实验12：用多用电表测量电学中的物理量[5年58卷8考]--【实验攻略】备战2024年高考物理必考实验讲练

实验12：用多用电表测量电学中的物理量【 5 年 58卷8考】 类型 角度 考查要素 考查内容 教材实验：用多用表测量电学中的物理量 利用多用表对待测电表进行校准（5年4考） 实验器材 电流档、电压档和欧姆档的选择 数据处理 根据所选档位进行读数并正确估读 实验器材 实验器材的选择 实验原理 电流表的内外接法、滑动变阻器的分压和限流式接法；电路连线 数据处理 电表的校准；数据处理和误差分析 教材实验：多用电表的内部原理及使用 考查多用电表的读数方法(2021浙江18题) 注意事项 实验的操作；多用电表读数 结合多用电表和螺旋测微器考查 电阻率的测量(2021福建11题) 注意事项 螺旋测微器的读数；多用电表的倍率选取、读数 数据处理 电阻率的计算 自制欧姆表测量待测电阻阻值(2022湖南12题) 注意事项 电表和欧姆表挡位的调节；滑片的调节；利用半偏法测电阻 总结： (1)类型角度：常围绕两大角度进行考查，一是电表的改装与使用，如电流表、欧姆表、电压表等 改装和校准；二是多用电表的原理和使用，如多用电表的内部原理图、读数，以及应用多用电表测量电阻等物理量。 (2)考察要素与内容：对于证据要素主要涉及校准电路设计、实物图连线、器材选择、实验操作、电表读 数等；对于解释要素常常涉及改装后电表量程的大小判断和计算、电路故障分析、测量数据的处理和误差分析等。 考点1 电流表与电压表的改装 1．改装方案 改装为电压表 改装为大量程的电流表 原理 串联电阻分压 并联电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 U＝Ig(Rg＋R)，故R＝－Rg IgRg＝(I－Ig)R，故R＝ 改装后电表内阻 RV＝Rg＋R>Rg RA＝<Rg 2. 校正 （1）电压表的校正电路如图1所示，电流表的校正电路如图2所示． 图1　　　　　　　　　　　图2 （2）校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正． 考点2 欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 1．构造：如图3所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成． 图3 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联． 外部：接被测电阻Rx. 全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx. 2．工作原理：闭合电路欧姆定律，I＝. 3．刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零． （1）当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲) （2）当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．(图乙) （3）当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻． 考点3 多用电表 1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程． 图4 2．外形如图4所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程． 3．多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)． 四、二极管的单向导电性 1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图5甲所示． 图5 2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示． 3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极． 考点3 多用电表测电阻 1. 实验基本要求 （1）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． （2）实验步骤 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：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测量小灯泡的电压和电流． 1）按如图6甲所示的电路图连好电路，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． 图6 2）按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，