第10章 第5讲 实验13：用多用电表测量电学中的物理量(课件PPT) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

第5讲 实验13：用多用电表测量电学中的物理量 第十章 电路和电能 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 要 求 1.了解多用电表的构造和工作原理。2.会用多用电表测量电压、电流和电阻，会用多用电表判断二极管的极性。3.会用多用电表进行简单的电路故障分析。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　实验基本技能 考点2　用多用电表检测电路故障 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 实验基本技能 赢在微点 物理 大一轮 考点1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 5 1.认识多用电表。 (1)功能：用来测量电流、电压、电阻等物理量，并且每一种测量项目都有几个量程。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)外部构造：如图所示，上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、 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。多用电表的面板上还有欧姆表的欧姆调零旋钮、指针定位螺丝、表笔的正负插孔( 表笔插入“+”插孔， 表笔插入“-”插孔)。 电阻 红 黑 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (3)内部电路原理图。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.用多用电表测量小灯泡的电压和电流。 (1)按如图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，测量小灯泡两端的电压。 (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，测量通过小灯泡的电流。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 3.用多用电表测量电阻。 (1)欧姆表原理(多用电表的欧姆挡原理)。 ①原理电路：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R串联而成，外接红、黑表笔。全电路的总电阻R总=Rg+R+r+Rx(如图丙所示)。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 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(也叫欧姆调零)，此处标为 (如图甲所示)；当I=0时，Rx→∞，在I=0处标为 (如图乙所示)；当I= 时，Rx= =RΩ，此电阻值等于欧姆表的内阻值，也叫中值电阻(如图丙所示)。 0 ∞ Rg+R+r 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)测量电阻。 ①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。 ②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。 ③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位倍率，即得到测量结果。 ④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 4.用多用电表测二极管的正、反向电阻。 将多用电表欧姆挡调零后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触的是二极管的正极，红表笔接触的是二极管的负极；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触的是二极管的负极，红表笔接触的是二极管的正极。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 5.注意事项。 (1)使用前要机械调零。 (2)两表笔在使用时，要保证电流总是“红表笔流入，黑表笔流出”。 (3)测量电阻时： ①指针指在中值附近误差较小，否则换挡。 ②每换一挡必须重新进行欧姆调零。 ③读出示数要乘以倍率。 (4)使用完毕，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向1 多用电表的使用和读数 【典例1】　在练习使用多用电表的实验中。 (1)某同学连接的电路如图所示。 ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过 的电流。(填图中元件代号，下同)  R1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 ②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是 的电阻。  ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是 两端的电压。  R1和R2 R2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)(多选)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是 (填选项字母)。  A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小 B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量 C.选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值等于2 500 Ω D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 AD 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)①多用电表调至直流电流挡，与滑动变阻器串联，测的是通过滑动变阻器R1的电流；②断开电路中的开关，多用电表调至欧姆挡，接在R1与R2串联电路的两端，测的是串联部分的总电阻；③多用电表调至电压挡，滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；多用电表与电阻R2并联，测的是R2两端的电压。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)双手捏住两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，测量值偏小，A项正确；测量时若发现指针向右偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，若向左偏离中央刻度过大，则必须增大倍率，重新调零后再进行测量，B项错误；欧姆表刻度是左密右疏，选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于2 500 Ω，大于2 000 Ω，C项错误；欧姆表内的电池使用时间太长, 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 电动势减小，内电阻增大，欧姆调零时，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig=，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流的示数体现出来的，由I===，可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数偏大，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向2 欧姆表(多用电表欧姆挡)的原理 【典例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： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (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”)。  大于 ×10 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (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；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。  向上 400 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)根据题意可知Rm<Rn，所以开关由m拨向n时电路的总电阻变大,电源电动势E不变，根据I=可知，干路电流变小，由并联电路分流性质知毫安表示数变小，即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。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (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，Ig=Ig=，Ig=，联立解得Rx=400 Ω。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向3 用多用电表测量二极管 【典例3】　二极管的导电特性表现为单向导电性，当给二极管加上正向电压时，二极管处于导通状态，正向电阻较小，当给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态，反向电阻很大，现有一只二极管，表面字迹模糊，某同学想用多用电表判断其正负极，选用欧姆“×10”挡，电路连接如图甲，指针的位置如图乙所示。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)二极管的正向电阻为 。  (2) (填“a”或“b”)端为二极管正极。  (3)多用电表“×100”挡的内电阻约为 。  50 Ω 1 500 Ω a 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (4)一只二极管的伏安特性曲线如图丙所示，现将其接在电动势为2 V,内阻约为4 Ω的直流电源上，给二极管加上正向电压，此时二极管消耗的电功率约为 W。  0.25 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)依题意，由题图乙可知该二极管的正向电阻为5×10 Ω=50 Ω。 (2)欧姆表电流流向为“红进黑出”，所以由题图甲可知b端与欧姆表内部电源负极相连，且根据二极管正向电阻为小电阻，则a端为二极管正极。 (3)根据欧姆表中值电阻定义可知=，又因为Ig=，所以当多用电表“×100”挡时，此时外电阻为R外=15×100 Ω=1 500 Ω,则此时欧姆表内阻为1 500 Ω。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (4)作出电动势为2 V，内阻约为4 Ω的直流电源的U-I图像，可得到图像与二极管伏安特性曲线的交点如图所示，可得交点坐标为(1.0 V，0.25 A)，所以可得此时二极管消耗的电功率约为P=UI=1.0×0.25 W=0.25 W。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 用多用电表检测电路故障 赢在微点 物理 大一轮 考点2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 31 电流挡 检测 将多用电表调至电流挡，串联在电路中，若示数为零，说明多用电表串联的部分电路断路 电压挡 检测 将多用电表调至电压挡，与被检测电路并联。①若示数为零，可能是与被测电路串联的部分断路，也可能是被测电路部分短路，不能准确确定；②若示数等于电动势，说明该部分电路中有断路处，进一步缩小并联范围可以找出断路位置 欧姆挡 检测 将多用电表调至欧姆挡，将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间：①若电阻无穷大，说明此元件断路；②若电阻为零，说明此元件短路 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V　0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障： ①选择开关置于下列量程的 挡较为合适(填选项字母)。  A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V ②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是 (填选项字母)。  A.A灯灯丝断开 B.B灯灯丝断开 C.d、e间连线断开 D.B灯短路 B A 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”。 ①测试前，一定要将电路中的开关S断开。 ②测c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如图乙所示，读数为 Ω,此时测量的是 间电阻，根据小灯泡的规格计算出的电阻为 Ω，它不等于测量值，原因是 。  e、f 6 12.7 高温条件下金属丝电阻率大，计算的电阻是正常工作时的高温电阻，而测量值为断电下的低温小电阻 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)①四节干电池串联之后的电动势为6 V，电压表量程应选择10 V，故选B。②c、d间电压约为5.8 V，接近电源电动势，而且e、f间电压为0，由此可判断断路发生在c、d间，即A灯灯丝断开，故选A。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)②c、d间断路，测出的电阻应为无穷大，而欧姆表读数约为6 Ω，所以测量的是e、f间的电阻，根据规格计算的电阻为R==≈ 12.7 Ω。高温条件下金属丝电阻率大，计算的电阻是正常工作时的高温电阻，而测量值为断电下的低温小电阻，因此测量值和计算结果不相等。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练38 本部分内容讲解结束 $$