资源简介

(共58张PPT)
高三一轮总复习高效讲义
物 理
01
第十章
电路与电能
实验十三　练习使用多用电表
知识梳理　夯实基础
考点探究　提升能力
实验
02
03
01
知识梳理　夯实基础
考点探究　提升能力
角度突破
多用电表的原理和基本测量
考点一
角度突破
知识拓展
能力要语
角度突破
应用多用电表检查电路故障
考点二
实验(十三)　练习使用多用电表
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
01
02
03
04
05
谢谢观看实验十三　练习使用多用电表
对应学生用书P217
一、实验器材
1.各类器材：多用电表，小灯泡，定值电阻(大、中、小)三个，晶体二极管，电学黑箱，直流电源，开关，导线若干。
2.多用电表的外部构造及功能
某种多用电表的外形如图所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。
3.晶体二极管
由半导体材料制成，具有单向导电性，它有正极和负极，符号如图所示(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。
二、实验操作
1.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。
2.安装表笔：将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
3.测量小灯泡的电压和电流
(1)按图甲所示连好电路，将选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。
(2)按图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
4.测量定值电阻
(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，观察指针是否指在电阻表的“0”刻度，若不指在电阻表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻表的“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。
(3)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。如果长期不用电阻表，应把表内电池取出。
5.二极管的单向导电性
(1)二极管加正向电压时电阻很小，电路导通，如图甲所示。
(2)二极管加反向电压时电阻很大，电路截止，如图乙所示。
三、数据记录及分析
1.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。
2.测电阻时，电阻阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。
考点一　多用电表的原理和基本测量
电阻表原理(多用电表测电阻原理)
【例1】 (2025·盐城二模)多倍率电阻表的内部示意图如图甲所示，该表有“×1”“×10”两个倍率。已知电源电动势E＝1.5 V，表头允许通过的电流最大值Ig＝100 μA，内阻Rg＝270 Ω。现用该表测量一个阻值约为30 Ω的定值电阻Rx。
(1)图甲中a表笔为　　　　(选填“红表笔”或“黑表笔”)，要测量Rx，开关c应与
　　　　(选填“d”或“e”)相连，测量Rx时指针位置如图乙所示，电阻表的读数为
　　　　Ω。
(2)若c与e相连，图乙中电阻表盘的中间示数为“15”，则图甲中R1＋R2＝
　　　　Ω(结果保留三位有效数字)。
(3)电阻表电源经久未换，仍然能调零。测量后发现其电动势小于1.5 V，其内阻变大，在正确的操作下，Rx的测量值相较于真实值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
角度突破
1.电阻表的工作电路图
2.电阻表的刻度标定原理
(1)红、黑表笔短接时，Rx＝0，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫作欧姆调零。由于Rx＝0，Ig＝，所以在满偏电流Ig处标“0”。(图甲)
(2)红、黑表笔断开时，Rx→∞，则I＝0，在I＝0处标“∞”。(图乙)
(3)测电阻Rx时，则I＝。(图丙)
【例1】 解析：(1)电流总是从黑表笔流出电表，所以图甲中a表笔为黑表笔；开关接e时电阻表内阻大，量程大，对应“×10”倍率，测量接近150 Ω的电阻比较准确；开关接d时电阻表内阻小，量程小，对应“×1”倍率，测量接近15 Ω的电阻比较准确；待测电阻约为30 Ω，故应与d相连。电阻表的读数为Rx＝32×1 Ω＝32 Ω。
(2)若c与e相连，对应“×10”倍率，电阻表盘的中间示数为“15”，则电阻表的内阻为R内＝15×10 Ω＝150 Ω，电阻表的最大电流Im＝＝0.01 A，则R1＋R2＝≈2.73 Ω。
(3)在正确的操作下，Rx的测量值相较于真实值偏大。电阻表的内阻R内＝，本实验中，电阻表能调零，表明电阻表的最大电流Im不变，若电动势从1.5 V降低到1.4 V，电阻表的内阻从15 Ω降低到14 Ω，电阻表表盘的中值电阻应该将15 Ω修改为14 Ω，由于表盘没有随电动势修改，则电阻表的读数偏大。
答案：(1)黑表笔　d　32　(2)2.73　(3)偏大　见解析
使用多用电表测电阻
【例2】 如图甲，某兴趣小组搭建了有“×1”“×10”“×100”三挡位的“电阻表”电路。其中电池的电动势E＝1.5 V，内阻可忽略不计；表头量程I0＝1 mA、内阻R0＝450 Ω，R1、R2为电阻箱，R为滑动变阻器，S为单刀多掷开关。
(1)电路中表笔Ⅰ应为　　　　(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)设定B对应“×10”挡位，A对应“×1”挡位。
(3)该小组利用此“电阻表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值，进行了如下操作：
步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即调节R使表头指针指在　　　　mA刻度处；
步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，想增大指针偏角，应将开关S拨至　　　　(选填“A”或“C”)；
步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，可知Rx阻值为　　　　Ω。
(4)若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为1.5 V，则电阻测量值相对真实值　　　　(选填“偏大”“等大”或“偏小”)。其理由为　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　。
角度突破
1.表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向。
2.测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。
3.由于电阻表表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率。
知识拓展
系统误差
(1)电池用旧后，电动势会减小，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。
能力要语
由于电阻表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当倍率，使指针指在中值附近。
教学札记：
【例2】 解析：(1)电路中表笔Ⅰ与内部电源的正极连接，可知应为黑表笔。
(3)步骤①先将S拨到B，两表笔短接调零，即调节R使表头指针满偏，即指在1.0 mA刻度处。步骤②把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙a处，有同学提出此时指针偏角较小，说明倍率挡选择过低，因C挡为“×100”挡，则想增大指针偏角，应将开关S拨至C。步骤③将选择开关S拨至新的位置后，重复步骤①后，把未知电阻接在红、黑表笔间，指针位于图乙b处，因接C时的中值电阻为R中＝r内＝＝ Ω＝1 500 Ω，可知Rx阻值为1 500 Ω。
(4)电阻调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证电阻表内阻恒定。电阻表内阻不变，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大。
答案：(1)黑　(3)1.0　C　1 500　(4)等大　电阻调零时，电池内阻不能忽略，可通过减小调零电阻的阻值，保证电阻表内阻恒定。电阻表内阻不变，测量值就不受影响
考点二　应用多用电表检查电路故障
应用多用电表检查新的实验装置
【例3】 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。
(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；(用字母序号表示)
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　　　　。
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯短路
(2)接着用电阻表的“×1”挡测电阻，电阻表经过“欧姆调零”。
①测试前，一定要将电路中的开关S　　　　；
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
角度突破
1.断路故障的检测方法
(1)用直流电压挡
将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏。
(2)用直流电流挡
将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路。
(3)用电阻挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值说明元件完好，若电阻无穷大说明此元件断路。
2.短路故障的检测方法
(1)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。
(2)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。
教学札记：
【例3】 解析：(1)①因为电源的电动势大约为6 V，要使电压挡选择的量程安全以及准确，则选择开关应选择10 V的量程，故B正确。
②测得c、d间电压约为5.8 V，接近电源电动势，e、f间电压为0，可知灯泡A断路，故A正确。
(2)①用电阻表测量电阻时，开关应断开，使得待测电阻与电源不相连。
②电阻表的读数为6×1 Ω＝6 Ω，因为c、d间断路，故测量的是e、f间的电阻。根据R＝得，小灯泡正常发光时的电阻为R＝ Ω≈12.7 Ω。它不等于测量值，原因是温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻。
答案：(1)①B　②A　(2)①断开　②6　e、f　12.7　温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻
[实验(十三)]　练习使用多用电表
(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)
1.(2025·扬州检测)在练习使用多用电表的实验中。
(1)一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是×1、×10、×100、×1 k，用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到　　　　挡。
(2)重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为　　　　kΩ。(保留2位有效数字)
(3)如图乙所示为电阻表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为Ig＝100 μA，内阻为Rg，定值电阻R0＝，电池电动势为E＝4.5 V，R为调零电阻，则表盘上30 μA刻度线对应的阻值是　　　　kΩ。(保留2位有效数字)
(4)当图乙所示电阻表的电池的电动势下降到4.2 V、内阻增加了5 Ω时仍可调零，调零后，调零电阻R的阻值将变　　　　(选填“大”或“小”)，若测得某电阻为30 kΩ，则这个电阻的真实值为　　　　kΩ。
解析：(1)用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，为了较准确地进行测量，应换到×1 k挡。
(2)由图甲可知，被测电阻的测量值为17×1 kΩ＝17 kΩ。
(3)当电流计满偏时，流过电源的电流为3Ig，由闭合电路欧姆定律可得，电阻表内阻为R内＝＝15 kΩ，则表盘上30 μA刻度线对应的电阻值是Rx＝－R内＝35 kΩ。
(4)电池的电动势下降到4.2 V，则电阻表内阻为R内'＝＝14 kΩ，内阻增加了5 Ω时仍可调零，则调零电阻R的阻值将变小。若测得某电阻为30 kΩ，电池电动势为E＝4.5 V，电阻表内阻为15 kΩ，则电流计的电流为I1＝·＝ μA，电动势下降到4.2 V，电阻表内阻为14 kΩ，则这个电阻的真实值为R真＝－R内'＝28 kΩ。
答案：(1)×1 k　(2)17　(3)35　(4)小　28
2.在“练习使用多用电表”实验中。
(1)下列操作正确的是　　　　(多选)。
A.每次转动选择开关前都需进行机械调零
B.每次改变电阻挡的倍率后都需重新进行欧姆调零
C.测量未知电阻时必须先选择倍率最大挡进行试测
D.测量结束后应把选择开关置于“OFF”挡或交流电压量程最大挡
(2)选用“直流2.5 V挡”测量小灯泡两端电压时，指针位置如图甲所示，则其读数为　　　　V。
(3)小飞按如图乙所示连接电路，闭合开关后小灯泡不亮。他怀疑电路中某处断路，于是选择多用电表某一挡位，将表笔Ⅰ始终接触图中A点，表笔Ⅱ依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置。则表笔Ⅰ应是　　　　(选填“红”或“黑”)表笔，所选电表挡位是　　　　。
A.直流10 V挡 B.直流10 mA挡
C.交流10 V挡 D.电阻“×10”挡
解析：(1)机械调零只需调整一次，故A错误；每次改变电阻挡的倍率后都需重新进行欧姆调零，故B正确；在测量未知电阻时，可以先选择一个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一定必须先选择倍率最大挡进行试测，故C错误；使用完毕后应将表笔拔出，并把选择开关旋到交流电压最高挡或“OFF挡”位置，故D正确。
(2)“直流2.5 V挡”的分度值为0.05 V，故其读数为0.90 V。
(3)电流应从多用电表的红表笔流入，所以表笔Ⅰ应是红表笔；表笔Ⅱ依次接触图中B、C、D、E、F各点，以寻找故障位置，可知多用电表充当电压表使用，应选择直流10 V挡，故选A。
答案：(1)BD　(2)0.90　(3)红　A
3.一同学利用所学物理知识制作了具有多种倍率的电阻表，内部结构原理如图所示，电流计G的量程Ig＝10 μA，内阻Rg＝1 kΩ，电池电动势E＝1.5 V，其内阻很小忽略不计。
(1)A、B为两个表笔插孔，使用时先把红、黑表笔插入插孔中，其中红表笔应插入　　　　(选填“A”或“B”)插孔。
(2)将滑动变阻器R0的阻值调至最大，开关S与“×10 k”挡位接通，短接红、黑表笔，调节滑动变阻器R0的阻值使电流计G满偏，即可使用该倍率挡测量电阻的阻值。
(3)开关S与“×1 k”挡位接通，该挡位中R1＝　　　　 kΩ(可用分数表示)，若用该倍率挡位测量其他电阻，使用前　　　　(选填“需要”或“不需要”)再次进行欧姆调零。
(4)使用“×100”倍率挡位测量一未知电阻Rx的阻值时，电流计的指针指在6 μA的位置，则Rx＝　　　　Ω。
解析：(1)电流从黑表笔流出电阻表，因此A是黑表笔，B是红表笔。
(3)开关S与“×10 k”挡位接通时，根据闭合电路欧姆定律有Ig(Rg＋R0)＝E，解得R内＝Rg＋R0＝150 kΩ，开关S与“×1 k”挡位接通时，中值电阻为15 kΩ，即电阻表内阻为15 kΩ，有R内'＝，解得R1＝ kΩ。电源内阻很小忽略不计，即内电压为0，电流计G仍处于满偏，故换挡后不需要再次进行欧姆调零。
(4)开关S与“×100”倍率挡位接通时，中值电阻为1.5 kΩ，即电阻表内阻为1.5 kΩ，可得1 500 Ω＝，使用“×100”倍率挡位测量一未知电阻Rx的阻值时，电流计的指针指在6 μA的位置，根据闭合电路欧姆定律有 Rx＋I(Rg＋R0)＝E，联立解得Rx＝1 000 Ω。
答案：(1)B　(3)　不需要　(4)1 000
4.(2025·常州模拟)现在许多汽车的雨刮器都具有自动感应功能，通常在挡风玻璃中间上方安装红外反射式雨量传感器。其示意图如图甲所示，由右侧发光二极管发射红外线，射向挡风玻璃并全部发生全反射，红外线被光电二极管接收。下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，从而让雨刮器工作。试回答以下问题：
(1)下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，部分光线发生了　　　　(选填“折射”或“干涉”)。
(2)雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，若雨刮器内部电路结构简化成图(a)和图(b)，其中A为光电传感器模块，B为电动机模块，则能够实现雨量越大雨刮器越快的是　　　　[选填“图(a)”或“图(b)”]。
(3)小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机，铭牌上标有额定电压12 V，额定功率30 W，通过测量发现电动机电压达到6 V才能转动。为保护电动机，不转动时，电流不能超过1 A。小明同学打算测量电动机内阻。
①他首先用多用电表的电阻挡进行粗测，他选择了×1挡后，先进行欧姆调零，再进行测量，读数如图乙所示，则读数为　　　　Ω；
②为精确测量，实验室提供了如下器材：恒压电源U(12 V)，电压表V(8 V，约1 kΩ)，电流表A(1 A，约1 Ω)，滑动变阻器R(0～10 Ω)，定值电阻R0＝5 Ω，导线、开关。他设计了如图丙所示的电路图。请回答以下问题：
(ⅰ)为了多测几组数据，图丙中的电路图，电压表应该接在　　　　(选填“a”或“b”)端。
(ⅱ)若某次测量，电压表读数为U0，电流表为I0，则电动机内阻为　　　　(用题中符号表示)。
解析：(1)下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，玻璃之外是雨水，雨水的折射率大于空气，故有一部分光线通过界面发生折射。
(2)雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，由此可知雨量越大时通过电动机的电流越大，图(a)并联当传感器电阻变小时雨刮器两端的电压变小；图(b)串联，当传感器电阻变小时，通过雨刮器电动机的电流变大，能够实现雨量越大雨刮越快的是图(b)的电路。
(3)①电阻表选择了×1挡后，先进行欧姆调零，再进行测量，读数如图乙所示，则读数为4.0 Ω。
②(ⅰ)为了多测几组数据，要求电压表在测量时的变化范围更大一些，故电压表应该接在b端。
(ⅱ)由欧姆定律可知，电动机内阻为R机＝－R0。
答案：(1)折射　(2)图(b)　(3)①4.0　②(ⅰ)b
(ⅱ)－R0
5.某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验。
(1)粗测水果电池电动势，某同学将多用电表直流电压2.5 V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为　　　　V。
(2)按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出U-I图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势E＝　　　　V，内阻r＝　　　　kΩ(结果保留两位有效数字)。
(3)该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管(LED)正常发光，LED的I-U图像如图丁中曲线所示，则LED正常发光时的电压U＝
　　　　V(保留两位有效数字)。
(4)在(3)中，LED正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于LED正常发光时的电压且LED熄灭，造成电压减小的原因可能是　　　　
　　　　　　　　　。
解析：(1)根据多用电表的读法可知，水果电池的电动势为E＝×2.5 V＝1.00 V。
(2)根据闭合电路的欧姆定律可得E＝U＋Ir，整理可得U＝E－Ir，故在U-I图像中，纵截距即为电源的电动势，则有E＝0.97 V，斜率为电源的内阻，则有r＝k＝＝×103 Ω＝0.75 kΩ。
(3)当三个一样的水果电池串联形成一个电池组时，作出该电源的I-U图线，如图所示，
两图线的交点横坐标即为LED正常发光时的电压，即U≈2.1 V。
(4)由于电压表内阻与LED灯的电阻相比较小，电压表的分流作用明显，导致干路电流增大，内电压增大，路端电压减小。
答案：(1)1.00　(2)0.97　0.75　(3)2.1或2.0　(4)见解析

展开更多......

收起↑