新教材适用2024版高考物理一轮总复习第9章恒定电流实验14用多用电表测量电学中的物理量课件

这是一份新教材适用2024版高考物理一轮总复习第9章恒定电流实验14用多用电表测量电学中的物理量课件，共41页。PPT课件主要包含了实验知识·自主回顾，核心考点·重点突破，年高考·1年模拟，闭合电路欧姆定律，黑表笔，红表笔，定位螺丝，欧姆调零旋钮，欧姆调零，交流电压最高挡等内容，欢迎下载使用。

实验十四　用多用电表测量电学中的物理量
一、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。
二、实验原理欧姆表的外部构造如图甲，内部结构如图乙所示。G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流表(表头)，R是可变电阻，也叫调零电阻，电池的电动势是E，内电阻是r。欧姆表的原理是________________________。
红、黑表笔接触时，相当于被测电阻Rx＝___，调节R使电流达到满偏，此时满足关系Ig＝_____________，这一过程叫欧姆调零，所以电流满刻度处是电阻挡的零点。红、黑表笔不接触时，相当于被测电阻Rx＝∞，此时电流为零，所以电流的零刻度位置是电阻挡的∞。
三、实验步骤(1)在用多用电表的欧姆挡进行测量的过程中，需要先进行欧姆调零再进行测量，具体的过程用流程图可表示为：
(2)探索黑箱内的电学元件
四、注意事项(1)红进黑出：表内电源正极接_________，负极接_________。无论用多用电表测电压、电流还是电阻(结合内部结构图看)，电流都要经____________(正插孔)流入多用电表，从_________流出。可以简记为“红进黑出”。(2)区分两个“零点”：机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是____________；欧姆零点是刻度盘右侧的“0”位置，调整的是__________________。
(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)勿忘欧姆调零：测电阻时，要选择合适的挡位，使指针分布在“中值”附近，每变换一次挡位，都要重新进行____________。(5)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆。(6)测量电阻时，待测电阻要与其他元件及电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。(7)多用电表使用完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或_____________________。如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。
五、误差分析1．系统误差：(1)电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池。(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。2．偶然误差：(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点。 (2)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。
(2023·陕西高三月考)在“练习使用多用电表”实验中：(1)如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘，如果用欧姆挡“× 100”测量，则读数为_________ Ω；如果用“直流5 V”挡测量，则读数为____________ V；
(2)甲同学利用多用电表测量电阻，他用欧姆挡“× 100”测量时发现指针偏转角度过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，正确的操作顺序为_________(填写选项前的字母)；A．将选择开关旋转到欧姆挡“×1 k”的位置B．将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)乙同学利用多用电表测量图2、图3所示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量，以下操作正确的是___。A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2 的电路测量小灯泡两端的电压B．将选择开关旋转到合适的欧姆挡，闭合开关，利用图2 的电路测量小灯泡的电阻C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3 的电路测量通过小灯泡的电流
[解析](1)欧姆表读数为700 Ω；如果用“直流5 V”挡测量，读数为3.40 V；(2)甲同学利用多用电表测量电阻，他用欧姆挡“× 100”测量时发现指针偏转角度过大，则说明倍率挡选择过高，应该选择“× 10”挡，然后欧姆调零后再次测量，则为了得到比较准确的测量结果，正确的操作顺序为BDC；(3) 测小灯泡的电压时，应将电压表与小灯泡并联，红表笔接高电势点，故A错误；测小灯泡的电阻时，应将小灯泡与电路断开，故B错误；测小灯泡的电流时，应将电流表与小灯泡串联，红表笔接高电势点，故C正确。
〔变式训练1〕　(2023·海南嘉积中学高三模拟)某同学用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线所示。(1)应将挡位换为__________挡(选填“×10”或“×1 k”)，并将红、黑表笔短接，进行____________(选填“机械调零”或“欧姆调零”)后再测量；(2)重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该欧姆表在此挡位时的内阻为_____________Ω；
(3)如图所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a是___表笔(选填“红”或“黑”)。
[解析](1)指针偏转幅度过小，说明待测电阻的阻值相对所选挡位偏大，为了使指针能够尽可能指在表盘中央附近以减小误差，应将挡位换为更大的“×1 k”挡。更换量程后，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零后再测量。(2)设欧姆表某挡位下内阻为r，表内电源电动势为E，表头满偏电流因此表盘上中央刻度值乘以对应倍率等于该挡位下欧姆表的内阻，则该欧姆表在此挡位时的内阻为15 kΩ。(3)电流从黑表笔流出，从电压表正接线柱流入，所以a是黑表笔。
(2023·湖南模拟预测)某同学用普通的干电池(电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.6 Ω)、直流电流表(量程Ig＝1 mA、内阻Rg＝130 Ω)、定值电阻R1＝1 040 Ω和电阻箱R2、R3等组装成一个简单的欧姆表，电路如图所示，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率。
(1)该同学按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，使电流表达到满偏，在红、黑表笔间接入待测电阻Rx，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，则待测电阻Rx的阻值为_____________ Ω。(2)闭合开关S，调节电阻箱R2和R3，当R3＝_________ Ω且R2＝____________ Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏，电流表就改装成了另一倍率的欧姆表。则此欧姆表表盘正中刻度的标值为______。
(3)若该欧姆表内电池使用已久，电动势降低到1.4 V，内阻变为20.0 Ω，当开关S断开时，短接调零时仍能实现指针指到零欧姆刻度处(指针指电流满刻度)。若用该欧姆表测出的电阻值1 800 Ω，这个电阻的真实值是_____________ Ω。
〔变式训练2〕　(2023·四川省南充高三阶段练习)多用表是由电流表改装的，现有一个量程为5 mA、内阻r＝100.0 Ω的表头G，用它改装成如图的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个不同的档位。电流表的两个挡位中，大量程是小量程的10倍。
(1)当转换开关S旋到位置___时，是电流挡的量程较大挡。(2)若用欧姆挡测二极管的反向电阻，则图中的A端与___(填“红”或“黑”)色表笔连接后，再将此表笔金属部分与二极管的___(填“正”或“负”)极相接触。(3)图中的电源E的电动势为9.0 V，当把转换开关S旋到位置3，在AB之间接900 Ω电阻时，表头G的指针刚好半偏。已知之前已经进行了必要的、正确的操作，则转换开关S旋到位置“1”时，量程是_________；且可得R1＝______ Ω，R2＝______ Ω。
[解析](1)当转换开关S旋到位置1或2时，是电流挡，并联电阻越小量程越大，故接1时的量程较大。(2)红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，故A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔。用欧姆挡测二极管的反向电阻，将此表笔金属部分与二极管的正极相接触。(3)已经将A、B短接调零了(即让表头满偏)，在AB之间接900 Ω电阻时，表头G刚好半偏，说明：当表头半偏时，改装后的欧姆表的总内阻R内＝900 Ω
转换开关S在1时，电流表的量程为Ig1＝100 mA接2时Igr＝(Ig2－Ig)(R1＋R2)接1时Ig(r＋R2)＝(Ig1－Ig)R1解得R1＝10 Ω，R2＝90 Ω
1.(2023·安徽蚌埠高三期末)某同学进行“练习使用多用电表”的实验。(1)用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×10”的位置时，多用电表指针示数如图甲所示，则Rx的测量值为________________Ω。
(2)该同学按图乙连接好电路，闭合开关S，发现A、B灯都不亮。他用多用电表的电压挡分别测量电路中两点间的电压，测量时开关S应_______(选填“闭合”或“断开”)，将___(选填“红”或“黑”)表笔始终接触a点，另一只表笔分别与b、c、d、e、f点接触，测量结果如表格所示，若电路只存在一处故障，则故障是____________。
[解析](1)欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为18.0 Ω×10＝180.0 Ω。(2)电压表测量外接电路两点间的电压，电流由外接电路提供，所以测量时开关S应闭合；多用电表的红黑表笔分别对应电流流入和流出，乙图中a点与电源正极相连，电势高，所以要将红表笔始终接触a点；电压表接ab间，电压表有示数说明电源有输出电压；接ac间有示数说明滑动变阻器没断路且其余部分没有发生短路，接ad间有示数说明灯泡没断路且其余部分没有发生短路；接ae间无示数说明ed间有断路或其余部分发生短路，接af间无示数说明df间有断路或其余部分发生短路，由于电路故障只有一处，则只能是de之间断路。
A．新的干电池一节：电动势为1.5 V，其内阻可忽略B．灵敏电流计一个：量程为0～1 mA，内阻20 ΩC．可变电阻P：阻值范围为100～2 500 ΩD．红、黑表笔各一个E．待测电阻一只
2．(2023·广东深圳模拟预测)某物理兴趣小组的同学利用实验室提供的器材组装了一个“欧姆表”，并用其测量一个未知电阻的阻值。实验室提供的器材如下：
(1)请在图中虚线框内补全所需的器材；[答案]　见解析(2)测量电阻前，先进行欧姆调零。将可变电阻P的阻值调节为R＝_____________Ω，此时电流计指针指到____________________；(3)把待测电阻接入两表笔间，指针正好指在0.6 mA刻度处，则该电阻的阻值为_________Ω。
满偏位置(或“1mA”)
[解析](1)欧姆表内部电源正极连接黑表笔，如图所示