第10章 实验15 多用电表的原理和使用（课件PPT）-【优化指导】2025年高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教多选版）

第十章　电路　电能 实验15　多用电表的原理和使用 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 返回导航 高考总复习 第1轮 物理 第十章　电路　电能 谢谢观看！ 一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 1．红、黑表笔短接时，Rx＝0，则Ig＝ eq \f(E,Rg＋R＋r) ，在满偏电流Ig处标“0”。(图甲) 2．红、黑表笔断开时，Rx→∞，则I＝0，在I＝0处标“∞”。(图乙) 3．测电阻Rx时，则I＝ eq \f(E,Rg＋R＋r＋Rx) 。(图丙) 当指针位于中央时，表明I＝ eq \f(Ig,2) ，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，此时的Rx叫中值电阻。 二、多用电表的外部构造及功能 1．上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。 2．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)。 三、用多用电表测电流、电压 1．测直流电流：(电表与待测电路串联) (1)测量时，使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源正极相接的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端)。 (2)特别注意：多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。 2．测直流电压：(电表与待测电路并联) 测量时，用红、黑表笔使多用电表与待测电路并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S。 命题点一　多用电表的原理 [典例1] 图甲为某多用电表的原理图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻，已知R3＜R4，表头G的满偏电流为250 μA，内阻为1 200 Ω。图中S为转换开关，A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表共有5个挡位，分别是：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。 (1)图甲中的B端与____(填“红”或“黑”)表笔相连接； (2)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“5”相连的，则读数为________Ω(保留2位有效数字)； (3)根据题给条件可得：R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。 解析：(1)根据电流“红进黑出”可知，B端与红表笔相连接。 (2)B端与“5”相连时，由题意可知，倍率为100，则读数为40×100 Ω＝4.0×103 Ω。 (3)由题意可知，开关接2时量程为1 mA，则有Ig＋ eq \f(IgRg,R1＋R2) ＝Imax2，联立解得R1＋R2＝400 Ω；开关接4时量程为5 V，此时电压表的内阻为RV＝ eq \f(5,1×10－3) Ω＝5 000 Ω，表头与电阻R1、R2并联部分的电阻为R＝ eq \f(1 200×400,1 200＋400) Ω＝300 Ω，则R4＝RV－R＝4 700 Ω。 答案：(1)红　(2)4.0×103　(3)400　4 700 命题点二　多用电表的使用和读数 1．安全性要求：先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程。 2．精准性要求：多用电表的指针要求偏转到满刻度的 eq \f(1,3) 以上。 角度1　如何用多用电表测电阻 1．选挡：选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近，否则换挡。指针偏转角较小时，被测量的电阻阻值很大，应换倍率更大的挡位；指针偏转角很大时，被测量的电阻阻值很小，应换倍率较小的挡位。 2．欧姆调零：每次换挡必须重新进行欧姆调零。将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端电阻零刻度处。 3．测量：被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用双手同时接触表笔的金属杆。 4．读数：指针的示数一般读取2位有效数字，指针的示数要乘以倍率。 [典例2] (2024·四川成都模拟)图甲是多用电表的表盘示意图，小明用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了测量结果比较精确，小明按以下步骤进行了实验： 甲 乙 丙 (1)应换用________(填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。 (2)两表笔短接，通过调节________(填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零。 (3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量结果是________Ω。 (4)图丙是两种倍率的欧姆挡内部电路示意图，R2为欧姆调零旋钮。当开关S断开时的倍率是______(填“×10”或“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的______倍。 解析：(1)用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量电阻的阻值，指针偏转角太小，说明选用的倍率偏小，要想使指针指在中值电阻附近，应换用更大的倍率，故选用“×100”倍率的欧姆挡。 (2)两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮T，使指针指在0 Ω处。 (3)由题图乙可知，指针示数为11.0，因倍率为“×100”，故读数为R＝11.0×100 Ω＝1 100 Ω。 (4)当开关S断开时，通过电表干路的最大电流最小，根据闭合电路欧姆定律，表头达到最大电流时，电路总电阻变大，故量程变大，故选“×100”倍率的欧姆挡；断开开关S，欧姆挡倍率扩大十倍，即断开前通过电表干路的最大电流是表头最大量程的十倍，根据并联电路电压电流关系可得Ig＋I1＝10Ig，IgRg＝I1R1，解得R1＝ eq \f(1,9) Rg。 答案：(1)×100　(2)T　(3)1 100　(4)×100　 eq \f(1,9) 角度2　检测二极管的极性及好坏 将多用电表的选择开关拨到欧姆挡并进行欧姆调零，然后将红、黑表笔接到二极管的两极上。 (1)极性判断：当黑表笔接二极管“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。 (2)好坏判断：当多用电表的红、黑表笔分别接触二极管的两极对调检测时： ①一次示数较小，对调后示数较大，则可判断二极管是好的； ②一次示数较小，对调后示数也较小，则可判断二极管是击穿的； ③一次示数很大，对调后示数也很大，则可判断二极管是断路的。 [典例3] (2024·河北张家口测试)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。请完成下列测量步骤： (1)检查多用电表的机械零点。 (2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的倍率处。 (3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时，将________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表的示数。 (5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，如果指针偏转过大，则应重新选择________(填“大”或“小”)倍率，并重复步骤(3)(4)。 (6)测量完毕，应将选择开关拨离欧姆挡，以切断表内电源，故应将选择开关拨向“OFF”位置。 解析：(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。 (4)将选择开关拨向欧姆挡，即接通表内电源，此时，红表笔接表内电源的负极，黑表笔接表内电源的正极，因此，测二极管反向电阻时，应将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极。 (5)使用欧姆表测电阻时，指针指在表盘中央附近较精确，如果指针偏转过大，说明所选挡位太大，为了得到准确的测量结果，让电表指针尽量指向表盘中央，该同学应选择小倍率，并重复步骤(3)(4)。 答案：(3)短接　(4)红　黑　(5)小 1．(2022·北京卷，节选)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20 kΩ电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为________(填各实验步骤前的字母)。 A．将选择开关置于“×1 k”位置 B．将选择开关置于“OFF”位置 C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” ADCB　解析：测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“×1 k”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“OFF”挡，故顺序为ADCB。 2．(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________(填“大于”或“小于”)In； (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________(填“向上”或“向下”)调节； (4)在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100 Ω的定值电阻R1，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的 eq \f(2,3) ；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 eq \f(1,3) ，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＝ eq \f(E,R总) 可知Im>In。 (2)当开关S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S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，所以需要将R0的滑片向上调节。 (4)设欧姆表内部等效电阻为R，根据闭合电路欧姆定律有， eq \f(2,3) Ig＝ eq \f(E,R1＋R) ， eq \f(1,3) Ig＝ eq \f(E,R＋Rx) ，Ig＝ eq \f(E,R) ，联立解得Rx＝400 Ω。 答案：(1)大于　(2)×10　(3)向上　(4)400 $$