第二章 8 9
[练案17]
基础夯实
一、选择题(单选题)
1.(2019·福建省同安一中高二上学期期中)右图所示为多用电表的原理图,表头内阻为Rg,调零电阻为R,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法正确的是( C )
A.接表内电池正极的是红表笔
B.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
C.用多用电表的欧姆挡测量某电阻时,发现指针偏转太小,应改选较大的倍率挡
D.测量电阻时,应该先进行欧姆调零,再选倍率挡,最后接入电阻进行测量
解析:接表内电池负极的是黑表笔,故A错误; 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧,故B错误;用多用电表的欧姆挡测量某电阻时,发现表头指针偏转角度太小,说明电阻很大,要换用较大倍率挡,故C正确;测量电阻时,应该先选倍率挡,再进行欧姆调零,最后接入电阻进行测量,故D错误。
2.(2019·北京市中关村中学高二上学期期中)如图所示电路中,当开关S闭合后,灯泡L1、L2均不发光,这时,用电压表测得B、C两点间有电压UBC=0,C、D两点间的电压UCD=4.5 V,A、D两点间电压UAD=4.5 V,则此可判断( D )
A.L1短路 B.L2短路
C.L1断路 D.L2断路
解析:根据电路图可知,两灯泡串联,闭合开关后L1、L2都不亮,电压表测断路两端时,电压表示数为电源电压,测量通路位置时,电压表示数为零;由题意可知,UBC=0,UCD=4.5 V,UAD=4.5 V,因此CD之间有断路,即L2断路,故D正确。
二、非选择题
3.如图所示为用多用电表测电路中电流的实验,图中多用电表测定的是__乙电阻__(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流,测得电流的大小是__50.0_mA__。
解析:由电路中连接情况知,多用电表与乙电阻串联,故测定的是乙电阻的电流。由图知选择量程为100 mA,故指针指示读数为50.0 mA。
4.(2019·云南省师大附中高二下学期段考)用多用电表测量一个阻值约为200 Ω的电阻,测量步骤如下:
(1)将选择开关旋转到“Ω”挡的(__×10__)位置。(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)
(2)将红、黑表笔分别插入“+”,“-”插孔,并将两表笔短接,进行__欧姆调零__使电表指针对准右侧“0”刻线。
(3)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图所示,该电阻的阻值为__190__Ω。
(4)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。
解析:(1)待测电阻的阻值为200 Ω,则应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置。
(2)将红、黑表笔分别插入“+”,“-”插孔,并将两表笔短接,进行欧姆调零,使电表指针对准右侧“0”刻线。
(3)电阻的阻值为19×10 Ω=190 Ω。
5.多用电表面板上的刻度线中,直流电流的刻度线的分布是___均匀__的;用欧姆表测电阻时,如果指针偏转角度太大,要换__小倍率__的量程,在测量前还要__欧姆调零__;下面四个欧姆表表盘的示意图中,可能正确的是__C__。
解析:直流电流挡的刻度线是均匀的,用欧姆表测电阻时,如果指针偏转角度太大,则电阻小,要换小倍率的,测量前要欧姆调零,因欧姆挡的刻度不均匀,越向左密度越大,0刻度在右边。最左端为∞,则正确的表盘为C。
6.使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至“×1”挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:
(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为__黑__(填“红”或“黑”)色。
(2)若适当调节电阻箱后,图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2、3、4所示,则多用电表的读数为__14.0__Ω,电流表的读数为__56__ mA,电阻箱的读数为__4.6__Ω。
(3)将图中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为__108__ mA。(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为__1.63__ V。(保留3位有效数字)
解析:(1)由多用电表电流“红表笔进,黑表笔出”,电流表“+”接线柱电流流进,“-”接线柱电流流出知,a表笔为黑色表笔。
(2)根据题图读数,多用电表读数为14.0 Ω,电流表读数为56 mA,电阻箱读数为4×1 Ω+6×0.1 Ω=4.6 Ω。
(3)从多用电表表盘来看,指针指在电流表“130”处时实际电流为56 mA,故指针指到最右端“250”处时,实际电流为56× mA≈108 mA。
(4)由闭合电路欧姆定律E=IR+IR内知,E=0.056×14 V+0.056 A×R内,=0.108 A,得E≈1.63 V。
能力提升
一、选择题(单选题)
1.(2019·江西省南昌二中高二上学期月考)如图为多用表欧姆挡的原理图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻rg=100 Ω,调零电阻的最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V。用它测量电阻Rx,能准确测量的范围是( B )
A.30 kΩ~80 kΩ B.3 kΩ~8 kΩ
C.300 Ω~800 Ω D.30 Ω~80 Ω
解析:欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀,读数误差最小;
欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R总,根据闭合电路欧姆定律,满偏时:
Ig=,半偏时,Ig=
联立解得:R中=R总===5 000 Ω=5 kΩ,故选B。
2.用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中的( B )
解析:黑表笔接E,红表笔接F,阻值很小,此时二极管正向导通,电流方向为由E到F,只有B正确。
二、非选择题
3.在练习使用多用表的实验中
(1)用多用表的欧姆挡测量阻值Rx约为数十kΩ的电阻。以下是测量过程中的一些主要实验步骤:
a.将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔
c.旋转选择开关至欧姆挡×1 k
d.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔
以上实验步骤的正确顺序是__cadb__(填写步骤前的字母)。
实验中,多用表的指针位置如图(a)所示,则此被测电阻的阻值约为__17__kΩ。
(2)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用图(b)所示的电路,电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。
①用多用表测电路中的电流,则与a点相连的是多用表的__红__(选填“红”成“黑”)表笔。
②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用表读数I,得到R-的关系如图(c)所示,则Ry=__200__Ω,电源电压U=__8__ V。
解析:(1)测阻值约为几十kΩ的电阻Rx,应选择×1 k挡,然后进行欧姆调零,用欧姆表测待测电阻阻值,读出其示数,最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上,因此合理的实验步骤是:cadb;由图可知,被测电阻阻值为17×1 k=17 kΩ;
(2)①多用电表红接线柱为正极接线柱,a点接电源正极,故a应接多用电表的红表笔;
②由图可知,电阻均采用的串联关系;则有:
I=变形可得:R=U·-Ry
由图象可知,图象中的截矩为Ry,故Ry=200 Ω;
图象的斜率表示U,故U==8 V。
4.(2019·北京市昌平区高二上学期期末)如图所示的电路为欧姆表内部电路图。电源电动势E=6.0 V,内阻r=2.0 Ω,电流表满偏电流Ig=0.6 A,电流表电阻RA=0.5 Ω,A、B为接线柱。
(1)用一段导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为__7.5__Ω才能使电流表恰好达到满偏电流。
(2)电表满偏后保持R1的值不变,在A、B间接入一个电阻为10 Ω的定值电阻R2,此时电流表的指针指在__0.3__ A刻度的位置。
(3)保持R1阻值不变,把可变电阻Rx接在A、B之间,则电流表读数Ix与Rx的关系式是__Ix=__。
(4)根据Ix与Rx关系式,求出Rx =5 Ω时对应的Ix值,填
在表格内的横线上。(Rx =0、10 Ω、20 Ω、50 Ω、100 Ω、1 kΩ、∞时对应的Ix值已标出)
Rx/Ω 0 5 10 20 50 100 1 k ∞
Ix/A 0.6 __0.4__ 0.3 0.2 0.1 0.05 0.006 0
然后在如图所示的表盘上,标出所求Ix值对应的Rx。
解析:(1)根据:=Ig,代入数据,解得:R1=7.5 Ω;
(2)= A=0.3 A;
(3)Ix==;
(4)根据:Ix=,当Rx=5 Ω时,Ix=0.4 A。
第二章 8 9
1.(2019·山东济南外国语学校、济南一中等四校高二上学期期末)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)将K旋转到电阻挡“×100”的位置;
(2)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,转动部件__T__(选填“S”“T”或“K”);使指针对准电阻的__0刻度线__。(填“0刻度线”或“∞刻线”)
(3)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。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,并按合理的顺序( ADC )进行操作。
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,进行欧姆调零
(4)测量完毕后,把选择开关旋到__OFF挡__。
解析:(2)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,调节欧姆调零旋钮,即转动部件T;使指针对准电阻的0刻度线;
(3)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,说明挡位选择过低,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置,然后将两表笔短接,旋动调零旋钮,进行欧姆调零,然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接进行测量;即进行ADC步骤;
(4)测量完毕后,把选择开关旋到OFF挡或交流电压最大挡。
2.(2019·宁夏银川一中高二上学期期末)(1)如图所示,欧姆表刻度盘中,不使用时指针指A,两表笔短接时指针指B。若欧姆表的总内阻为24 Ω,C是A、B的中点,D是A、C的中点,则D两点的刻度为__72__Ω。
(2)如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图可以是图中的__A__。
解析:(1)两表笔短接时Rx=0,此时电流为满偏电流Ig,设电池的电动势为E,欧姆表的总内阻为R,由闭合电路的欧姆定律得:Ig=;
当指针恰指到D点时,为满刻度的四分之一,即Ig/4处,由闭合电路的欧姆定律得:Ig/4=,所以RD=3R=72 Ω;
(2)欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连,内部电源的负极与外部正极插孔相连,故BC错误;每次换挡都要短接表笔欧姆调零,所以内部应接可调电阻,故D错误,综合分析A正确。
3.(2019·内蒙古赤峰市、呼和浩特市高二上学期期末联考)在练习使用多用电表的实验中,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图甲所示,若选择开关拨至“×100 Ω”挡,则测量的结果为__1_800_Ω__;若开关拨至“10 V”,则测量结果为__4.6_V__。若开关拨至“5 mA”挡,则测量结果为__2.3_mA__。
(2)将G改装成两种倍率 如“×1”“×10” 的欧姆表。现有两种备选电路,在图乙电路中,当开关S合向__b__端,这时的欧姆表是较大倍率挡。
(3)多用电表在正确选择倍率情况下测未知电阻阻值,设电池的电动势为E,内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,则电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的函数关系式为__I=__。
解析:(1)选择开关拨至“×100 Ω”挡,则测量的结果为:18×100 Ω=1 800 Ω;
开关拨至“10 V”,由图示表盘可知,其分度值为0.2 V,其读数为:4.6 V;
开关拨至“5 mA”,由图示可读出其电流为2.3 mA。
(2)在图乙中并联的R越大倍率越大。则开关S要与b端闭合。
(3)由闭合电路欧姆定律可知:I=。
(共55张PPT)
第二章
恒定电流
8 多用电表的原理
9 实验:练习使用多用电表
素养目标定位
※ 知道多用电表的构造及制作原理
※ 掌握多用电表的操作规程
※※ 会用多用电表测量小灯泡的电压、电流,测量定值电阻及二极管的正、反向电阻
素养思维脉络
课前预习反馈
1.原理
依据________________定律制成,它是由__________改装而成的。
2.内部构造
由________、________和____________三部分组成。
知识点 1
欧姆表
闭合电路欧姆
电流表
表头
电源
可变电阻
Rx
中值电阻
1.用途,共用一个表头,可分别测量________、________、________等物理量。
2.最简单的多用电表原理图,如图所示,当单刀多掷开关接通1时,可作为__________使用,接通2时,可作为__________使用,接通3时,可作为__________使用。
知识点 2
多用电表
电压
电流
电阻
电流表
欧姆表
电压表
3.外形构造
如下图是一种多用电表外形图,表的上半部分为________,下半部分是____________,周围标有____________的区域及量程。将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的__________电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的__________电路或__________电路就被接通。
在不使用多用电表时,应将旋转开关旋到__________挡,或____________最高挡。若长期不使用,应将____________。
表头
选择开关
测量功能
电流表
电压表
欧姆表
OFF
交流电压
电池取出
1.测电压
(1)选择直流电压挡合适的________。
(2)将电表与被测电路________,并要注意电表的极性。
(3)根据挡位所指的________以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数。
2.测电流
(1)选择直流电流挡合适的________。
(2)将被测电路导线卸开一端,把多用电表________在电路中。
(3)读数时,首先要认清刻度盘上的____________。
知识点 3
练习使用多用电表
量程
并联
量程
量程
串联
最小刻度
3.测电阻
要将选择开关扳到________挡上,此时红表笔连接表内电源的________,黑表笔连接表内电源的______极。选好量程后,先________,然后测量。测量完毕,应把选择开关旋转到__________挡。
4.二极管的特点及其电阻测量
(1)特点:它由__________材料制成,有两个电极,具有单向导电性。
(2)电阻测量:正向电阻________,反向电阻________,可用多用电表判断它的__________或区分它的________。
欧姆
负极
正
调零
OFF
半导体
较小
很大
正负极
好坏
『判一判』
(1)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连。( )
(2)中值电阻等于欧姆表的内阻。( )
(3)多用电表的电流挡、电压挡和电阻挡共用一个表头。( )
(4)使用电阻挡测电阻先要进行调零。( )
(5)用多用电表测电压U时电流从红表笔流入多用电表,测电阻R时电流从红表笔流出多用电表。( )
(6)对于多用电表盘上的刻度线,直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度线,电阻刻度线是不均匀的,欧姆表指针偏转角越大,表明被测电阻越小。( )
思考辨析
×
√
√
√
×
√
『选一选』
(2019·新疆建设兵团一师高中高二上学期月考)关于多用电表的使用,下列操作正确的是( )
A.测电压时,应按图甲连接方式测量
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,应按图丙连接方式测量
D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量
B
解析:测电压时,红表笔应接电势高的点,黑表笔应接电势低的点,所以A错,同理B对;测电阻时,应将电阻从电路中断开,C错;由于黑表笔接的是内部电源的正极,所以测二极管的正向电阻时,黑表笔应接二极管的正极,应按图丁连接方式测量,D错误。
『想一想』
如图所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3甲同学说:S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且与1连接时量程较大
乙同学说:S与3、4连接时,多用电表就成了电流表,且与3连接时量程较大
丙同学说:S与3、4连接时,多用电表就成了电压表,且与3连接时量程较大
丁同学说:S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
你认为他们的判断正确吗?
解析:S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,R1+R2起分流作用,所以,S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻小,所以与1连接时量程较大;S与3、4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3课内互动探究
探究一 欧姆表测电阻的原理及应用
如图所示是多用电表的表盘,请思考:
(1)用欧姆表测导体的电阻,欧姆表的刻度分布具有什么特点呢?
(2)电阻挡的零刻度为什么在刻度盘最右端?
1
提示:(1)欧姆表的刻度左边密集,右边稀疏,刻度不均匀。
(2)当所测电阻Rx=0时,电流表中的电流最大,此时为表头的满偏电流,所以电阻挡的零刻度在最右端。
2.刻度标注
3.使用方法
①选择适当挡位,使指针在中值电阻附近。②将两表笔短接,调节R,使指针满偏。③读出示数并乘以倍率,即为被测电阻阻值。④若换挡要重新调零。⑤测完后将选择开关拨到交流电压最高挡或“OFF”挡上。
特别提醒:(1)使用欧姆挡测电阻时,指针的偏角越大,测量电阻值越小,指针的偏角越小,测量电阻值越大。
(2)流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的,流过电压表和电流表的电流是外电路的电源提供的。
如图所示是欧姆表的工作原理图。
(1)若表头的满偏电流为Ig=500 μA,干电池的电动势为1.5 V,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中:
典例 1
4.5×103 Ω
2×103 Ω
0
3 000
6 000
电流刻度 0 200 μA 300 μA 500 μA
电阻刻度 ∞ ______________________ __________________ ______
解题指导:解答本题时应把握以下两点:
(1)用欧姆表测电阻时,待测电阻Rx与内部电路组成串联电路。
(2)应用闭合电路的欧姆定律列式求解。
〔对点训练1〕 (2019·新疆建设兵团一师高二上学期期中)把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表,其结构如图所示,其中电源电动势E=3 V。改装后,将原来电流表3 mA的刻度定为电阻的“0”刻度,将待测电阻接入AB间,发现指针半偏,则待测电阻的阻值为( )
A.1 000 Ω
B.500 Ω
C.100 Ω
D.50 Ω
A
探究二 多用电表的应用
我们知道,测量电阻两端的电压用电压表,测量电路中的电流用电流表。另外还有粗测电阻的欧姆表。实际中为了使用方便,常将这三种表组合在一起,这就是常用的多用电表,以前常称万用表,如图所示。
2
你知道它的构造和使用方法吗?
提示:它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成。测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时,电路只有一部分起作用。
使用多用电表前,应检查指针是否停在刻度线左端的“0”位置。如果没有停在“0”位置,要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋钮,使指针指零,再将红、黑测试表笔分别插入“+”“-”插孔。
1.测量直流电压
实验步骤:
①将功能选择开关旋转到直流电压挡。
②根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估测待测电压值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据试测的数值,重新确定适当的量程进行测量。
③测量时,用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡L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。(如图所示)
④根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数。
2.测量直流电流
按照右图,仿照电压的测量步骤进行测量。
注意:(1)多用电表直流电流挡的单位是毫安,不能测量比较大的电流。
(2)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转角度尽量大一些,这样测量结果比较准确。
3.测量电阻
第一步:选择倍率挡。估计待测电阻阻值,选择适当的倍率挡,使测量时指针指在中央刻度附近,这样测量比较准确。
第二步:调零。测量前,将红、黑表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处。
第三步:测量。将红、黑表笔与待测电阻两端接触。读取指针示数再乘以倍率就是待测电阻阻值。
第四步:测量结束要将选择开关旋转至“OFF”挡或交流电压最高挡。
5.多用电表的使用注意事项
(1)使用多用电表“十三忌”
①忌不调零就使用多用电表。
②忌搞错连接方式,测电压需并联,测电流需串联。
③忌搞反直流电流方向,直流电要从正极测试笔插孔流入,从负极测试笔插孔流出。
④忌用手接触测试笔的金属杆,特别在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。
⑤忌用直流电挡位测交流电。
⑥忌用多用电表测不是50 Hz的交流电,普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的,不能准确测量其他频率的交流电。
⑦忌不进行欧姆表调零,就用多用电表测电阻值。
⑧忌只看读数不乘倍率。
⑨改换欧姆挡量程后,忌不重新调零。
⑩忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。
?忌把电池装反。
?忌把电池装在多用电表内长期不用。
?多用电表不用时,忌选择开关置于欧姆挡。
(2)用多用电表测黑箱
一定要先用电压挡判断其内有无电源,确定无电源后才能使用欧姆挡测量。
(3)用多用电表测电流和电压
要先选择量程再进行测量,且不要把量程当成倍率。
在做完“练习使用多用电表”的实验后,老师提供了如下的电路图,甲、乙、丙三组同学都按要求连接好实际电路。闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他们分别采用下列方法检查故障:
典例 2
(1)甲组用多用电表的直流电压挡进行检查:
①那么选择开关应置于下列量程的______挡。(用字母序号表示)
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触______。(填a或b)
B
a
③该同学测试结果如下表所示,根据测试结果,可以判定故障是______(假设只有下列中的某一项有故障)。
A.灯A断路
B.灯B短路
C.c、d段断路
D.d、f段断路
(2)乙组用欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S________(填断开或闭合)
D
断开
测试点 电压示数
a、b 有示数
c、b 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
D
解题指导:在用多用电表的电压挡进行测量电压时,一定要先从量程大的电压挡开始测量,在满足量程的条件下,量程越小越好,这样可以使示数明显,减少测量误差。在用电压挡去判断断路时,无示数,说明测量点等电势,即电路是通路,否则测量点间肯定有断路,再用欧姆挡去测量判断断路时,首先要断开测量电路,然后再进行测量,如有示数,测量点间是通路,无示数则为断路。
解析:(1)用多用电表的直流电压挡进行测量时,实质上是用电压表测量,而电压表内阻很大,若并联在断路处(设有一处发生断路)时,电路接通电压表示数应为电源的电动势,并联在未断路处,示数为零。因此,用多用电表的直流电压挡进行检查电路时,电压表的量程必须大于电源的电动势,为了示数明显,选择量程不宜过大。本题中电源的电动势为6 V,故选10V量程即可。测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果,a、b间有示数,说明b→电源→a完好;c、b间有示数,说明b→电源→a→c完好;c、d无示数,说明c→灯→d间完好;d、f有示数,说明f→b→a→c→d完好,故应是d、f段断路。另外,若灯B短路,则d、f间应无示数。
(2)用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关S断开。根据表针偏转情况,接c、d时有示数,说明不是灯A断路;接e、f时有示数,说明也不是灯B断路;接d、e间时有电阻无穷大,可以断定是d、e间导线断路。
(3)不可以。检测电路时可能造成电路短路,将电流表烧毁。
答案:(3)不可以
〔对点训练2〕 (2019·陕西省安康市高二下学期期中)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为: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(a)中的B端与______(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用电压挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘左端电压为“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
D.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
红
D
(3)换挡开关接1时,对应的挡位是______,换挡开关接3时,对应的挡位是______。
A.直流电压1 V挡 B.直流电压5 V挡
C.直流电流1 mA挡 D.直流电流2.5 mA挡
E.欧姆×100 Ω挡
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为____________________________(结果保留3位有效数字);若此时B端是与“3”相连的,则读数为__________________。
D
E
1.46-1.48 mA
1 100 Ω
解析:(1)根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,红表笔与内置电源负极相连,由图示电路图可知,B端与红表笔相连;
(2)由电路图可知,R6只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,不能进行机械调零,D正确;(3)直流电流挡分为1 mA和2.5 mA,由图可知,当接1时为电流2.5 mA挡,D正确;换挡开关接3时,多用电表内置电源接入电路,此时测电阻,E正确;(4)若与1连接,则量程为2.5 mA,由图示表盘可知,其分度值为0.05 mA,读数为1.48 mA;选择开关接3时为欧姆×100 Ω挡,读数为11×100=1 100 Ω。
核心素养提升
1.常见元件的特性及测量
用多用电表探究黑箱问题
2.探究黑箱问题的基本思路
①首先用电压表测量各接点电压,若电压不为零,则黑箱内有电源存在,且电压最大的接点间为电源。
②若电压为零,则电路内无电源,改用欧姆表测量,若正反电阻恒定,则其间为定值电阻;若指针摆动一下又返回,则其间有电容器;若其间存在正、反向电阻差说明其间有二极管。
③结合串、并联电路的特点,再加以判断。
黑箱中有一个二极管,还有两个阻值均为1 kΩ的电阻,它们与黑箱的接线柱1、2、3接成电路,用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量,得到的数据如表所示,那么黑箱中的线路是哪一个( )
C
案 例
黑笔触点 1 1 2
红笔触点 2 3 1
表头读数 0 0.5 kΩ 2 kΩ
解析:根据表头读数为零,二极管反接这一点可判断B是错误的;根据读数为0.5 kΩ,二极管正接电阻为0,两个电阻应是并联,可判断A是错误的;再根据读数为2 kΩ可判断D是错误的;只有C满足三次测量,故选C。
课内随堂达标
课后课时作业