多用电表的使用
1.利用多用电表测电阻阻值(练习用多用电表测试标有阻值的电阻) . (1)调整 ,使指针 .
(2)选择开关置于欧姆挡的“×1”挡量程上,将红、黑表笔 ,调节 旋钮,使指针指到 位置,然后 表笔.
(3)将两表笔分别接触标定值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,与标定值进行比较,然后 表笔.
(4)选择开关改置“×100”挡,重新进行 .
(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,与标定值进行比较,然后 表笔.
2.欧姆表的工作原理
在欧姆表构造电路图中(如图所示) ,电池电动势E ,内阻r ,电流表的内阻R g ,调零电阻R 0,待测电阻R x ;由闭合电路欧姆定律得:I =
E
R x +R 0+R g +r
R x 与
电流I 虽不成正比,但有对应关系,所以欧姆表的刻度是 的,且待测电阻R x 越小,指针偏转 ,当R x 等于零时,调节R 0使电流满刻度,即欧姆表的“0”欧姆位置.
例一.如图所示为一电路板示意图,a 、b 、c 、d 为接线柱,a 、d 与220 V的交流电源连接,ab 间、cd 间分别连接一个电阻,现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一多用电表的交流电压表分别测得b 、d 两点以及a 、c 两点间的电压均为220 V ,由此可见( )
A .ab 间电路通,cd 间电路不通 B.ab 间电路不通,bc 间电路通 C .ab 间电路通,bc 间电路不通 D.cd 间电路不通,bc 间电路通 例二.用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值,若将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时,测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处,为了提高测量的精确性,有下列可供选择的步骤:
A .将两根表笔短接
B .将选择开关拨至“×1 kΩ”挡 C .将选择开关拨至“×10 Ω”挡
D .将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数 E .调节调零电阻,使指针停在0 Ω刻度线上F .将选择开关拨至交流电压最高挡上
将上述中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理的顺序是________(填写步骤的代号) ;若操作正确,上述D 步骤中,指针偏转情况如图所示,则此未知电阻的阻值R x
=
________.
测电源电动势和内阻
例三、.在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如图所示的电路.一位同学记录的6组数据见下表:
根据图线读出电源的电动势E =________ V,求得电源的内阻r =________ Ω.
例四、.在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用. A .干电池(电动势约为1.5 V)
B .直流电流表
(
量程为0~0.6~3 A,0.6 A 挡内阻为0.10 Ω,3 A 挡内阻为0.025 Ω) C .直流电压表(量程为0~3~15 V,3 V挡内阻为5 kΩ,15 V挡内阻为25 kΩ) D .滑动变阻器(阻值范围为0~15 Ω,允许最大电流为1 A) E .滑动变阻器(阻值范围为0~1 000 Ω,允许最大电流为0.5 A) F .开关G .导线若干H .电池夹
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小) 给图所示的实物图连线.
(2)根据实验记录,画出的U —I 图象如图所示,可得待测电池的内阻r =________ Ω.
考点一 游标卡尺、螺旋测微器的读数
游标卡尺的读数应注意以下几点: (1)看清精确度 例如(图
7)
图7
例如(图
8)
图8
(2)主尺上的单位应为厘米
主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米,读数时应将毫米和厘米分清,游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm. 例如(图
9)
图9
(3)区分零刻度与标尺最前端 例如(图10)
图10
例1 (1)如图11所示为一种游标卡尺,它的游标尺上有 20个小的等分刻度,总长度为19 mm.用它测量某物 体长度时,游标卡尺示数如图所示,则该物体的长 度是___________ cm.
(2)如图12所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的示意图,则该金属丝的直径为
________ mm.
图11
图
12
例2.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ. 步骤如下: (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图19甲所示,可知其长度为________ mm; (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为________ mm;
甲 乙
如图所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,两板间的距离d =40 cm.电源电动势E =24 V,内电阻r =1 Ω,电阻R =15 Ω. 闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从B
-
板小孔以初速度v 0=4 m/s竖直向上射入板间. 若小球带电荷量为q =1×102 C,质量为m =2×-
102 kg,不考虑空气阻力. 那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时,电源的输出功率是多大?(取g =10 m/s2)
3. 如图所示的电路中,R 1=3Ω,R 2=6Ω,R 3=1. 5Ω,C =20μF当开关S 断开时,电源所释放的总功率为2W ;当开关S 闭合时,电源所释放的总功率为4W 求:
(1) 电源的电动势和内电阻; (2) 闭合S 时,电源的输出功率;
(3) S 断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
课后作业:
1. 如图所示,M 为一线圈电阻r =0. 4Ω的电动机,R =24Ω,电源电动势E =40V . 当S 断开时,电流表的示数,I 1=1. 6A ,当开关S 闭合时,电流表的示数为I 2=4. 0A 求开关S 闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.
2. 如图所示电路中,R 3=4Ω,电流表读数为0. 75A ,电压表读数为2V ,由于某一电阻断路,使电流表读数为0. 8A ,而电压表读数为3. 2V 问:
(1) 哪一只电阻断路?
(2) 电源电动势和内电阻各多大?
解: (1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A 板时速度为零。设两板间电压为U AB
由动能定理得 -mgd -qU AB =0-
12
mv 0 ① 2
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB =8 V ② 设通过滑动变阻器电流为I, 由欧姆定律得
I =
E -U 滑R +r
=1A ③
U 滑I
滑动变阻器接入电路的电阻 R 滑=
=8 Ω ④
(2)电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W ⑤
E 2
=2W ① 解:(1)S 断开时P 总=
6+1. 5+r
S 闭合时P 总
'
E 2
==4W ② 2+1. 5+r
E 4
解①、②两式得E =4V ,r =0. 5Ω (2) S 闭合时P 出=() ⨯3. 5=3. 5W (3) S 断开时,U C =3V ,Q 1=CU C =6×105C , S 合上时,U ′C =0, Q 2=0
-
2
解:设电源内阻为r ′, 当S 断开时,I 1=
E 40V
,即1. 6A =,得r ′=1Ω. R +r '24Ω+r '
当S 合上时,I 2=4A ,则U 内=I 2·r ′=4V
U 外=E -U 内=40V -4V =36V ,也即电动机两端电压为36V
P 热=I 2r =(I 2-
U 外236
) r =(4-) 2⨯0. 4W =2. 5W R 24
U 外
) ⨯U 外-2. 5W =87. 5W 解:(1) 用排除法可判断得出R 1断 R
3. 2V
=4Ω 0. 8A
P 机=P 总-P 热=(I 2-
(2) R 1断开后,电压表示数即为R 2上的电压故R 2=
R 1断开前, R 2上电压为0. 75×4V =3V ,而此时电压表示数为2V ,故R 3上的电压为1V ,
I 3=
U 31V U 2V
==0. 25A , R 1=1==8Ω R 34ΩI 30. 25A
由E =U 外+Ir 可得R 1断开前:E =3V +(0. 75+0. 25) r ① R 1断开后:E =3. 2V +0. 8r ②
解①、②两式可得E =4V ,r =1Ω。
多用电表的使用
1.利用多用电表测电阻阻值(练习用多用电表测试标有阻值的电阻) . (1)调整 ,使指针 .
(2)选择开关置于欧姆挡的“×1”挡量程上,将红、黑表笔 ,调节 旋钮,使指针指到 位置,然后 表笔.
(3)将两表笔分别接触标定值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,与标定值进行比较,然后 表笔.
(4)选择开关改置“×100”挡,重新进行 .
(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,与标定值进行比较,然后 表笔.
2.欧姆表的工作原理
在欧姆表构造电路图中(如图所示) ,电池电动势E ,内阻r ,电流表的内阻R g ,调零电阻R 0,待测电阻R x ;由闭合电路欧姆定律得:I =
E
R x +R 0+R g +r
R x 与
电流I 虽不成正比,但有对应关系,所以欧姆表的刻度是 的,且待测电阻R x 越小,指针偏转 ,当R x 等于零时,调节R 0使电流满刻度,即欧姆表的“0”欧姆位置.
例一.如图所示为一电路板示意图,a 、b 、c 、d 为接线柱,a 、d 与220 V的交流电源连接,ab 间、cd 间分别连接一个电阻,现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一多用电表的交流电压表分别测得b 、d 两点以及a 、c 两点间的电压均为220 V ,由此可见( )
A .ab 间电路通,cd 间电路不通 B.ab 间电路不通,bc 间电路通 C .ab 间电路通,bc 间电路不通 D.cd 间电路不通,bc 间电路通 例二.用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值,若将选择倍率的旋钮拨至“×100 Ω”的挡时,测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处,为了提高测量的精确性,有下列可供选择的步骤:
A .将两根表笔短接
B .将选择开关拨至“×1 kΩ”挡 C .将选择开关拨至“×10 Ω”挡
D .将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数 E .调节调零电阻,使指针停在0 Ω刻度线上F .将选择开关拨至交流电压最高挡上
将上述中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理的顺序是________(填写步骤的代号) ;若操作正确,上述D 步骤中,指针偏转情况如图所示,则此未知电阻的阻值R x
=
________.
测电源电动势和内阻
例三、.在测电源电动势和内阻的实验中,用电源、电阻箱、电压表连成如图所示的电路.一位同学记录的6组数据见下表:
根据图线读出电源的电动势E =________ V,求得电源的内阻r =________ Ω.
例四、.在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用. A .干电池(电动势约为1.5 V)
B .直流电流表
(
量程为0~0.6~3 A,0.6 A 挡内阻为0.10 Ω,3 A 挡内阻为0.025 Ω) C .直流电压表(量程为0~3~15 V,3 V挡内阻为5 kΩ,15 V挡内阻为25 kΩ) D .滑动变阻器(阻值范围为0~15 Ω,允许最大电流为1 A) E .滑动变阻器(阻值范围为0~1 000 Ω,允许最大电流为0.5 A) F .开关G .导线若干H .电池夹
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小) 给图所示的实物图连线.
(2)根据实验记录,画出的U —I 图象如图所示,可得待测电池的内阻r =________ Ω.
考点一 游标卡尺、螺旋测微器的读数
游标卡尺的读数应注意以下几点: (1)看清精确度 例如(图
7)
图7
例如(图
8)
图8
(2)主尺上的单位应为厘米
主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米,读数时应将毫米和厘米分清,游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm. 例如(图
9)
图9
(3)区分零刻度与标尺最前端 例如(图10)
图10
例1 (1)如图11所示为一种游标卡尺,它的游标尺上有 20个小的等分刻度,总长度为19 mm.用它测量某物 体长度时,游标卡尺示数如图所示,则该物体的长 度是___________ cm.
(2)如图12所示为使用螺旋测微器测量某金属丝直径的示意图,则该金属丝的直径为
________ mm.
图11
图
12
例2.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ. 步骤如下: (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图19甲所示,可知其长度为________ mm; (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为________ mm;
甲 乙
如图所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,两板间的距离d =40 cm.电源电动势E =24 V,内电阻r =1 Ω,电阻R =15 Ω. 闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从B
-
板小孔以初速度v 0=4 m/s竖直向上射入板间. 若小球带电荷量为q =1×102 C,质量为m =2×-
102 kg,不考虑空气阻力. 那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时,电源的输出功率是多大?(取g =10 m/s2)
3. 如图所示的电路中,R 1=3Ω,R 2=6Ω,R 3=1. 5Ω,C =20μF当开关S 断开时,电源所释放的总功率为2W ;当开关S 闭合时,电源所释放的总功率为4W 求:
(1) 电源的电动势和内电阻; (2) 闭合S 时,电源的输出功率;
(3) S 断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
课后作业:
1. 如图所示,M 为一线圈电阻r =0. 4Ω的电动机,R =24Ω,电源电动势E =40V . 当S 断开时,电流表的示数,I 1=1. 6A ,当开关S 闭合时,电流表的示数为I 2=4. 0A 求开关S 闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.
2. 如图所示电路中,R 3=4Ω,电流表读数为0. 75A ,电压表读数为2V ,由于某一电阻断路,使电流表读数为0. 8A ,而电压表读数为3. 2V 问:
(1) 哪一只电阻断路?
(2) 电源电动势和内电阻各多大?
解: (1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A 板时速度为零。设两板间电压为U AB
由动能定理得 -mgd -qU AB =0-
12
mv 0 ① 2
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB =8 V ② 设通过滑动变阻器电流为I, 由欧姆定律得
I =
E -U 滑R +r
=1A ③
U 滑I
滑动变阻器接入电路的电阻 R 滑=
=8 Ω ④
(2)电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W ⑤
E 2
=2W ① 解:(1)S 断开时P 总=
6+1. 5+r
S 闭合时P 总
'
E 2
==4W ② 2+1. 5+r
E 4
解①、②两式得E =4V ,r =0. 5Ω (2) S 闭合时P 出=() ⨯3. 5=3. 5W (3) S 断开时,U C =3V ,Q 1=CU C =6×105C , S 合上时,U ′C =0, Q 2=0
-
2
解:设电源内阻为r ′, 当S 断开时,I 1=
E 40V
,即1. 6A =,得r ′=1Ω. R +r '24Ω+r '
当S 合上时,I 2=4A ,则U 内=I 2·r ′=4V
U 外=E -U 内=40V -4V =36V ,也即电动机两端电压为36V
P 热=I 2r =(I 2-
U 外236
) r =(4-) 2⨯0. 4W =2. 5W R 24
U 外
) ⨯U 外-2. 5W =87. 5W 解:(1) 用排除法可判断得出R 1断 R
3. 2V
=4Ω 0. 8A
P 机=P 总-P 热=(I 2-
(2) R 1断开后,电压表示数即为R 2上的电压故R 2=
R 1断开前, R 2上电压为0. 75×4V =3V ,而此时电压表示数为2V ,故R 3上的电压为1V ,
I 3=
U 31V U 2V
==0. 25A , R 1=1==8Ω R 34ΩI 30. 25A
由E =U 外+Ir 可得R 1断开前:E =3V +(0. 75+0. 25) r ① R 1断开后:E =3. 2V +0. 8r ②
解①、②两式可得E =4V ,r =1Ω。