1、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)测量定值电阻先机械调零后欧姆调零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)V、A挡：相当于电压表、电流表(2)挡：闭合电路欧姆定律(3)调零：机械调零、欧姆调零(4)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
2、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。热点一教材原型实验命题角度多用电表的原理、读数及应用【例1】(2019南充市一诊)在物理课外活动中， 某位同学制作了一个简单的多用电表，图1甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg10 ，满偏电流Ig10 mA，定值电阻R2240 。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出。图1(1)当选择开关接3时，电表为_(选填“欧姆表”“电压表”或“电
3、流表”)，量程为_。(2)为了测该多用电表欧姆挡的内电阻和表内电池的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处， 此时电阻箱如图丙所示；计算得到多用电表内电池的电动势为_V。(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_。(4)该简单欧姆表使用一段时间后，电池的电动势下降到1 V、内阻变大，但此表仍能调零，用此表某次测得待测电阻R值为180 ，该电阻真实值为_。解析(1)由图甲所示电路图可知，当选择开关接3时
4、，表头与分压电阻串联，此时电表为电压表；量程为UIg(RgR2)0.01(10240) V2.5 V。(2)当电流表满偏时，Ig；调节电阻箱使多用电表指针指在C处，电阻箱读数为150 ，则Ig，联立解得R1r150 ；E1.5 V；(3)当电流表满偏时，Ig，接待测电阻时Ig，解得R测100 ；(4)当测量值为180 时，对应的电流为I A A；电池用旧后Ig，I，解得R真120 。答案(1)电压表02.5 V或2.5 V(2)1.5(3)100(4)120命题角度探测黑箱内部元件及连接方式【例2】(2019湖北沙市中学模拟)“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
5、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“100 ”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图2甲、乙所示。图2(1)第一步测量结果表明盒内_。(2)图3标出了图2甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_；图4标出了图丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是_。(3)请在图5的线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。图5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
6、零刻度在右侧，因此读数时要从右侧读，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以图4示数为：12100 1 200 ，图5读数为：5100 500 。(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3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3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3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
7、间电阻无穷大，因此a、b之间应该是断路，故盒内元件的连接如图所示。答案(1)不存在电源(2)1 200500(3)见解析热点二实验拓展用多用电表判断电路故障【例3】如图6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6(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.02.5 V B.010 VC.050 V D.0250 V(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
8、c、dd、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、dd、ee、f指针偏转情况解析(1)四节干电池的总电动势为6 V，应用多用电表的直流电压的10 V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
9、；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)aD(3)D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。1.某课外兴趣小组利用图7甲所示电路测量多用电表内电池的电动势和欧姆挡“1”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电流表(量程200 mA，内阻为几欧)；滑动
10、变阻器(最大阻值30 )；导线若干。图7回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到欧姆挡“1”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点。(2)将图甲中多用电表的黑表笔和_(填“1”或“2”)端相连，红表笔和另一端相连。(3)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电流表的读数分别为5.0 和150.0 mA。从测量数据可知，电流表的内阻为_。(4)将滑动变阻器滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电流表的示数如图丙所示。多用电表和电流表的读数分别为_ 和_ mA。 (5)多用电表欧姆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8所示。根
11、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，欧姆挡“1”挡内部电路的总电阻为_。(结果保留2位有效数字)图8解析(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。(2)多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以黑表笔应连2端。(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电流表内阻，所以电流表内阻为5.0 。(4)根据表盘上最上面的刻度线读数可知，结果为101 10 ，由图丙知电流表读数为128 mA。(5)由闭合电路欧姆定律得EI1(rAR内)，EI2(R外R内)，代入数据解得E4.4 V，R内24 。答案(1)短接(2)
12、2(3)5.0(4)10128(5)4.4242.(2018河北唐山三模)为探究一块多用电表欧姆100挡的工作原理及内部参数，设计了如下实验过程：图9 (1)将多用电表挡位旋钮拨到欧姆100挡，然后将两表笔短接，进行_。(2)按图9中所示，若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，与电压表的“”接线柱相连接的是多用电表的_(填“红”或“黑”)表笔。 (3)闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R1750 ，此时多用电表的指针指到刻度盘满偏的位置，可知欧姆100挡的内阻r_ 。(4)断开开关S，调节电阻箱的阻值，利用电阻箱和电压表的读数以及多用电表的指针偏转情况，可以得到多用电表欧姆100挡内部电源的电动势
13、。(5)现用该多用电表的电阻挡分析只有一处发生断路故障的电路(电源已断开)，如图10所示。将多用电表的两个表笔接在电路的不同部位，多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为_。(填选项字母)图10两表笔位置接1、4接1、2接1、3接2、4多用电表读数无穷大1 200 无穷大无穷大A.1、2间电阻断路B.2、3间导线断路C.3、4间电阻断路解析(1)将多用电表挡位旋钮拨到欧姆100挡，然后将两表笔短接，进行欧姆调零。 (2)若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，由红进黑出可知，与电压表的“十”接线柱相连接的是多用电表的黑表笔。 (3)闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R1750 ，此时多用电表的指
14、针指到刻度盘满偏的位置，由Ig，Ig，解得欧姆100挡的内阻r1 500 。(5)多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为2、3间导线断路，即选B。答案(1)欧姆调零(2)黑(3)1 500(5)B3.在用伏安法测量某导体的伏安特性曲线实验中，描绘的伏安特性曲线如图11所示，图中虚线是曲线上过坐标点(3.6 V，0.3 A)的切线。回答下列问题：,图11) (1)在导体接入电路前，利用多用电表电阻“1”挡直接测量导体的电阻，多用电表的指针偏转如图12所示，测得此时导体的电阻为_。图12(2)当通过该导体的电流为0.3 A时，导体电阻为_ 。(3)若用电动势为4.0 V、内阻为8 的电源直接给该导体供电，则该导体的实际功率是_ W。解析(1)欧姆表的读数为R130 30 。 (2)根据IU图像可读出当I0.3 A时对应的电压为U3.6 V，则导体的电阻为R 12 。 (3)在IU图像中同时作出表示电源的IU图像。 读出两图线的交点坐标为U2.8 V，I0.15 A，所以该导体的实际功率为PUI0.42 W。答案(1)30(2)12(3)0.42
