2019-2020年高中物理第二章電路第四節(jié)認(rèn)識多用電表教學(xué)案粵教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理第二章電路第四節(jié)認(rèn)識多用電表教學(xué)案粵教版選修3-1 　　　　　　　　　　　　　　 1.使用多用電表測電阻的步驟：機械調(diào)零→選擋→歐姆調(diào)零→讀數(shù)→開關(guān)置于“OFF”或交流電壓最高擋。 2．測電阻時，每次選擋或換擋都要重新歐姆調(diào)零。 3．利用多用電表可測電壓、電流、電阻，無論測量什么，電流總是從紅表筆流入，從黑表筆流出。 一、多用電表的原理 1．原理及構(gòu)造 指針式多用電表一般由表頭、測量電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及紅黑測量表筆等組成。 (1)表頭是一個靈敏直流電流表，主要部分是永久磁鐵和可動線圈。 (2)當(dāng)電流通過線圈時，線圈在磁場的作用下帶動指針偏轉(zhuǎn)。 2．多種用途 利用電路的分流和分壓原理，按照圖241，將其中的轉(zhuǎn)換開關(guān)接1或者2時測電流；接3或4時測電壓。轉(zhuǎn)換開關(guān)接5時，測電阻。 圖241 二、多用電表的使用 1．電壓、電流的測量 無論是測量電流還是電壓，都應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牧砍淌贡眍^指針盡量?？吭诮咏鼭M偏刻度處，這樣測量值比較準(zhǔn)確。 2．判斷二極管的極性 應(yīng)用多用電表的電阻擋，判斷二極管的極性時，要用兩表筆分別連接二極管的兩極，然后將兩表筆反過來連接二極管的兩極，可以測出兩個電阻值。 3．利用多用電表查找電路故障 電路故障分析來源于生產(chǎn)生活實際，意義重大，故障一般是斷路或短路。斷路和短路各有特點。 (1)電路中發(fā)生斷路，表現(xiàn)為電源電壓不為零，而電流為零；斷路后，電源電壓將全部降落在斷路之處，若電路中某兩點電壓不為零，等于電源電壓，則這兩點間有斷點，而這兩點與電源連接部分無斷點；若電路中某兩點間電壓為零，說明這兩點間無斷點，而這兩點與電源連接部分有斷點。 (2)電路中某一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路兩端電壓為 0。 明確電路故障的這些特點是正確分析電路故障問題的基礎(chǔ)。 1．自主思考——判一判 (1)歐姆表的內(nèi)阻是電源內(nèi)阻、表頭內(nèi)阻和滑動變阻器有效電阻之和。(√) (2)兩表筆短接時，電流表滿偏，意味著此時待測電阻為零。(√) (3)用多用表無論是測電壓或是測電流時電流總是從紅表筆流入，從黑表筆流出。(√) (4)使用多用電表歐姆擋測電阻時，指針擺動角度越大，測量越精確。() (5)若將分壓電阻串聯(lián)在電流表上改裝成電壓表后，增大了原電流表的滿偏電壓。() 2．合作探究——議一議 (1)在學(xué)習(xí)多用電表這節(jié)課之前，老師給每一個學(xué)習(xí)小組一個多用電表，觀察表盤后，一個同學(xué)產(chǎn)生了疑問，為什么歐姆表的刻度線的零點在右邊？又為什么是不均勻的？ 圖242 提示：歐姆表的改裝是根據(jù)閉合電路歐姆定律，用表頭中的電流替代待測電阻，由電流為I＝可以知道，電流I與待測電阻Rx有一一對應(yīng)關(guān)系，但不是正比關(guān)系，所以刻度是不均勻的，且Rx越小電流越大，指針的偏角越大，當(dāng)Rx＝0(即兩表筆短接)時電流最大，在刻度的最右端應(yīng)該標(biāo)0，故歐姆表的零刻度在右端。 (2)用多用電表的歐姆擋測甲元件的電阻時發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)角較大，接著去測乙元件的電阻時，發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)角很小，兩個元件的電阻大小關(guān)系怎樣？ 提示：據(jù)多用電表的表盤可知，測甲元件偏轉(zhuǎn)角大，說明電阻小，測乙元件偏轉(zhuǎn)角小，說明電阻大，所以R乙＞R甲。 (3)把一個小量程的電流表改裝成一個大量程電壓表后，通過校對發(fā)現(xiàn)電壓表量程偏大，若要符合改裝要求，怎么辦？ 提示：電壓表改裝利用的是串聯(lián)電路正比分壓的特點，改裝后的電壓表量程偏大，說明串聯(lián)電阻偏大，應(yīng)該換用阻值小的符合改裝要求的電阻。 電表的改裝與計算 1．兩表改裝對比 改裝成電壓表V 改裝成電流表A 內(nèi)部電路 擴大后的量程 U I 電阻R的作用 分壓 分流 電阻R的數(shù)值 R＝－Rg＝(n－1) Rg R＝＝ 電表的總內(nèi)阻 RV＝Rg＋R＝ RA＝＝ 2.電表改裝問題的兩點提醒 (1)無論表頭G改裝成電壓表還是電流表，它的三個特征量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流Ig并不改變。 (2)改裝后電壓表的量程指小量程電流表表頭滿偏時對應(yīng)的R與表頭串聯(lián)電路的電壓；改裝后電流表的量程指小量程電流表表頭滿偏時對應(yīng)的R與表頭并聯(lián)電路的總電流。 [典例]　 (xx北京高考)如圖243所示，其中電流表A的量程為0.6 A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是(　　) 圖243 A．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04 A B．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02 A C．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06 A D．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01 A [解析]　設(shè)電流表A的內(nèi)阻為RA，用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值時，若將接線柱1、2接入電路，根據(jù)并聯(lián)電路的特點，(I1－IA)R1＝IARA，解得I1＝3IA＝0.06 A，則每一小格表示0.06 A；若將接線柱1、3接入電路，則(I2－IA)R1＝IARA，解得I2＝3IA＝0.06 A，則每一小格表示0.06 A。選項C正確。 [答案]　C 求解電表改裝問題時，應(yīng)明確電表改裝的原理：改裝成電壓表，串聯(lián)一個阻值較大的分壓電阻；改裝成電流表，并聯(lián)一個阻值較小的分流電阻。同時要區(qū)分電表改裝問題中的三個電阻：表頭內(nèi)阻Rg、分壓電阻或分流電阻、改裝后電表的內(nèi)阻，不要將它們混淆。　　　　 1．(多選)如圖244所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是(　　) 圖244 A．甲表是電流表，R增大時量程增大 B．甲表是電流表，R增大時量程減小 C．乙表是電壓表，R增大時量程減小 D．乙表是電壓表，R增大時量程增大 解析：選BD　電壓表電阻分壓，串聯(lián)；電流表電阻分流，并聯(lián)；所以甲表為電流表，乙表為電壓表，并聯(lián)電路電阻大時分流少，所以R增大時量程減小，A錯誤，B正確；串聯(lián)電路電阻大時分壓多，所以R增大時量程增大，C錯誤，D正確。 2．一個電流表的滿偏電流Ig＝1 mA，內(nèi)阻為500 Ω，要把它改裝成一個量程為10 V的電壓表，則應(yīng)在電流表上(　　) A．串聯(lián)一個10 kΩ的電阻 B．并聯(lián)一個10 kΩ的電阻 C．串聯(lián)一個9.5 kΩ的電阻 D．并聯(lián)一個9.5 kΩ的電阻 解析：選C　把一個電流表改裝成一個電壓表，要串聯(lián)一個電阻，可知B、D錯誤。通過電流表的電流為Ig時，電流表表頭兩端的電壓 Ug＝IgRg＝110－3500 V＝0.5 V 串聯(lián)電阻R分擔(dān)的電壓 UR＝U－Ug＝10 V－0.5 V＝9.5 V 所以串聯(lián)電阻的阻值R＝＝＝9.5 kΩ。 C正確，A錯誤。 3.如圖245所示，有一個表頭G，滿偏電流Ig＝500 mA，內(nèi)阻Rg＝200 Ω，將它改裝為有0～1 A和0～10 A兩種量程的電流表，求R1、R2的阻值各為多大？ 圖245 解析：當(dāng)公共端與“1 A”端接入電路時，滿偏電流I1＝1 A 當(dāng)公共端與“10 A”端接入電路時，滿偏電流I2＝10 A 當(dāng)公共端與“1 A”端接入電路時，電阻R1和R2串聯(lián)，再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián)。由并聯(lián)電路的特點可得R1＋R2＝Rg 代入Ig、I1、Rg的數(shù)值，可得R1＋R2＝200 Ω① 當(dāng)公共端與“10 A”端接入電路時，電阻R2與表頭內(nèi)阻Rg串聯(lián)，再與電阻R1并聯(lián)。由并聯(lián)電路的特點可得Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1 代入Ig、I2、Rg的數(shù)值，可得R2＋200 Ω＝19R1② 由①②解得R1＝20 Ω，R2＝180 Ω。 答案：R1＝20 Ω　R2＝180 Ω 歐姆表原理的理解 1．原理如圖246所示 圖246 2．刻度標(biāo)注 (1)“0 Ω”標(biāo)注：當(dāng)紅、黑表筆相接時(圖甲)，相當(dāng)于被測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R的阻值，使＝Ig，則表頭的指針指到滿刻度，所以刻度盤上指針指在滿偏處定為歐姆表刻度的零點。注意此時歐姆表的內(nèi)阻是r＋Rg＋R。 (2)“中值”標(biāo)注：保持R不變，在兩表筆間接一電阻Rx時，如圖丙所示，使電流表指針恰指到滿刻度的一半，即處，則此時Rx＝Rg＋R＋r，稱為中值電阻，等于歐姆表內(nèi)電阻值。 (3)“∞ Ω”標(biāo)注：當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(圖乙)相當(dāng)于被測電阻Rx＝∞，電流表中沒有電流，表頭的指針不偏轉(zhuǎn)，此時指針?biāo)傅奈恢檬菤W姆表刻度的“∞”點。 (4)一般位置標(biāo)注：由閉合電路的歐姆定律I＝知，每一電流值都對應(yīng)一電阻值Rx，將電流刻度換成對應(yīng)的電阻刻度，就可直接讀電阻了。 1．(多選)關(guān)于多用電表上的歐姆刻度線，下列說法中正確的是(　　) A．零歐姆刻度線與零電流刻度線重合 B．零歐姆刻度線與電流表滿偏刻度線重合 C．歐姆刻度線是不均勻的，歐姆值越大，刻度線越密 D．歐姆刻度線是不均勻的，歐姆值越小，刻度線越密 解析：選BC　因為多用電表在不使用時，指針指在電流表的零刻度線上，但是此時歐姆表的兩個表筆并沒有接觸，表筆之間的電阻無窮大，所以電流表的零刻度線對應(yīng)的是歐姆表的無窮大刻度線。當(dāng)電流表最大即處于滿偏刻度上時，對應(yīng)的電阻最小，所以零歐姆刻度線與電流表的滿偏刻度線重合，選項A錯誤，B正確；從歐姆表的刻度盤上得知歐姆表的刻度是不均勻的，歐姆值越大，刻度線越密，選項C正確，D錯誤。 2．用歐姆表測電阻的優(yōu)點是快捷、方便，缺點是讀數(shù)不夠精確，尤其是當(dāng)表內(nèi)電池的電動勢下降后，測出的電阻值與真實值之間有較大的差異。圖247甲所示是一個歐姆表的電路結(jié)構(gòu)圖，圖乙是其表盤的刻度(刻度值是按照表內(nèi)電池電動勢為1.5 V的正常值刻制的)。已知在電流滿偏刻度的處所標(biāo)的電阻值為15 Ω。問： 圖247 (1)該歐姆表的內(nèi)阻(即Rg、r和R0之和)為多大？ (2)在滿偏刻度處的B點所標(biāo)的電阻值為多大？ (3)當(dāng)表內(nèi)電池的電動勢下降為1.4 V時(歐姆表仍可準(zhǔn)確調(diào)零)，在測某一電阻Rx時，歐姆表的指針恰好指在B點，此時Rx的真實值為多大？ 解析：(1)該歐姆表的內(nèi)阻等于電流滿偏刻度的處所標(biāo)的電阻值，即R內(nèi)＝15 Ω。 (2)設(shè)電流表的滿偏刻度為Ig，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有Ig＝ 當(dāng)電流為滿偏刻度的時，有＝ 解得RB＝2R內(nèi)＝30 Ω。 (3)當(dāng)表內(nèi)電池的電動勢下降為1.4 V時，有Ig＝ 解得R內(nèi)′＝14 Ω 當(dāng)歐姆表的指針恰好指在B點時，有＝ 解得Rx＝2R內(nèi)′＝28 Ω。 答案：(1)15 Ω　(2)30 Ω　(3)28 Ω 多用電表的使用方法 1．測量前的準(zhǔn)備 測量前，先檢查表針是否停在最左端的“0”位置，如果沒有停在“0”位置，應(yīng)用小螺絲刀輕輕地轉(zhuǎn)動表盤下面中間的定位螺絲，使指針指零，通常稱為機械調(diào)零。然后將紅表筆和黑表筆分別插入正(＋)、負(fù)(－)測試筆插孔。 2．測量電阻的操作步驟 (1)選擋：把選擇開關(guān)旋到歐姆擋上，并根據(jù)估測電阻的大小，選擇好選擇開關(guān)的量程。 (2)調(diào)零：把兩只表筆接觸，調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上。(注意：電阻擋的零位在刻度的右端) (3)測量：把被測電阻接到紅黑表筆之間，觀察指針的示數(shù)。若指針偏轉(zhuǎn)角度太大(太小)說明所選歐姆擋量程太大(太小)，應(yīng)換擋重測直到指針指在表盤中間附近為止。 (4)讀數(shù)：讀出表盤上指針?biāo)傅臄?shù)值，再乘以量程的倍率即為待測電阻的阻值。 (5)實驗完畢，應(yīng)將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。如果歐姆表長期不用，應(yīng)取出表內(nèi)的電池。 3．用多用電表測電壓、電流 測量小燈泡的電壓 測量小燈泡的電流 示意圖 用直流電源對小燈泡正常供電 把小燈泡的一個接線柱上的導(dǎo)線卸開 步驟 (1)將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電壓擋，其量程應(yīng)大于小燈泡兩端電壓的估計值 (2)用兩表筆分別接觸燈泡兩端的接線柱，注意紅表筆接觸點的電勢應(yīng)比黑表筆的高 (3)根據(jù)表盤上相關(guān)量程的直流電壓標(biāo)度讀數(shù) (1)將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電流擋，其量程應(yīng)大于通過燈泡電流的估計值 (2)把多用電表串聯(lián)在剛才卸開的電路中，注意電流應(yīng)從紅表筆流入電表 (3)閉合開關(guān)，根據(jù)表盤上相應(yīng)量程的直流電流刻度讀數(shù) 1．(1)參考多用電表面板完成下列填空：用多用電表測直流電流時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有________處，并把多用電表________聯(lián)接到被測電路中；若測電壓時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有________處，并把多用電表與被測電路________聯(lián)。測直流電壓和電流時，都必須把紅表筆接在電勢________處，即電流從________表筆流進多用電表。 (2)如圖248為一正在測量中的多用電表表盤。 圖248 ①如果是用“10”擋測量電阻，則讀數(shù)為________Ω。 ②如果是用直流10 mA擋測量電流，則讀數(shù)為________mA。 ③如果是用直流5 V擋測量電壓，則讀數(shù)為________V。 解析：(1)用多用電表測直流電流時，選擇開關(guān)應(yīng)置于“mA”擋，且把電表串聯(lián)接入被測電路中；測電壓時，把選擇開關(guān)置于標(biāo)有“V”處，且并聯(lián)于被測電路兩端，因紅表筆與表頭正接線柱相連，黑表筆與表頭負(fù)接線柱相連，因此測直流電壓和直流電流時，都必須把紅表筆接在電勢高處，即電流從紅表筆進入多用電表。 (2)用多用電表測電流或電壓時，只要根據(jù)旋鈕所指示的量程看相對應(yīng)的刻度弧線，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則，直接讀出指示的讀數(shù)即可，而歐姆表的刻度指示數(shù)乘以旋鈕指示的擋位倍率，才是電阻的測量值。 ①因為選的是“10”擋，所以讀數(shù)為610 Ω＝60 Ω。 ②因為用直流10 mA擋測電流，所以對應(yīng)下面10 mA擋讀數(shù)為7.2 mA(注意從直流刻度區(qū)讀)。 ③用直流5 V擋測時，電壓為3.60 V。 答案：(1)mA　串　V　并　高　紅 (2)①60　②7.2　③3.60 2．用如圖249所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量： 圖249 (1)旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。 (2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置。 (3)將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)。 (4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進行操作，再完成讀數(shù)和測量。 A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1 k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置 C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接 D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準(zhǔn) 解析：多用電表測量電阻時，在測量之前就要觀察指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，用螺絲刀小心轉(zhuǎn)動調(diào)零螺絲S，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。然后轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)K，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T，使指針對準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0”刻線)，接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，測量被測電阻的阻值。若在測量過程中，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，表明被測的電阻阻值很大，這時要換用更高倍率的擋位，從“100”擋位更換到“1 k”的擋位。 答案：(1)S　(3)T　0刻線　(4)A、D、C 電路故障和電學(xué)黑箱問題 1．電路故障檢測方法 (1)判斷電路故障常用多用電表的電壓擋，因為操作既簡便又安全，但要注意量程的選取?？煞忠韵氯N情況作出判斷： ①如果電壓表讀數(shù)為零，說明可能在和電壓表并聯(lián)的路段之外有斷路，或該并聯(lián)路段內(nèi)有短路。 ②如果電壓表有示數(shù)，說明在和電壓表并聯(lián)的電路之外無斷路或該并聯(lián)路段內(nèi)無短路。 ③如果電壓表示數(shù)等于電源電動勢——可能和電壓表并聯(lián)的電路間有斷路，而該并聯(lián)路段之外的電路無斷路。 (2)若用電流表判斷，則必須確定電流的最大值不能超出電流表的量程，否則會損害電流表。 (3)利用歐姆擋檢測時要謹(jǐn)慎，必須確認(rèn)無電壓的情況下使用，而且要將待測元件與電路斷開。 2．常見元件的特性及測量現(xiàn)象 元件 特性 不分極性，正向、反向電阻大小相等 單向?qū)щ娦裕?、反向電阻差值很? 直流電路中相當(dāng)于斷路，歐姆表測量時指針先偏轉(zhuǎn)，又回到“∞”刻度 提供電壓，用電壓表測量，如果在兩測量點間電壓最大，說明兩點間有電源 3．用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的基本思路 根據(jù)以上思路判斷出黑箱內(nèi)有哪些電學(xué)元件后，再根據(jù)各接點間測量的數(shù)據(jù)進行邏輯推理，最后確定出元件的位置和連接方式。 [典例]　現(xiàn)有一個電學(xué)黑箱，有A、B、C、D四個接線柱，如圖2410所示。若用多用電表的電壓擋和電阻擋分別做三次測量，發(fā)現(xiàn)兩接線柱間測量結(jié)果如下：UAB＝UAC＝UAD＝1.5 V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4 Ω，RBD＝3 Ω，RCD＝5 Ω。 圖2410 試判斷箱內(nèi)電路的最簡結(jié)構(gòu)(電阻無并聯(lián)的情況)。 [思路點撥]　判斷黑箱內(nèi)元件的連接情況，要根據(jù)外部電壓、電阻的測量結(jié)果來作出判定，采用各個擊破的方式來畫出內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后分析所畫結(jié)構(gòu)圖是否符合題意，直到所畫圖符合題意為止。 [解析]　由電壓測量結(jié)果知，B、C、D三點電勢相等，A點電勢比它們高1.5 V，只有一節(jié)干電池，接線柱A應(yīng)接電源正極，在B、C、D三點間無電池。由電阻測量結(jié)果可知，B、C、D三個接線柱之間均有電阻，如圖所示，由測量結(jié)果可知，R1＋R2＝4 Ω，R1＋R3＝3 Ω，R2＋R3＝5 Ω，解得R1＝1 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω。 [答案]　箱內(nèi)電路結(jié)構(gòu)如圖所示。 判斷黑盒子問題時要特別關(guān)注電壓和電阻的測量情況。電壓不為零，說明內(nèi)部有電源；電壓為零，說明所測的兩點間被短路，也可能是這兩點都在斷開的電路的負(fù)極一側(cè)或正極一側(cè)。電阻的測量值也能反映電路電阻的連接情況，可以判斷黑盒子中是否有二極管?！　　　? 1．(多選)在如圖2411所示的電路中，閉合開關(guān)時，燈不亮，已經(jīng)確定是 圖2411 燈泡斷路或短路引起的，在不能拆開電路的情況下(開關(guān)可閉合，可斷開)，現(xiàn)用一個多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對故障電路作了如下檢查并作出判斷(如下表所示)： 次序 操作步驟 現(xiàn)象和結(jié)論 1 閉合開關(guān)，選直流電壓擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針偏轉(zhuǎn)，燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn)，燈短路 2 閉合開關(guān)，選直流電流擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針偏轉(zhuǎn)，燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn)，燈短路 3 閉合開關(guān)，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針不動，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路 4 斷開開關(guān)，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針不動，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)最大，燈短路 以上操作和判斷正確的是(　　) A．1　　　　　　　　 B．2 C．3 D．4 解析：選AD　選直流電壓擋時，紅、黑表筆分別接高、低電勢點，若指針偏轉(zhuǎn)，說明a、b兩點有電壓，其他地方完好而a、b之間有斷路；若指針不偏轉(zhuǎn)，說明a、b兩點電勢相等，a、b之間必短路，1正確。 選直流電流擋時，由于電流表內(nèi)阻很小，當(dāng)燈屬于斷路故障時，電路中電流可能較大，因此可能燒壞電流表或電源等。故一般不選用電流擋進行故障檢測，2錯誤。 選歐姆擋時，已啟用歐姆表內(nèi)電源，必須將外電路電源斷開，故3是錯誤的。 而4顯然正確，故選項A、D正確。 2．在如圖2412所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點的標(biāo)號。在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮?，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點。 圖2412 (1)為了檢測小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋。在連接點1、2同時斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋。 (2)在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明__________________可能有故障。 (3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。 解析：用多用電表歐姆擋測電阻時必須將其從電路中斷開，在點1和點2已接好的情況下，應(yīng)選用多用電表的電壓擋測量各器材兩端的電壓；點1和點2同時斷開時，可以用歐姆擋進行測量。在開關(guān)閉合時，若測得5、6兩點間電壓接近電源電動勢，可知開關(guān)或連接點5、6出現(xiàn)故障。把小燈泡拆離電路后，檢驗小燈泡是否斷路可用多用電表的歐姆擋調(diào)零后進行測量，如果電阻無窮大，說明燈泡是斷路的。 答案：(1)電壓　歐姆　(2)開關(guān)或連接點5、6 (3)①將多用電表擋位調(diào)至歐姆擋；②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；③測量小燈泡的電阻，如電阻為無窮大，表明小燈泡有故障。 3．如圖2413所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對其進行探測。 圖2413 (1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖中多用電表的________(選填“A”“B”或“C”)。 (2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應(yīng)________(填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。 (3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點間的阻值。測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點間正反向阻值均相等，測量記錄如下表。兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數(shù)如圖所示。 請將記錄表補充完整，并在黑箱圖所示的黑箱中畫出一種可能的電路。 兩表筆接的接點 多用電表的示數(shù) a，b ________Ω a，c 10.0 Ω b，c 15.0 Ω 解析：(1)使用多用電表前應(yīng)先調(diào)整“指針定位螺絲”A，使指針指到左邊的“0”刻度線處。 (2)為保護多用電表的內(nèi)部元件，在測量黑箱中是否存在電源時，應(yīng)短暫接觸接點b。 (3)歐姆表的讀數(shù)為5.01 Ω＝5.0 Ω；每對接點間正反向電阻均相同，說明黑箱中沒有二極管元件，只有電阻，由測量電阻最大值為15.0 Ω可知，每個電阻的最小值為5.0 Ω，接法如圖甲所示；電阻值還可能為10.0 Ω，接法如圖乙所示。 答案：(1)A　(2)短暫　(3)5.0　見解析圖 1．(多選)關(guān)于多用電表，下列說法正確的是(　　) A．多用電表是電壓表、電流表、歐姆表共用一個表頭改裝而成的 B．用多用電表無論是測電壓、電流還是測電阻，紅表筆的電勢都高于黑表筆的電勢 C．多用電表的電壓擋、電流擋和歐姆擋都是靠外部提供電流的 D．用多用電表測電壓、測電流和測電阻時，電流都是從紅表筆流入的 解析：選AD　多用電表內(nèi)只有一個表頭，所以A選項正確；對于多用電表，電流都是從紅表筆流進，從黑表筆流出。其他測量電流的來源都是外電路提供的，但是歐姆擋和其他擋不同，它是靠內(nèi)部電源提供電流的。 2．如圖1所示是一個歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖應(yīng)是圖中的(　　) 圖1 解析：選A　紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，且內(nèi)部電阻為可變電阻用以歐姆調(diào)零，則選項A正確。 3．電流表的內(nèi)阻是Rg＝200 Ω，滿刻度電流值是Ig＝500 μA，現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1 V的電壓表，正確的方法是(　　) A．應(yīng)串聯(lián)一個0.1 Ω的電阻 B．應(yīng)并聯(lián)一個0.1 Ω的電阻 C．應(yīng)串聯(lián)一個1 800 Ω的電阻 D．應(yīng)并聯(lián)一個1 800 Ω的電阻 解析：選C　電流表改裝成電壓表，應(yīng)串聯(lián)電阻。電阻兩端的電壓U′＝U－Ug＝1 V－20050010－6 V＝0.9 V，串聯(lián)的電阻阻值為R＝＝1 800 Ω。 4.如圖2是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度處?，F(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處，則該電阻的阻值為(　　) 圖2 A．4R　　　　　　　　 B．5R C．10R D．16R 解析：選D　當(dāng)進行電阻調(diào)零時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，此時歐姆表滿偏，即Ig＝，當(dāng)測量電阻值為R的電阻時，有＝，設(shè)待測電阻阻值為R′，則有＝，聯(lián)立各式即可得到結(jié)論。 5.用多用電表歐姆擋測阻值約為80 Ω的電阻R1及阻值約為30 kΩ的電阻R2的阻值，多用電表表盤刻度如圖3所示。下列是測量過程中一系列可能操作，請選出能盡可能準(zhǔn)確地測量各阻值、并符合多用電表安全使用規(guī)則的各項操作，將它們按合理順序排列起來，填在題中橫線上。(只填序號字母) 圖3 A．旋動選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋“1”的位置； B．旋動選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋“10”的位置； C．旋動選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋“100”的位置； D．旋動選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋“1 k”的位置； E．旋動選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)“OFF ”的位置； F．將兩表筆分別接到R1兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開； G．將兩表筆分別接到R2兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開； H．調(diào)節(jié)機械調(diào)零旋鈕，使電表指針指在最左邊電流的零刻度位置； I．將兩表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針指在最右邊歐姆的零刻度位置； 所選擇的操作及其合理的排列順序應(yīng)是_____________________________________。 解析：用多用電表測電阻的一般步驟為：調(diào)機械零點→選擋→調(diào)歐姆零點→測量→斷開→將選擇開關(guān)置“OFF”擋或交變電壓最高擋。注意每換一個擋位，需重新調(diào)歐姆零點。選擋的原則是使在測電阻時指針盡量指在表盤中央部分，一般應(yīng)使指針指在滿偏的～之間，即2R中～R中之間。例如題圖中表盤中央位置的刻度為150，若選“10”擋，則R中＝1 500 Ω，測量范圍為750 Ω～3 kΩ為佳。 答案：HAIFCIGE 6.把一量程6 mA、內(nèi)阻100 Ω的電流表改裝成歐姆表，線路如圖4所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E＝3 V(內(nèi)阻不計)；B.變阻器0～100 Ω；C.變阻器0～500 Ω；D.紅表筆；E.黑表筆。 圖4 (1)變阻器選用________。 (2)紅表筆接________端，黑表筆接________端。 (3)電流表2 mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為________。 解析：(1)兩表筆直接接觸時，調(diào)節(jié)變阻器阻值使電流達(dá)到滿偏Ig＝，解得R0＝400 Ω，故變阻器應(yīng)選C。 (2)紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以紅表筆接N端，黑表筆接M端。 (3)電流I＝2 mA時，有I＝，解得Rx＝1 000 Ω。 答案：(1)C　(2)N　M　(3)1 000 Ω 7．多用電表是實驗室和實際生產(chǎn)中常用的儀器。 (1)如圖5所示是一個多用電表的內(nèi)部電路圖，在進行電阻測量時，應(yīng)將S撥到________或________位置，在進行電壓測量時，應(yīng)將S撥到________或________位置。 圖5 (2)使用多用電表進行了兩次測量，指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖6a、b所示。若選擇開關(guān)處在“10 Ω”的電阻擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是________ Ω；若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5 V”擋時指針位于b，則被測電壓是________V。 圖6 解析：(1)在進行電阻測量時，表內(nèi)要有電源，所以要接到3或4位置；在進行電壓測量時，表頭要串聯(lián)電阻，所以要接到5或6位置。 (2)由題圖知若選擇開關(guān)處在“10 Ω”的電阻擋時指針位于a，讀數(shù)時要讀最上方的刻度盤，被測電阻的阻值是5010 Ω＝500 Ω；若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5 V”擋時指針位于b，讀數(shù)時要讀中間的刻度盤，所以被測電壓是2.00 V。 答案：(1)3　4　5　6　(2)500　2.00 8．圖7是某同學(xué)連接的實驗實物圖，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮，他采用多用電表的歐姆擋檢查故障。 (1)測試前，應(yīng)將開關(guān)S________(填“斷開”或“閉合”)。 (2)測量結(jié)果如下表所示，由此可以斷定故障是________。 圖7 A．燈A斷路 B．燈B斷路 C．燈A、B都斷路 D．d、e間導(dǎo)線斷路 解析：用歐姆擋檢查時，測試前應(yīng)首先將開關(guān)S斷開。根據(jù)表針偏轉(zhuǎn)情況，接c、d時有示數(shù)，說明不是燈A斷路；接e、f時有示數(shù)，說明也不是燈B斷路；接d、e間時有電阻無窮大，可以斷定是d、e間導(dǎo)線斷路。 答案：(1)斷開　(2)D 9．在做“測定金屬的電阻率”的實驗時，有位同學(xué)按圖8所示電路進行接線，他共用7根導(dǎo)線：ab、cd、ef、ff′、e′d′、d′c′、b′a′，由于混進了一根內(nèi)部斷開的導(dǎo)線，所以當(dāng)他合上開關(guān)S后，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表讀數(shù)都約為4.5 V，電流表讀數(shù)接近零。 圖8 (1)根據(jù)上述現(xiàn)象可判斷出是導(dǎo)線________或________斷開。 (2)若他用多用電表的直流電壓擋進行檢查，合上開關(guān)S，那么選擇開關(guān)最好置于________(填序號)擋。 A．1 V B．5 V C．25 V D．250 V 接下來在測量ff′間直流電壓時，紅表筆應(yīng)接觸________端，若測試結(jié)果為4.5 V，則是導(dǎo)線________斷開。 (3)該電路故障能否使用多用電表的歐姆擋進行檢查？如不能，說明理由。如能，請寫出操作步驟。 解析：(1)電壓表示數(shù)約為電源電動勢，說明與其并聯(lián)部分有斷路，其他部分無斷路才會使電壓表中有微弱的電流流過。因此，可能是導(dǎo)線ff′或e′d′斷開。 (2)因3節(jié)電池串聯(lián)后的總電動勢為4.5 V，為了檢測時示數(shù)明顯最好應(yīng)使選擇開關(guān)置于5 V擋，低于5 V時易損壞電表，量程過大則電壓表偏轉(zhuǎn)不明顯。 (3)可以。步驟：①斷開開關(guān)S。 ②對多用電表機械調(diào)零，使表針停在左端的“0”位置。 ③將多用電表歐姆擋開關(guān)撥到“1”擋上。 ④將紅、黑表筆短接，調(diào)整電阻調(diào)零旋鈕，使指針指在“0 Ω”處。 ⑤用紅、黑表筆分別接觸f、f′與e′、d′點。若接觸f、f′兩點時，歐姆表指針偏轉(zhuǎn)較大，則ff′是通路。若歐姆表指針接近于“∞”處或發(fā)生很小的偏轉(zhuǎn)，則ff′是斷電路，同理分析e′d′。 ⑥拔出表筆，將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電最高擋。 答案：(1)ff′　e′d′　(2)B　f　ff′　(3)可以　步驟見解析 10．有一只電阻和一只半導(dǎo)體二極管串聯(lián)，裝在盒子里。盒子外面只露出三個接線柱A、B、C，如圖9甲所示，今用多用電表的歐姆擋進行測量，測量的阻值如下表所示，試在虛線框(圖乙)中畫出盒內(nèi)元件的符號和電路。 紅表筆 A C C B A B 黑表筆 C A B C B A 阻值 有阻值 阻值同AC間測量值 很大 很小 很大 接近AC間電阻 圖9 解析：根據(jù)AC間的電阻阻值情況可知，AC間顯然為一只電阻；根據(jù)BC間測得的阻值情況及二極管的單向?qū)щ娦钥芍?，BC間應(yīng)是一只二極管，且B接負(fù)極，C接正極；AB間測得的阻值情況進一步說明上述判斷是合理的，所以盒內(nèi)元件的連接情況如圖所示。 答案：見解析