1、7学生实验：练习使用多用电表学习目标1.物理观念知道欧姆表的原理，了解多用电表的结构2.物理观念学会用多用电表测量电压、电流和定值电阻3.科学思维学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此推断二极管的正、负极一、实验原理1欧姆表(1)欧姆表的构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成，其改装的理论依据就是闭合电路欧姆定律(2)测量原理如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值(3)内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根
2、据闭合电路的欧姆定律：Ig，故欧姆表内电阻R内rRgR0.(4)刻度标注“0 ”标注：当红、黑表笔相接时(图甲)，此时被测电阻Rx0，调节调零电阻R，使表头达到满偏电流，即Ig，这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻，R内rRRg，因此时Rx0，所以满偏电流Ig处应标注0 .“”标注：当红、黑表笔不接触时(图272乙)相当于被测电阻Rx，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“”点其他刻度的标注：当红、黑表笔间接入一电阻Rx时，如图丙所示，由闭合电路的欧姆定律有I，每一个电流值对应一个阻值Rx，将电流刻度转换成电阻标度，就将电流表改装成了欧姆表(5)欧姆表的内阻与
3、中值电阻的关系由I可得，当RxR内时，IIg，指针半偏，通常把此时的Rx的值(即表盘中央的标度)称为中值电阻，则当指针半偏时，表盘的中值电阻R中R内2多用电表(1)用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量(2)最简单的多用电表原理图：如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用(3)外形构造：如图所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置时，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表在不使用时，应把选择开关旋到“OFF” 挡或交流电压最高挡二、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关
4、、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个三、实验步骤1测量电压(1)选择直流电压挡合适的量程(2)将多用电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔高(填“高”或“低”)2测量电流(1)选择直流电流挡合适的量程(2)将被测电路导线拆开一端，把多用表串联在电路中，注意电流应该从红表笔流入电表3测电阻(1)将选择开关打在欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，经过被测量电阻(2)测量步骤：选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”使指针指
5、向“0 ”测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡4用多用电表判断二极管的正负极(1)认识二极管：如图所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极特点：电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”)，而从负极流入时电阻很大(填“很大”或“很小”)(2)多用电表测二极管的正、反向电阻测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡
6、，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极四、数据处理1测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积2如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001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五、误差分析1电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池2欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差3由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指在刻度盘中央附近六、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
7、，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”指表盘刻度右侧的“0”位置，调整的是电阻挡的调零旋钮3测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零4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5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，甚至可能会损坏电表6多用电表使用完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，如果长期不用时，把表内电池取出.【例1】若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电动势为
8、1.5 V，那么该欧姆表的内阻为_.待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为_.若指针指在满刻度的处，则待测电阻的阻值为_.思路点拨：解答本题时应把握以下两点：用欧姆表测电阻时，待测电阻Rx与内部电路组成串联电路应用闭合电路的欧姆定律列式求解解析：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流表指针满偏时Ig，欧姆表的内阻R内RgrR0 300 .当电流为Ig时，有Ig，即R内Rx1600 ，故Rx1300 .当电流为Ig时，有Ig，即R内Rx2400 ，故Rx2100 .答案：300300100应用欧姆表的两点注意(1)欧姆表的刻度不均匀，且由右向左刻度越来越密
9、，要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央部分(2)流过欧姆表的电流是内部电源提供的，流过电压表、电流表的电流是外电路的电源提供的【例2】如图所示是某同学连接的实物图，灯泡A、B的规格均为“2.5 V1 W”，滑动变阻器的规格为“10 1 A”，闭合开关后两灯都不亮他采取下列两种方法对故障原因进行排查：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于_挡A2.5 VB10 VC50 V D250 V在测试a、b间的直流电压时，红表笔应当接触_(填“a”或“b”)该同学的测试结果如表一所示，则根据测试结果可以判断故障是_A灯A短路 B灯B短路Ccd段断路 Ddf段断路(2)将开关断开，再选电阻挡
10、进行测试，测试结果如表二所示，那么查出的故障是_A灯A断路 B灯B断路C灯A、B都断路 Dd、e间断路解析：(1)由题中实物图可知，电源由4节干电池组成，电源电动势E6 V，用多用电表直流电压挡测量时，应选10 V挡较合适根据电流应从红表笔流入，从黑表笔流出的原则，红表笔应连电源正极，即接b.可用排除法确定电路故障，接a、b时有示数，说明从电源负极到a处、正极至b处，无断路；测试点b、d之间有示数，说明a与d之间无断路；测试点c、d之间无示数，说明e、f、b间有断路；测试点d、f之间有示数，说明f、b间无断路，故可确定断路在d、f间另外不能说明A或B灯短路，因为一个灯短路，并不影响另一个灯发光
11、(2)由接c、d和接e、f时指针偏转情况可知，灯A、B均未断路，由接d、e时指针偏转情况可知，d、e间断路答案：(1)BbD(2)D【例3】图(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250 A，内阻为480 .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1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 挡(a)(b)(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
12、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R1R2_， R4_.(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)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左
13、端电流“0”位置，选项A错误；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，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误(3)根据题给条件可知：当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1 mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知：，解得R1R2160 .当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 ，两端电压为0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88 V，则R4电阻为880
14、.(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5 mA，读数为1.47 mA若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11100 1.10 k.若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为2.95 V.答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10 k2.95 V(1)电表的改装在表头两端并联小阻值电阻可改装为电流表，将表头与大阻值电阻串联可改装为电压表，而表头与电池及电阻串联在一起可改装为欧姆表.(2)本题易错点R6为欧姆表欧姆调零电阻.B端与“3”“4”“5”相连时，电阻R1和R2是工作电阻，且
15、与Rg为并联关系.注意读数以3位有效数字形式体现，如B端与“3”相连时读数为1.10103，不能写成1 100 .1(多选)关于多用电表，下列说法中正确的是 ()A多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的B用多用电表无论是测电压、电流，还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势C多用电表的电压挡、电流挡、欧姆挡都是靠外部提供电流的D用多用电表测电压、电流、电阻时，电流都是从红表笔流入电表的AD多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的，当用多用电表测量电压、电流时，使表头指针转动的“电源”在外部，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表而用欧姆挡测电阻时，使表头指针转动
16、的电源在多用电表内部，此时，电流仍是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，所以此时黑表笔电势高于红表笔电势，由以上分析可知，A、D对，B、C错2.(多选)如图所示是简化的多用电表的电路图转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是()AS与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大BS与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大CS与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大DS与5连接时，多用电表就成了欧姆表ADS与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1R2起分流作用，所以S与1或2连接
17、时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大，A正确；S与3或4连接时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3R4，所以前者量程较小，B、C错误；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻，D正确3.(多选)如图所示，为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔下列说法中正确的是()Aa孔插红表笔B表盘刻度是均匀的C用100 挡测量时，若指针指在0附近，则应换用1 k挡D测量“220 V100 W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484 小AD由图示可知，a插孔与内置电源负极相连，则a插孔是“”插孔，a孔应插红表笔，故A正确；欧姆表刻度盘不均匀，右
18、侧稀疏左侧密集，故B错误；用100 挡测量时，若指针指在0 附近，说明所选档位太大，应换小挡，应换用10 挡，故C错误；测灯泡电阻时应把灯泡从电路中断开，其温度比灯泡正常发光时的温度低，电阻小于灯泡正常发光时的电阻，因此测量“220 V100 W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484 小，故D正确4如图所示，黑盒中有一个单向导电元件，当元件中电流沿某一方向时，单向导通，其电阻为零；当电流反向时，其电阻无穷大另外，还有两个阻值均为1 k的电阻它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如下表所示黑表笔112红表笔231表盘读数00.5 k2
19、 k那么黑盒中的电路应为下列选项中的()C黑表笔与表内电源的正极相连，红表笔与表内电源的负极相连当黑表笔接1、红表笔接2时电阻为0，表明1、2间测的是二极管的正向电阻；当黑表笔接1、红表笔接3时电阻为0.5 k，是已知电阻阻值的二分之一，故1、3间是两个电阻并联；当黑表笔接2、红表笔接1时，电阻为2 k，为两个电阻串联综合分析可判定选项C正确5.如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图电流表满偏电流0.5 mA、内阻10 ；电池电动势1.5 V、内阻1 ；变阻器R0阻值05 000 .(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的，当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零
20、调零后R0阻值将变_(选填“大”或“小”)；若测得某电阻阻值为300 ，则这个电阻的真实值是_.(2)若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_(选填“偏大”“偏小”或“准确”)解析：(1)由闭合电路欧姆定律：Ig得：R0Rgr，因为式中E变小，r变大，故R0将减小；因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E1.5 V刻度的测得某电阻阻值为300 时，电流表中的电流I，R，当电池电动势下降到E1.45 V时，此时欧姆表的内阻R，由闭合电路欧姆定律得I，解得真实值R290 .(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V，内阻为10 的电池，调零后测量某电
21、阻的阻值的测量结果准确，因为电源的电动势没有变化，而内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消答案：(1)小290(2)准确6为了确定一个定值电阻Rx的阻值，做如下测量：(1)用多用电表“1”倍率粗测该电阻，示数如图所示，测量结果为_.(2)用伏安法测量该电阻，实验室提供的器材及规格如下：电压表V1(03 V，内阻约3 k)电压表V2(015 V，内阻约15 k)电流表A(050 mA，内阻约5 )滑动变阻器R1(最大阻值20 )滑动变阻器R2(最大阻值2 k)定值电阻R0(阻值50 )电源(4 V，内阻可不计)开关1个，导线若干为了较准确的测量电阻，电压表应该选择_，滑动变阻器应该选择_；请在方框内画出电路图解析：(1)用多用电表“1”倍率粗测该电阻，测量结果为13 .(2)因电源电压只有4 V，故电压表选V1；滑动变阻器要用分压电路，故选R1；电路如图所示答案：(1)13.0(或13)(2)V1R1图见解析