中值电阻Rg=,当红黑表笔短接,表头满偏时,同样的中值电阻,只有电动势E越大,才能使倍率越大,所以由题图甲可知,若电表内电源电动势E1<E2,选择开关S接触点3时,测量倍率比S接触点4时小。
(2)由题图乙知,多用电表此时为电压表,测量电阻箱两端的电压,根据闭合电路欧姆定律可得E=U+(R0+r),可得=+·,结合题图丙可得=0.35,=,解得E≈2.9 V,r≈1.3 Ω。
答案:(1)①红 ②2 ③小 (2)2.9 1.3
[例2] (2022·四川成都二模)某校物理兴趣小组利用所学知识自制了一个欧姆表,其内部结构如图所示。已知所用毫安表的满偏电流为100 mA,内阻为4.5 Ω,电源的电动势E=2 V,内阻r=0.5 Ω,a、b是两个倍率挡,开关S接a为“×10”,接b为“×1”,R1是固定电阻,R2是可变电阻,P、Q是两只表笔。
(1)表笔P是 (选填“红”或“黑”)表笔。
(2)某次测量时,将开关S接a处,将红、黑表笔短接进行欧姆调零,此时应调节R2= Ω,使指针指在“100 mA”处。
(3)固定电阻R1= Ω。
(4)某次测量电阻时,将开关S接b处,完成欧姆调零后,在红、黑表笔间接入待测电阻时,毫安表指针指在“40 mA”处,则所测的电阻Rx=
Ω。
解析:(1)保证电流从红表笔流入,黑表笔流出,故表笔P是黑表笔。
(2)某次测量时,将开关S接a处,使指针指在“100 mA”处,有Ig=,解得R2=15 Ω。
(3)开关S接a为“×10”,接b为“×1”,有9IgR1=IgRg,解得R1= 0.5 Ω。
(4)将开关S接b处,欧姆表内阻为R内==2.0 Ω,毫安表指针指在“40 mA”处,所测的电阻Rx=-R内=3.0 Ω。
答案:(1)黑 (2)15 (3)0.5 (4)3.0
[模拟演练1] (2022·四川攀枝花二诊)在学习了欧姆表的工作原理之后,受到教材的启发,有同学提出了跟教材上不