实验十练习使用多用电表Word下载.doc

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b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．

②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用欧姆挡检测

将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值（或有电流）说明元件完好，若电阻无穷大（或无电流）说明此元件断路．

不能用欧姆表检测电源的情况．

（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．

2．使用多用电表的注意事项

（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）区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；

欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋扭．

（3）测电压时，多用电表应与被测元件并联；

测电流时，多用电表应与被测元件串联．

（4）测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零．

（5）由于欧姆表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率．

（6）使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．

（7）测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．

（8）如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出．

3．欧姆表测电阻的误差分析

（1）电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大．

（2）欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常使表针指在中央刻度附近，即表盘的～范围内，误差较小．

　　　　　　多用电表的基本使用

　　某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×

1k”挡内部电路的总电阻．

使用的器材有：

多用电表；

电压表：

量程5V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：

最大阻值5kΩ；

导线若干．

回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×

1k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．

（2）将图甲中多用电表的红表笔和________（选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．

（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.

（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.

（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丁所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×

1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ.

[解析]　

（1）欧姆表调零：

将红表笔和黑表笔短接，使指针指电阻0刻度．

（2）多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“＋”接线柱流入、“－”接线柱流出，而黑表笔连接多用电表内电池的正极，所以多用电表的红表笔和“－”端相连，黑表笔连接“＋”端．

（3）多用电表和电压表的读数分别为15.0kΩ和3.60V.

（4）由题图甲可知多用电表欧姆“×

1k”挡直接测量电压表的内阻RV，所以RV＝12.0kΩ.

（5）设多用电表内电池的电动势为E，多用电表电阻“×

1k”挡内部电路的总电阻为Rg，依题给条件由欧姆定律得：

E＝（15.0＋Rg），E＝（12.0＋Rg），

又RV＝12.0kΩ，解得：

E＝9.00V，Rg＝15.0kΩ.

[答案]　

（1）短接　

（2）1　（3）15.0　3.60

（4）12.0　（5）9.00　15.0

1．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）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根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

解析：

机械调零应旋动S，使指针对准I＝0或Ω＝∞.欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”．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，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作．

答案：

（1）S　（3）T　0刻线　（4）ADC

2．（2014·

高考安徽卷）某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验．

（1）他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图甲所示，得出电压表的内阻为3.00×

103Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为________V（结果保留两位有效数字）．

（2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图乙所示的电路图，实验步骤如下：

A．断开开关S，按图乙连接好电路；

B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；

C．将电阻箱R0的阻值调到零；

D．闭合开关S；

E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V的位置；

F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；

G．断开开关S.

实验中可供选择的实验器材有：

a．待测电压表

b．滑动变阻器：

最大阻值2000Ω

c．滑动变阻器：

最大阻值10Ω

d．电阻箱：

最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω

e．电阻箱：

最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω

f．电池组：

电动势约6V，内阻可忽略

g．开关、导线若干

按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：

①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________（选填“b”或“c”），电阻箱中选用________（选填“d”或“e”）．

②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真（选填“＞”或“＜”）；

若RV越大，则越________（选填“大”或“小”）．

（1）欧姆表的中值电阻即为其内阻值．由欧姆挡中央刻度值“15”可知欧姆表内阻为1.5×

103Ω，根据电阻分压原理可知，电压表的示数U＝·

RV＝×

3.00×

103V＝1.0V.

（2）①明确半偏法测电阻的工作原理．由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知，滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻，故滑动变阻器选c.电阻箱的阻值应与电压表内阻近似，故电阻箱选d.

②接入电阻箱后，电路总电阻阻值变大，干路电流变小，电阻箱R0和电压表分担的电压变大，则UR0>

URV，故R测>

R真．RV越大，R测越接近真实值，故越小．

（1）1.0　

（2）①c　d　②>

　小

3．（2015·

高考广东卷）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×

1”欧姆挡测量，示数如图甲所示，读数为________Ω，据此应选择图中的________（选填“乙”或“丙”）电路进行实验．

（2）连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________（选填“增大”或“减小”）；

依次记录电流及相应的电压；

将元件X换成元件Y，重复实验．

（3）图丁是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件________（选填“X”或“Y”）是非线性元件．

（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图戊所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；

断开S2，读数为1.00V．利用图丁可算得E＝________V，r＝________Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）．

（1）用多用电表的欧姆挡测电阻时，电阻值＝示数×

倍率，故读数为10Ω×

1＝10Ω，由于＜，或RX≪RV，故用伏安法测元件X的电阻时，电流表应外接，故选乙电路进行实验．

（2）滑片P从左向右滑动过程中，元件X两端的电压越来越大，电流越来越大，故电流表示数逐渐增大．

（3）由U－I图线可知Y是非线性元件．

（4）由（3）中的U－I图线，可知线性元件的电阻RX＝10Ω，当S1、S2都闭合时，回路中的电流I1＝＝0.3A，当S1闭合，S2断开时，回路中的电流I2＝＝0.1A，根据闭合电路欧姆定律，得E＝I1（RX＋r），E＝I2（RX＋R＋r），联立两式并代入数据解得E≈3.2V，r＝0.50Ω.

（1）10　乙　

（2）增大　（3）Y　（4）3.2　0.50

　　　　　　用多用电表进行元件探测、检测电路故障

　　如图甲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．

（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________（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乙所示．

请将记录表补充完整，并在图甲的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

[解析]　

（1）A是指针定位螺丝，B是欧姆调零旋钮，C是功能选择开关，故选填A.

（2）为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表，应采用“点触”方式．

（3）正反向阻值相等说明两接点间无二极管．由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0Ω.因黑箱内只有三个阻值相等的电阻，由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和，故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联．又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍，故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联；

a、b间有两个电阻时两个电阻并联，电路图见答案．

[答案]　

（1）A　

（2）短暂　（3）5.0　如下图所示

4．（2014·

高考天津卷）现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：

多用电表（仅可使用欧姆挡）；

一个电池组E（电动势6V）；

一个滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流1A）；

两个相同的电流表G（内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA）；

两个标准电阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω）；

一个电键S、导线若干．

（1）为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×

10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________（填字母代号）．

A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆

B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆

C．如需进一步测量可换“×

1”挡，调零后测量

D．如需进一步测量可换“×

1k”挡，调零后测量

（2）根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．

（1）用欧姆表粗测该电阻时，发现指针偏角非常大，说明欧姆表的读数非常小，因此，这个电阻的阻值很小，A正确．为了使欧姆表读数误差更小些，应换“×

1”挡，调零后再测量，C正确，故选A、C.

（2）要求测量电路的能耗较小，因此，应使用滑动变阻器的限流接法．可供选择的器材中无电压表，需用电流表G和R1串联改装成电压表．由于电流表G的量程太小，所以，需用R2和G并联改装成量程较大的电流表．由于未知电阻阻值较小，故电路采用“外接法”．综合考虑，电路图如图所示．

（1）AC　

（2）见解析图

5．（2014·

高考重庆卷）某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．

（1）断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为________V，说明________正常（选填：

蓄电池、保险丝、开关、小灯）．

（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是________（选填：

（1）因用直流50V挡检测，故满偏时电压为50V，刻度均匀，在题图乙所示位置时，读数为11.5（11.2～11.8之间的值均可）V，说明蓄电池正常．

（2）红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯．

（1）11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池　

（2）小灯

6．（2015·

高考全国卷Ⅰ）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．

（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；

R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；

若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA.由题给条件和数据，可以求出R1＝________Ω，R2＝________Ω.

（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA.电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；

定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；

滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为________Ω的电阻，R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器．

（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻．图乙中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱________（选填“b”或“c”）相连．判断依据是：

________________________________________________________________________.

（1）设使用a和b两接线柱时，电表量程为I1，使用a和c两接线柱时，电表量程为I2，则

使用a和b时：

＋Ig＝I1①

使用a和c时：

＋Ig＝I2②

由①②两式得R1＝15Ω，R2＝35Ω.

（2）校准时电路中的总电阻的最小值为R小＝Ω＝500Ω，总电阻的最大值为R大＝Ω＝3000Ω，故R0选300Ω的，R选用最大阻值为3000Ω的滑动变阻器．

（3）d接b时，R1和R2串联，不论是R1还是R2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将d接c.根据d接c时的电路连接情况可知：

闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；

若电表指针不动，则损坏的电阻是R2.

（1）15　35　

（2）300　3000　（3）c　闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；

若电表指针不动，则损坏的电阻是R2

多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，涉及的变形有：

1．与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋·

r，从而计算得到E；

2．与电流表串联形成闭合电路，则E＝I（RA＋r），从而计算得到E.

范例　（2016·

宿州模拟）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60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×

1Ω挡，调好零点；

电阻箱置于适当数值．完成下列填空：

甲

（1）仪器连线如图甲所示（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________（填“红”或“黑”）色；

（2）若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中（a）、（b）、（c）所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；

乙

（3）计算得到多用电表内电池的电动势为________V（保留3位有效数字）；

（4）欧姆表刻度上中间刻度值为15，若将两表笔短接，流过多用电表的电流为________mA（保留3位有效数字）．

[解析]　

（1）根据“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔．

（2）欧姆表读数为R＝14Ω；

电流表读数为I＝53.0mA；

电阻箱读数为4×

1Ω＋6×

0.1Ω＝4.6Ω.

（3）欧姆表的内阻r＝R中＝15Ω，由欧姆定律得：

E＝I（R＋r）＝1.54V.

（4）两表笔短接，则I0＝＝102mA.

[答案]　

（1）黑　

（2）14　53.0　4.6　（3）1.54　（4）102　

[点评]　该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查，只要掌握了欧姆表的原理和测电动势的方法，就不难解决．