实验十一 练习使用多用电表.docx
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实验十一练习使用多用电表
实验十一 练习使用多用电表
一、基本原理与操作
原理电路图
操作要领
原理：
闭合电路欧姆定律
I＝
（1）机械调零
（2）测量定值电阻
①先机械调零后欧姆调零
②每换一挡重新欧姆调零
（3）测量小灯泡的电压和电流
（4）测量二极管的正、反向电阻
（5）探索黑箱内的电学元件
注意事项
1.
（1）操作：
测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆。
（2）电流方向：
红表笔进，黑表笔出。
2.测电阻时
（1）指针指中值附近较准，否则换挡。
（2）读出示数要乘以倍率。
3.使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。
误差分析
1.偶然误差
（1）估读时易带来误差。
（2）表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。
2.系统误差
（1）电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。
（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。
教材原型实验
命题角度
利用多用电表测电阻、电压、电流
【例1】
（1）用如图1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。
图1
①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________（选填“0刻线”或“∞刻线”）。
④将两表笔分别与待测电阻两端相接，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________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1k”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端相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零
（2）如图2所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，则图示的电阻值为________Ω；测直流电流时，用的是0～100mA的量程，此时图示的电流值为__________mA；测直流电压时，用的是0～50V量程，此时图示的电压值为________V。
图2
解析
（1）①机械调零应旋动S，使指针对准电流的“0”刻线。
③欧姆调零应旋动T，使表笔短接时指针对准电阻的“0”刻线。
④指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，选好新的倍率后，需对多用电表重新进行欧姆调零，然后再测电阻，所以应按A、D、C顺序操作。
（2）欧姆表读数＝刻度盘读数×倍率＝17×100Ω＝1700Ω；选用量程为0～100mA的电流挡时，读数可选取中间排刻度，由图可知，此时的电流值为46mA；选用量程为0～50V的电压挡，读数选取中间第二排刻度，由图可知，此时的电压值为23.2V。
答案
（1）①S ③T 0刻线 ④ADC
（2）1700 46 23.2（23.1～23.3）
拓展训练1（2017·全国Ⅲ卷，23）图3（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250μA，内阻为480Ω。
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1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。
图3
（1）图（a）中的A端与________（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
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
（3）根据题给条件可得R1＋R2＝______Ω，R4＝______Ω。
（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__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________。
（结果均保留3位有效数字）
解析
（1）与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
（2）R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，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。
（3）换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以
R1＋R2＝
＝160Ω；
换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻
r＝
＝120Ω，
新表头的量程是1mA，所以
R4＝
－r＝
Ω－120Ω＝880Ω
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。
若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5mA的电流表，则读数为1.41mA；若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100Ω挡，则读数为11.0×100Ω即1.10×103Ω；若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5V电压表，则读数为2.82V。
答案
（1）黑
（2）B （3）160 880 （4）1.41mA
1.10×103Ω 2.82V
命题角度
探测黑箱内部元件及连接方式
【例2】“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：
用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；
第二步：
用电阻“×100Ω”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图4所示。
图4
（1）第一步测量结果表明盒内___________________________________________。
（2）图5标出了图4甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω；图6标出了图丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是__________Ω。
（3）请在图7的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
图7
解析
（1）使用电压挡进行测量，目的是看盒内是否有电源，由于指针不发生偏转，因此盒内不存在电源。
（2）使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。
所以图5示数为12×100Ω＝1200Ω，图6读数为5×100Ω＝500Ω。
（3）使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察图4中的甲、乙可知，在测量b、c之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明b、c之间接有一个定值电阻；观察图4中的丙、丁可知，在测量a、c之间电阻时，黑表笔接c时电阻很小，接a时电阻很大，说明a、c之间有二极管，而且c应该接二极管的正极；观察图4中的戊可知，黑表笔接b时电阻比丙中黑表笔接
c时电阻大，说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件，由图己可知，a、b之间电阻无穷大，故盒内元件的连接如图所示。
答案
（1）不存在电源
（2）1200 500 （3）见解析图
拓展训练2如图8所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
图8
（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的________（选填“A”“B”或“C”）。
（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________（选填“短暂”或“持续”）接b，同时观察指针偏转情况。
（3）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。
测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表。
两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图所示。
请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。
两表笔接的接点
多用电表的示数
a、b
________Ω
a、c
10.0Ω
b、c
15.0Ω
答案
（1）A
（2）短暂 （3）5.0 如图所示
实验拓展创新
命题角度
多用电表与其他测量实验的综合
【例3】某兴趣小组对市场中电线进行调查，
（1）如图9所示，采用绕线法测得该电线直径为______mm。
（2）取长度为100m的电线，欲测其电阻：
①先用多用电表进行粗略测量，将多用电表选择开关置于“×10”挡并调零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图10所示。
为了使测量值更准确，选择开关应置于________（选填“×1”“×100”或“×1k”）挡，并将两表笔短接，调节图11中________（选填“A”或“B”）重新调零后进行测量。
图13
②用伏安法测量其电阻，并设计如图12所示的电路，则电压表的另一端应接________（选填“a”或“b”），测量得电压表示数为4.50V，而电流表示数如图13所示，则所测的电阻为________Ω。
解析
（1）由图可知，10匝线圈的直径之和为12.0mm，则导线的直径为
mm＝1.20mm。
（2）①欧姆表偏转角度过大，说明待测电阻的阻值较小，应换用小倍率挡；换挡后，需要重新进行欧姆调零，方法是将两表笔短接，调节图11中的B旋钮（欧姆调零旋钮），使指针指到欧姆零刻度处。
②因待测电阻的阻值较小，应采用电流表外接法，故电压表的另一端应接a；电流表量程为3A，分度为0.1A，则读数为2.50A，故电阻R＝
Ω＝1.80Ω。
答案
（1）1.20
（2）①×1 B ②a 1.80
拓展训练3在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：
（1）甲同学仅用一只多用电表，选择欧姆挡________（填“能”或“不能”）测出干电池的内阻。
（2）乙同学用待测干电池、滑动变阻器、多用电表、电流表、开关、导线连成如图14所示电路进行实验。
连接多用电表的导线c端应接在图中________（选填“a”或“b”）接线柱；选择开关位置正确的是图15中的________（选填“甲”“乙”或“丙”）。
图14
图15
（3）正确连线后，闭合开关，缓慢移动滑片至某一位置时，两表指针如图16所示，此时电流表的示数为________A，多用电表读数为________V。
图16
解析
（1）由于多用电表的欧姆挡内部存在电源，所以电池接多用电表的欧姆挡，可能烧毁多用电表，同时也不能准确测量电阻。
（2）由于干电池内阻与电流表内阻相差不多，因此电流表应采用相对电源的外接法，故导线c应接在b端；同时多用电表应作为电压表使用，故应选乙。
（3）电流表量程为0～0.6A，分度为0.02A，则读数为0.20A，多用电表量程为0～2.5V，分度为0.05V，则读数为1.05V。
答案
（1）不能
（2）b 乙 （3）0.20 1.05
命题角度
用多用电表判断电路故障
【例4】如图17是某同学连接的实验电路实物图。
若L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查：
图17
（1）应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于的量程是（ ）
A.0～2.5VB.0～10V
C.0～50VD.0～250V
（2）该同学的测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触__________（填“a”或“b”）。
根据测试结果，可以判定故障是（ ）
A.灯L1短路B.灯L2短路
C.cd段断路D.df段断路
表1
测试点
a、b
c、d
d、f
电压表示数情况
有示数
无示数
有示数
（3）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测试结果如表2所示，那么进一步检查出的故障是（ ）
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1、灯L2都断路 D.de段断路
表2
测试点
c、d
d、e
e、f
指针偏转情况
解析
（1）四节干电池的总电动势为6V，应用多用电表的直流电压的10V挡测量，故选B。
（2）在测试a、b间直流电压时，因为电流必须从多用电表正接线柱流入，所以红表笔应当接触a。
A项，若灯L1短路，L1灯不亮，而L2灯亮，与题不符，故A错误；B项，若灯L2短路，L2灯不亮，而L1灯亮，与题不符，故B错误；C项，cd段断路，则d、f间没有电压，无示数，故C错误；D项，df段断路时，电路中无电流，两灯泡都不亮，a、b和d、f间有电压，c、d间无电压，与题相符，故D正确。
（3）欧姆表的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大。
根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说明d、e间导线断路，故D正确。
答案
（1）B
（2）a D （3）D
拓展训练4有位同学在某次实验中，通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻Rx及三节干电池连成如图18所示的电路。
他共用了5根导线：
ab、cd、ef、gh和ij，由于混进了一根内部断开的导线，当合上开关S后，无论怎样移动变阻器的滑片，电流表读数均为零。
（1）若用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好置于________挡。
A.1VB.5V
C.25VD.250V
（2）接下来在测量g、h间直流电压时，红表笔应接____________端。
若测试结果如图19所示，则g、h间直流电压是________V，其他四根导线两端的电压测量值为零，可以断定________导线内部断开。
（3）如果用多用电表的欧姆挡进行检查，请写出操作步骤：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
解析
（1）因三节干电池的电动势之和为4.5V，则电压表选5V挡，则B项正确。
（2）电流由红表笔流入，则红表笔接g端，图19的示数为：
4.20V，电压表有示数，则与电压表串联电路是通的，测量部分即并联导线断。
（3）用欧姆表检查：
选择×1挡，欧姆调零，断开电键，用欧姆表的表笔分别测量各段的阻值，无示数为内部断开，有示数为完好。
答案
（1）B
（2）g 4.20 gh （3）见解析
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