实验11练习使用多用电表-备战2023年高考物理实验突破(解析版).pdf
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1、备 战 2023年 高 考 物 理 实 验 专 题 突 破 实 验 1 1练 习 使 用 多 用 电 表 创 新 突 破 F 思 维 突 破 基 本 突 破 拓 展 突 破 真 题 突 破 原 型 图 破 模 拟 突 破 I.广 斛 多 用 电 表 的 构 造 和 原 理.掌 握 多 用 电 表 的 使 用 方 法 实 验 目 的)-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 怎 砌 T 闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律,人 七(欧 姆 表)多 用 电 表,电 学 黑 箱、直 流 电 源.开 关、导 线
2、受 验 器 材)若 干、小 灯 泡、二 极 管、定 值 电 阻(大、中、小)三 个 7 1)机 械 谢 零:检 杳 多 用 电 表 的 指 针 是 否 停 在 表 盘 刻 度 左 端 的 零 位 性.若 不 指 零.则 可 用 小 螺 丝 刀 进 行 机 械 调 零(2)将 红、黑 表 笔 分 别 插 入 多 用 电 表 的 插 孔(3)测 量 小 灯 泡 的 电 压 和 电 流 T 实 验 步 骤)-(4)刑 址 定 值 电 阻 机 械 凋 零:网 整 定 位 螺 丝.使 指 针 指 向 左 端 的 零 位 置 根 据 被 测 电 阻 的 估 计 阻 值,选 择 合 适 的 档 位,把 两
3、表 笔 短 接.进 行 欧 姆 谢 零 将 被 漓 电 阻 接 在 两 表 笔 之 间.待 指 针 移 I定 后 读 数 改 变 选 择 开 关 挡 位 时.需 重 新 进 行 欧 姆 调 零 测 址 完 毕.将 选 择 开 关 置 于 交 流 电 压 最 高 挡 或“OFF”挡(5)泅 址 二 极 管 的 正、反 向 电 阻(6)探 索 黑 箱 内 的 电 学 元 件原 型 突 破 一.实 验 原 理(1)欧 姆 表 内 部 电 路 简 化 如 图 所 示。(2)根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律:当 红、黑 表 笔 短 接 时,/gE&g+R+尸 当 被 测 电 阻 区 接 在 红、黑
4、 表 笔 两 端 时,/=E7?g+/?+r+/?.v 当/中=,g时,中 值 电 阻 尺 中=旦+/?+八 二.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。三.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
5、 插 入“+”“一”插 孔。(4)测 量 小 灯 泡 的 电 压 和 电 流。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 小 灯 泡 两 端 的 电 压。甲 乙 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。(5)测 量 定 值 电 阻 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
6、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;将 被 测 电 阻 接 在 两 表 笔 之 间,待 指 针 稳 定 后 读 数;读 出 指 针 在 刻 度 盘 上 所 指 的 数 值,用 读 数 乘 以 所 选 挡 位 的 倍 率,即 得 测 量 结 果;测 量 完 毕,将 选 择 开 关 置 于 交 流 电 压 最 高 挡 或“OFF”挡。四.误 差 分 析(1)偶 然 误 差 估 读 时 易 带 来 误 差。表 头 指 针 偏 转 过 大 或 过 小 都 会 使 误 差 增 大。(2)系 统 误 差 电 池 用 旧 后,电 动 势 会 减
7、 小,内 阻 会 变 大,致 使 电 阻 测 量 值 偏 大,要 及 时 更 换 电 池。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。五.注 意 事 项(1)使 用 前 要 机 械 调 零。(2)两 表 笔 在 使 用 时,电 流 总 是“红 入”“黑 出 申(3)测 电 阻 时 指 针 指 中 值 附 近 较 准,否 则 换 挡。每 换 一 挡 必 须 重 新 欧 姆 调 零。读 出 示 数 要 乘 以 倍 率。(4)使 用 完 毕,选 择 开 关 置 于“OFF”挡 或 交 流 电 压 最 高 挡,长 期 不 用 应
8、取 出 电 池。例 1.(2022江 苏 南 通 三 模)某 实 验 小 组 测 量 一 新 材 料 制 成 的 粗 细 均 匀 金 属 丝 的 电 阻 率,金 属 丝 的 长 度 已 知.(1)用 螺 旋 测 微 器 量 金 属 丝 的 直 径,示 数 如 图 所 示,其 直 径 为 mm。(2)用 多 用 电 表 粗 测 金 属 丝 的 阻 值。当 用 电 阻 xlO 挡 时,发 现 指 针 偏 转 角 度 过 大,进 行 一 系 列 正 确 操 作 后,指 针 静 止 时 位 置 如 图 乙 所 示,其 读 数 为 Q。(3)为 了 精 确 地 测 量 金 属 丝 的 电 阻 尺,实 验
9、 室 提 供 了 下 列 器 材:A.电 流 表 A1(量 程 500HA,内 阻 lk C)B.电 流 表 A 2(量 程 0.3 A,内 阻 约 0.1C)C.滑 动 变 阻 器(0 5 Q,额 定 电 流:LOA)D.滑 动 变 阻 器&(O-1 Q,额 定 电 流 1QA).电 阻 箱 及(阻 值 范 围 为 09999.9Q)立 电 源(电 动 势 3 Q V,内 阻 约 0.2Q)G.开 关 S、导 线 若 干 实 验 小 组 设 计 的 实 验 电 路 图 如 图 丙 所 示。由 于 没 有 电 压 表,需 要 把 电 流 表 A 1串 联 电 阻 箱 R 改 为 量 程 为 3
10、 V的 电 压 表,则 电 阻 箱 的 阻 值 调 为 Q。滑 动 变 阻 器 应 选 择(选 填 K 或 鸟)正 确 连 接 电 路 后,闭 合 开 关,调 节 滑 动 变 阻 器 测 得 5 组 电 流 表 A 1、A?的 值 12,数 据 见 下 表。请 根 据 表 中 的 数 据,在 方 格 纸 上 作 出 乙-4 图 像,并 由 图 像 求 出 氏=O(结 果 保 留 2 位 有 效 数 字),进 而 可 以 求 出 金 属 丝 的 电 阻 率。/J x l O A0.121 0.165 0.218 0.266 0.306Z2/A 0.100 0.150 0.190 0.230 0.
11、280 关 于 本 实 验 的 误 差,下 列 说 法 正 确 的 是 oA.用 螺 旋 测 微 器 测 量 金 属 丝 直 径 时,由 于 读 数 引 起 的 误 差 属 于 系 统 误 差 B.用/A 图 像 处 理 实 验 数 据 求 出 金 属 丝 阻 值 可 以 减 小 偶 然 误 差 C.需 要 将 得 到 的 几 组 电 表 示 数 取 平 均 值 以 减 小 误 差 D.为 减 小 读 数 时 的 误 差,电 表 读 数 时 应 多 估 读 几 位 数【答 案】1.700(1.698-1.702)6.0 5000.0 6.8(6.67.6)B【解 析】(D 根 据 螺 旋 测
12、微 器 的 读 数 规 则 可 知(2)2由 题 意,当 用 x lO 挡 时 发 现 指 针 偏 转 角 度 过 大,说 明 被 测 电 阻 很 小,应 该 换 用 低 倍 率 电 阻 挡,即 x l”挡,由 题 图 乙 可 知 读 数 为 6.0C(欧 姆 挡 不 需 要 估 读).(3)当 电 流 表 A1满 偏 时,两 端 电 压 为 因 此 需 要 把 电 阻 箱 的 阻 值 调 为 滑 动 变 阻 器 4 和&的 最 大 阻 值 都 小 于 待 测 金 属 丝 的 阻 值,则 用 分 压 式 接 法,当 选 择&时,回 路 中 的 最 大 电 流 约 等 于 滑 动 变 阻 器 4
13、 的 额 定 电 流。当 选 择 与 时,回 路 内 的 最 小 电 流 约 为 超 过 滑 动 变 阻 器 用 的 额 定 电 流,因 此 选 择 4 根 据 表 格 中 数 据 作 出 4 图 像 如 卜 根 据 电 路 图,有 因 为 4 远 大 于 人,故 得 根 据 图 像 的 斜 率 可 得 解 得 A.用 螺 旋 测 微 器 测 量 金 属 丝 直 径 时,由 于 读 数 引 起 的 误 差 属 于 偶 然 误 差,A 错 误;B.用 人-八 图 像 处 理 实 验 数 据 求 出 金 属 丝 阻 值 可 以 减 小 偶 然 误 差,B正 确;C.得 到 的 几 组 电 表 示
14、数 后,应 先 分 别 用 对 应 电 表 示 数 求 出 待 测 电 阻,再 求 电 阻 的 平 均 值,或 者 根 据 几 组 电 表 示 数 作 出 对 应 图 像,以 减 小 误 差,C错 误;D.读 数 时 只 需 估 读 到 分 度 值 的 下 一 位,多 估 读 几 位 数 没 有 意 义,不 可 以 减 小 误 差,D错 误。故 选 B.例 2(2022山 东,威 海 市 教 育 教 学 研 究 中 心 二 模)多 用 电 表 是 将 测 量 电 流、电 压 和 电 阻 等 功 能 于 一 体 的 仪 器,在 实 际 生 活 中 用 途 广 泛。(1)在 测 量 电 源 的 电
15、 动 势 和 内 电 阻 的 实 验 中,由 于 手 头 没 有 电 压 表,实 验 小 组 用 多 用 电 表 的 直 流 电 压 2.5 V档 进 行 测 量,如 图 甲 所 示。闭 合 开 关 前,某 同 学 发 现 电 路 连 接 中 有 一 处 不 符 合 规 范,不 规 范 的 地 方 是。重 新 调 整 后,闭 合 开 关,发 现 电 流 表 的 示 数 为 零,多 用 电 表 的 示 数 不 为 零,无 论 如 何 调 整 滑 片 的 位 置,多 用 电 表 的 示 数 始 终 不 变,示 数 如 图 乙 所 示,读 数 为 V。针 对 上 述 问 题,该 同 学 猜 想 故
16、障 可 能 为 滑 动 变 阻 器 或 电 流 表 存 在 断 路 故 障,为 进 一 步 判 断 是 否 为 电 流 表 的 故 障,该 同 学 用 多 用 电 表 的 电 阻 挡 检 查 电 流 表,该 同 学 设 想 按 照 下 列 操 作 步 骤 进 行,你 认 为 合 理 的 操 作 步 骤 是(从 下 列 选 项 中 选 择 正 确 的 操 作 步 骤 并 排 序)。A.断 开 电 路 中 的 开 关,将 电 流 表 的 一 端 与 电 路 断 开 B.将 多 用 电 表 的 红 表 笔 与 电 流 表 的 0.6 A”接 线 柱 接 触,黑 表 笔 与 接 线 柱 试 触 C.将
17、 多 用 电 表 的 红 表 笔 与 电 流 表 的“一 接 线 柱 接 触,黑 表 笔 与 0.6 A 接 线 柱 试 触 D.将 多 用 电 表 的 选 择 开 关 旋 转 到 欧 姆 挡 x lQ 挡,红、黑 表 笔 短 接,欧 姆 调 零 E.观 察 多 用 电 表 和 电 流 表,如 果 两 表 的 指 针 均 不 动,则 电 流 表 断 路 F.将 多 用 电 表 的 选 择 开 关 旋 转 到 交 流 电 压 挡 5 0 0的 位 置(2)某 型 号 多 用 电 表 欧 姆 表 换 挡 原 理 如 图 内 所 示,当 由 小 倍 率 挡 转 换 成 大 倍 率 挡 时,需 要 增
18、 大 欧 姆 表 的 总 电 阻,它 是 通 过 变 换 并 联 阻 值 更 大 的 电 阻 来 实 现 的。当 选 择 开 关 由 X I。挡 换 至 X10Q挡 时,需 要 先 将 红 黑 表 笔 直 接 然 后 将 凡(选 填 调 大 或 调 小)直 到 指 针 指 向 电 流 的 满 偏 刻 度。【答 案】滑 动 变 阻 器 的 阻 值 为 零 1.40 ADCEF#DACEF 调 大【解 析】(1)闭 合 开 关 前,为 了 保 护 电 路 滑 动 变 阻 器 应 调 节 到 最 大 阻 值 处,故 图 中 错 误 为 滑 动 变 阻 器 的 阻 值 为 零;量 程 选 择 2.5
19、V,分 度 值 为 0.1 V,结 合 图 象 可 得 电 压 表 读 数 为 1.40V;用 多 用 电 表 的 电 阻 挡 检 查 电 流 表,合 理 的 操 作 步 骤 应 为 断 开 电 路 中 的 开 关,将 电 流 表 的 一 端 与 电 路 断 开;将 多 用 电 表 的 选 择 开 关 旋 转 到 欧 姆 挡 x l C 挡,红、黑 表 笔 短 接,欧 姆 调 零;为 了 使 得 电 流 从 电 流 表 的 正 接 线 柱 进,负 接 线 柱 出,结 合 欧 姆 表 原 理,可 知 将 多 用 电 表 的 红 表 笔 与 电 流 表 的-接 线 柱 接 触,黑 表 笔 与 0.
20、6 A 接 线 柱 试 触;观 察 多 用 电 表 和 电 流 表,如 果 两 表 的 指 针 均 不 动,则 电 流 表 断 路;将 多 用 电 表 的 选 择 开 关 旋 转 到 交 流 电 压 挡 5 0 0的 位 置,其 中 A D顺 序 可 以 互 换,故 顺 序 为 ADCEF或 DACEF;(2)变 换 并 联 阻 值 更 大 的 电 阻,则 流 过 电 路 中 的 总 电 流 变 小,根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 知 路 端 电 压 变 大,则 电 流 计 支 路 的 电 压 变 大,电 流 计 的 满 偏 电 流 不 变,则 需 要 增 大 凡 的 阻 值。创
21、新 突 破例 1.(2022广 东 汕 头 三 模)多 用 电 表 的“x lC 欧 姆 挡 的 电 路 简 化 图 如 图(a)所 示,其 刻 度 盘 如 图(b)所 示,已 知 电 流 表 的 电 阻 R g=2.0 C,满 偏 电 流/g=1 0 0 m A,4 为 可 变 电 阻。(1)某 同 学 在 使 用 前 将 两 表 笔 短 接,调 节 可 变 电 阻,但 因 电 源 老 化 发 现 指 针 始 终 无 法 对 齐 0。刻 度 线,指 针 偏 转 角 度 最 大 时 在 图(b)中 的 位 置 A,此 时 可 变 电 阻 4 的 滑 动 片 位 于(选 填 或 N)端,通 过
22、电 流 表 的 电 流 为 m A;(2)使 指 针 偏 转 角 度 最 大 后 保 持 可 变 电 阻 凡 阻 值 不 变,在 两 表 笔 间 接 入 电 阻 箱,逐 渐 减 小 电 阻 箱 的 阻 值 R,指 针 偏 转 角 度 随 之(选 填 增 大 或 减 小);(3)当 电 阻 箱 阻 值 为 12.0。时 指 针 位 置 如 图(b)中 的 位 置 B,则 电 源 的 电 动 势 为 V,内 阻 为(结 果 保 留 两 位 有 效 数 字)【答 案】N 92 增 大 1.1 9.5【解 析】(1)1 指 针 偏 转 角 度 最 大 时 通 过 电 流 表 的 电 流 最 大,所 以
23、 可 变 电 阻 用 阻 值 最 小,为 零,所 以 滑 动 片 位 于 N 端。因 电 流 表 满 偏 电 流 乙=1 0 0 m A,而 表 头 电 压 电 流 挡 为 5 0分 度,即 分 度 值 为 2 m A,所 以 此 时 通 过 电 流 表 的 电 流 为 92mA(2)电 阻 箱 阻 值 减 小,回 路 中 电 流 增 大,指 针 偏 转 角 度 增 大。(3)指 针 在 位 置 A 时,通 过 电 流 表 的 电 流 为 指 针 在 位 置 B时,通 过 电 流 表 的 电 流 为 联 立 以 上 两 式 解 得 例 2.(2022海 南 嘉 积 中 学 三 模)某 同 学
24、用 多 用 电 表 欧 姆 挡 xlOO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 xlO 或 x lk),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 Q;(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【答 案
25、】xlk 欧 姆 调 零 15k#15000#1.5xl04 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 x lk”挡。更 换 量 程 后,将 红、黑 表 笔 短 接,进 行 欧 姆 调 零 后 再 测 量。(2)3 设 欧 姆 表 某 挡 位 下 内 阻 为 外 表 内 电 源 电 动 势 为 E,表 头 满 偏 电 流 为/,则 当 指 针 指 在 中 央 刻 度 时,有 所 以因 此 表
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