第9章 实验12 用多用电表测量电学中的物理量-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版多选 新教材 新高考）

实验十二　用多用电表测量电学中的物理量 授课提示：对应学生用书第245页 1．实验目的 (1)了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。 (2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。 (3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 2．实验原理 (1)外部构造(如图所示) ①转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。 ②表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程。 (2)欧姆表原理 ①内部电路简化如图所示。 ②根据闭合电路欧姆定律 a．当红、黑表笔短接时，Ig＝； b．当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I＝； c．当I＝Ig时，中值电阻R中＝Rg＋R＋r。 3．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(大、中、小)三个。 4．实验步骤 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 (4)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。 (5)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。 5．用多用电表测电阻的步骤 (1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 (2)选择开关置于“Ω”挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞。 (3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。 (4)选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。 (5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 (6)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。 6．用多用电表探索黑箱内的电学元件 判断目的 应用挡位 现象 电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源 电阻 欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同 二极管 欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大 电容器 欧姆挡 指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢 电感线圈 欧姆挡 示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数 1．数据处理 (1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。 (2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为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。 2．注意事项 (1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向。 (2)区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮。 (3)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联。 (4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。 (5)欧姆表读数时应注意乘以相应挡位的倍率。 (6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用两只手同时接触测试笔的金属杆。 (7)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。 (8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。 (9)在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管。 3.误差分析 (1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池。 (2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏的特点。 (3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指在中值附近。 (4)读数时的观测易产生偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 授课提示：对应学生用书第247页 命题点一　教材原型实验 典例1　(2022·湖南卷)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，电流计示数变为In，则Im________(选填“大于”或“小于”)In。 (2)将单刀双掷开关S与n接通，此时