选修31 第七章 实验九 练习使用多用电表doc.docx

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选修31第七章实验九练习使用多用电表doc

实验九　练习使用多用电表

注意事项

1.使用前要机械调零。

2.两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”。

3.测电阻时

（1）指针指中值附近较准，否则换挡。

（2）每换一挡必须重新欧姆调零。

（3）读出示数要乘以倍率。

4.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，内阻会变大，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。

热点一　多用电表的使用与读数

1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘

（1）左∞右0：

电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合。

（2）刻度不均匀：

左密右疏。

（3）欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率。

电流、电压挡是量程范围挡。

在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”（因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处）。

2.欧姆表选挡的原则：

是测量电阻时使指针指在中值附近。

【例1】　（2018·南京一模）某学生用多用电表测电阻。

使用的实验器材有：

多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。

图1

（1）先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整________，使指针指向表盘右端“0刻线”。

（2）再将调节好的多用电表红表笔和________（选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________kΩ。

（3）图1甲中的电压表有两个量程：

0～3V，内阻为R1；0～15V，内阻是R2，则R1________R2（选填“＞”“＝”或“＜”）。

解析　

（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔直接接触后，调节欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右端“0刻线”；

（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接1，黑表笔接2，欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝100×

25Ω＝2.5kΩ；

（3）把电流表改装成电压表，应串联分压电阻，量程越大，串联的电阻越大，则R1＜R2。

答案　

（1）直接接触　欧姆调零旋钮　

（2）1　2.5　（3）＜

多用电表的读数技巧

（1）欧姆表的读数

①选用“×1Ω”倍率时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。

②电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。

（2）测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.2、5、0.5时，不用估读到下一位。

热点二　用多用电表进行元件探测和故障检测

【例2】　在如图2甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V　0.3A”。

合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。

图2

（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________量程较为合适（用字母序号表示）；

A.2.5VB.10VC.50VD.250V

②测得c、d间电压约为5.8V、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灯被短路

（2）接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“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，某次测试结果如图乙所示，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。

解析　

（1）①由于4节干电池串联后电动势为6V，电压表量程应选10V，B项

正确。

②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A项正确。

（2）①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”。

②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻（或测量出的电阻是常温下的电阻）。

欧姆表读数应该为6.0Ω。

由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0Ω，说明测量的应该是e、f间电阻。

由R＝

可求得电阻

为12.7Ω。

答案　

（1）①B　②A　

（2）①断开　②6.0　e、f　12.7

使用多用电表检测故障的两点注意事项

（1）多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。

（2）使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。

【例3】　如图3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3

（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4中多用电表的________（选填“A”“B”或“C”）。

图4

（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4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

解析　

（1）多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A。

（2）使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表。

（3）黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0Ω，由a、b间电阻为5Ω，a、c间为10Ω，b、c间为15Ω知，电路为a、b间5Ω的电阻与a、c间10Ω电阻串联而成，电路图如答案图所示。

答案　

（1）A　

（2）短暂　（3）5.0　电路图见下图

用多用电表探索黑箱内电学元件的方法

（1）电源的判断：

用多用电表的电压挡试触，如有示数，则说明存在电源。

（2）电阻的判断：

欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻。

（3）二极管的判断：

欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为二

极管。

（4）电容器的判断：

欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则均先指针偏转，且很快示数很大。

热点三　多用电表综合使用

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，往往涉及的变形有：

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。

【例4】　（2018·江苏苏州市高三第一次模拟）小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题。

图5

（1）他先用多用电表测量某元件的电阻，操作如下：

先选用欧姆表“×100”倍率挡开始测量，发现指针偏角过小，则应换用________（选填“×10”或“×1k”）挡；换挡后必须将红表笔和黑表笔________，调零后再重新测量。

（2）为了弄清欧姆表有关问题，小明查阅资料后发现，欧姆表内部电路可等效为：

一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图5a所示。

为了测定该欧姆表电源的电动势和“×1k”挡位的内电阻，他设计了如图b所示的测量电路。

①将上述调零后的欧姆表接入电路时，红表笔应和________（选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

②将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使欧姆表的示数如图c所示，这时电压表的示数如图d所示。

欧姆表和电压表的读数分别为________Ω和________V。

③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。

④根据前面的实验数据计算可得，此多用电表等效电源的电动势为________V，该电阻挡的内电阻为________kΩ。

解析　

（1）多用电表的欧姆挡表盘的0刻线在右端，选“×100”挡时，发现指针偏转角过小，说明被测阻值较大，应改用较大挡即“×1k”，换挡后必须将红表笔和黑表笔短接，调零后再重新测量；

（2）①电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接1，黑表笔接2；

②欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝1k×15.0Ω＝15.0kΩ＝1.5×104Ω；电压表分度值是0.1V，读数为3.60V；

③由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值为12.0kΩ；

④欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1k挡位的内电阻为15.0kΩ；根据闭合电路欧姆定律，电动势为：

E＝U＋

r＝4.00V＋

×15kΩ＝9.00V。

答案　

（1）×1k　短接　

（2）1　1.50×104　3.60　12.0　9.00（9.0）　15.0（15）

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。

（2018·无锡六校联考）请完成“练习使用多用电表”实验中的下列问题：

图6

（1）图6甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件。

现用此电表测量一阻值约为20～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：

①调节可调部件________，使电表指针停在________________位置；

②调节可调部件K，使它的尖端指向________位置；（选填“×1”“×10”或“×100”）

③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________，使电表指针指向________位置。

（2）在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示，则该电阻的阻值为________Ω。

解析　

（1）①调节可调部件机械调零旋钮S，使电表指针停在表盘左侧0刻度线

位置；

②待测电阻阻值约为20～30Ω，调节选择开关K，使它的尖端指向×1位置；

③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节欧姆调零旋钮T，使电表指针指向表盘右侧0刻度线位置。

（2）由图乙所示可知，多用电表选择欧姆×1k挡位，由图示表盘可知，待测电阻阻值为20×1kΩ＝2.0×104Ω。

答案　

（1）①S　表盘左侧0刻度线　②×1　③T　表盘右侧0刻度线　

（2）2.0×104

活页作业

（时间：

30分钟）

1.（2016·上海单科）在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中

（1）（多选）用多用表测电流或电阻的过程中（　　）

A.在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零

B.在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零

C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测

D.在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测

（2）测量时多用表指针指在如图1所示位置。

若选择开关处于“10V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数为________200Ω（选填“大于”“等于”或“小于”）。

图1

解析　

（1）多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项A正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要进行再次调零，选项B错误；在测量未知电阻时，必须先用电压表测试电阻内是否带有电源，再大致估计电阻大小选择大致倍率，故选项C错误；在测量未知电流时，必须选择电流最大量程进行试测，避免电表烧坏，故选项D正确。

（2）若选择开关处于“10V”挡，则电表的最小刻度为0.2V，此时读数为5.4V；若选择开关处于“×10”挡，欧姆表的中央刻度为15，此时指针指示未知但小于15，所以读数应该小于150Ω，故小于200Ω。

答案　

（1）AD　

（2）5.4　小于

2.（2018·盐城高三第三次模拟）小明测量LED（发光二极管）在额定电压（2.5V）时的电阻。

他选择的器材有：

滑动变阻器（0～10Ω）；电压表（量程3V，内阻3kΩ）；电动势为3.0V的电源；多用电表（电流挡；量程1mA，内阻40Ω；量程10mA，内阻4Ω；量程100mA，内阻0.4Ω）。

（1）在判断LED极性时，小明先将多用电表选择开关旋至“×10”挡，调节好多用电表，将二极管两极与表笔相接，多用电表的示数如图2甲所示时，多用电表红表笔（插在A孔中）与二极管的________（选填“正”或“负”）极相接触。

图2

（2）再将多用电表的选择开关旋至“100mA”挡，将其接入图乙所示电路。

多用电表红表笔应与________（选填“1”或“2”）连接。

（3）闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.50V时，多用电表示数为8mA，则该LED在额定电压时的电阻为________Ω。

（4）为了更准确地测出LED在额定电压时的电阻，在不更换实验器材的条件下，对小明的实验提出两点改进建议：

①_________________________________；

②________________________________________________________________。

解析　

（1）多用电表的电流从红表笔流进、黑表笔流出，二极管发光时电流从正极流进，由于二极管导通，故用黑表笔接二极管的正极，红表笔接负极。

（2）多用电表的电流从红表笔流进，由图乙可知，导线2接电源正极，电流流入多用电表。

（3）根据题意可知，电阻R＝

＝

Ω＝312.5Ω。

（4）二极管中电流为8mA，电流较小，应选择较小量程测量电流，以减小误差；二极管电阻较大，应采用电流表内接法，以减小实验误差。

答案　

（1）负　

（2）2　（3）312.5　（4）①将多用电表的选择开关旋至“10mA”测量电流　②改用多用电表（电流挡）内接法

3.（2018·南通市三模）氧化膜电阻是用真空镀膜等工艺将金属氧化淀积在绝缘基体表面上形成的薄膜电阻，常用色环来标识其阻值，如图3甲所示。

某学习小组为了测量色环不清晰的氧化膜电阻的阻值，准备了下列器材：

A.待测氧化膜电阻Rx

B.电流表A1（量程150μA，内阻约40Ω）

C.电流表A2（量程1mA，内阻约10Ω）

D.电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）

E.滑动变阻器R（阻值0～20Ω，允许最大电流1A）

F.直流电源E（输出电压5V，内阻不计）

G.多用电表

H.开关S、导线若干

（1）用多用电表粗测电阻时，将选择开关旋至×100挡，调零后将红、黑表笔与氧化膜电阻的两端相接，发现指针偏转的角度很小，再将选择开关旋至________（选填“×1”、“×10”或“×1k”）挡，正确操作后，多用电表示数如图乙所示。

（2）用伏安法测量该电阻阻值，电流表应选用________（填写器材代号）。

请在图丙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。

图3

（3）正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发现电压表指针偏转而电流表指针始终不偏转.在不断开电路的情况下，使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的________（选填“红”或“黑”）表笔与电流表“＋”接线柱保持接触，另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触，发现多用电表指针均发生较大角度的偏转，说明电路在何处发生何种故障？

________________________________________________________

____________________________________________________________________。

解析　

（1）指针偏转的角度很小，说明阻值较大，故应将选择开关调至更大挡，即旋至×1k挡。

（2）由图乙可知，电阻阻值约为28kΩ，则电路中的最大电流约为I＝

＝179μA，故电流表应选择A1，因电阻阻值较大，电流表应内接，电路如图所示。

（3）因另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触，故电流从该表笔流向多用电表，该表笔是红表笔，则与电流表“＋”接线柱接触的是黑表笔；多用电表指针均发生较大角度的偏转，则说明红表笔到电源正极间的电路无故障，即发生的故障是电流表“＋”接线柱与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路。

答案　

（1）×1k　

（2）A1　如解析图所示　（3）黑　电流表“＋”接线柱与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路

4.（2017·江苏泰州中学月考）测定某电阻丝的电阻率实验

图4

（1）实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，刻度位置如图4甲所示，则电阻丝的直径是________cm。

（2）用多用电表的欧姆挡粗测这种电阻丝的阻值：

已知此电阻丝的阻值约为几十千欧，下面给出的实验操作步骤

a.旋转选择开关S，使其尖端对准交流电500V挡，并拔出两表笔

b.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，而后断开两表笔

c.将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，测出阻值后，断开两表笔

d.旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆挡的某一挡位

合理的实验步骤顺序是：

________（填写相应的字母）。

旋转选择开关其尖端应对准的欧姆挡位是______；根据该挡位和表中指针所示的位置，电阻丝的阻值约为______Ω。

（3）用电流表和电压表较精确测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的

器材：

电压表V（量程3V，内阻约50kΩ）

电流表A1（量程200μA，内阻约200Ω）

电流表A2（量程5mA，内阻约20Ω）

电流表A3（量程0.6A，内阻约1Ω）

滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）

电源E（电源电压为4V）

开关S、导线

a.在所提供的电流表中应选用________（填字母代号）

b.在虚线框中画出测电阻的实验电路图

（4）分别用L、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为

ρ＝________。

解析　

（1）固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01mm×14.1＝0.141mm，则电阻丝的直径d＝0.5mm＋0.141mm＝0.641mm＝0.0641cm。

（2）使用欧姆表测电阻时，应选择合适的挡位，然后进行欧姆调零，再测电阻，欧姆表使用完毕后，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，则正确的实验步骤为d、b、c、a；电阻丝的阻值约为几十千欧，旋转选择开关其尖端应对准的欧姆挡位是×1k，由图示欧姆表可知，电阻丝的阻值为31×1000Ω＝3.1×104Ω。

（3）电路中最大电流约为I＝

＝

A≈1×10－4A＝100μA，故电流表应选A1；待测电阻阻值约为几十千欧，滑动变阻器最大阻值为1kΩ，故滑动变阻器应采用分压接法。

电流表内阻为200Ω，电压表内阻为50kΩ，相对来说，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，实验电路图如图所示。

（4）根据电阻定律得Rx＝ρ

＝

，又S＝

πd2，联立可得ρ＝

。

答案　

（1）0.0641　

（2）dbca　×1k　3.1×104

（3）A1　如解析图所示　（4）

5.（2018·苏锡常镇二模）指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成，现设计一个实验，测量多用电表“×1Ω”挡的内部电源的电动势和内部总电阻。

给定的器材有：

待测多用电表，量程为100mA的电流表，最大电阻为20Ω的滑动变阻器，鳄鱼夹，开关，导线若干。

实验过程如下：

（1）实验前将多用电表调至“×1Ω”挡，将红、黑表笔短接，调节旋钮，使指针指________（填“电阻”或“电流”）的零刻度。

（2）用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图5甲的两接线柱上，请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。

（3）调节滑动变阻器，读出多用电表示数R、毫安表示数I，求出电流倒数

，记录在下面的表格中，请根据表格数据在图乙的坐标系中描点作图。

（4）请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为________V，内部总电阻为________Ω。

（结果保留3位有效数字）

（5）电流表存在一定的内阻，这对实验结果________（填“有影响”或“无影响”）。

图5

R/Ω

4

7

10

14

18

20

I/10－3A

78.0

67.0

60.0

52.0

45.0

43.0

/A－1

12.8

14.9

16.7

19.2

22.2

23.2

解析　

（1）使用多用电表欧姆挡时，先要欧姆调零，将多用电表调至适当的倍率，红、黑表笔短接，调节旋钮，使指针指向电阻的零刻度，此时电流为满偏电流。

（2）电流表串联使用，滑动变阻器限流式，多用电表红“＋”黑“－”，红进黑出，电流从黑表笔流出，流进电流表的正接线柱，线路连接如图甲所示。

（3）根据数据组描点，用平滑直线进行连线，图象如图乙所示。

乙

（4）由电路图可得E＝I（R＋R内），所以R＝E

－R内，利用斜率可以求出E＝1.50V，利用横坐标截距＝

，求出R内＝15.0Ω。

（5）E＝I（R＋R内）中的R表示电路中除多用电表以外的阻值，包含了电流表的内阻，则电流表的内阻对实验结果无影响。

答案　

（1）电阻　

（2）见解析图　（3）见解析图

（4）1.45～1.55　14.5～15.5　（5）无影响

6.（2017·江苏单科）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图6所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。

继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示。

t/℃

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

Rt/Ω

199.5

145.4

108.1

81.8

62.9

49.1

（1）提供的实验器材有：

电源E1（3V，内阻不计）、电源E2（6V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0～200Ω）、滑动变阻器R2（0～500Ω）、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱（0～999.9Ω）、开关S、导线若干。

为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用________（选填“R1”或“R2”）。

　　　　图6　　　　　　　图7

（2）实验发现电路不工作。

某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图7所示的选择开关旋至________（选填“A”“B”“C”或“D”）。

（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查。

在图6中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针________（选填“偏转”或“不偏转”）。

（4）