1、实验十一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。热点一教材原型实验【例1】在“练习使用多用电表”的实验中:图1(
2、1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图1甲所示,若选择开关置于“100”挡,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值,指针位于图乙所示位置,则Rx_。(2)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表,其电路如图丙所示。关于该欧姆表,下列说法正确的是_。A.电阻刻度的零位在表盘的右端B.表盘上的电阻刻度是均匀的C.测量前,不需要红、黑表笔短接调零D.测量后,应将开关S断开某同学进行如下操作:当Rx未接入时,闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变
3、电阻,使电流表满偏。当Rx接入A、B表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,则待测电阻Rx的阻值为_(已知电流表的内阻为Rg,电池的内阻为r,可变电阻接入电路的阻值为R)。解析(1)欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率,即待测电阻的阻值,图示读数为7100 700 。(2)当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆表需要重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式Ig可知,欧姆表内阻R内应调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由I可知,当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了。(3)由图丙可知,该欧姆表利用并联电路特点与闭合电路欧姆定律测电阻阻值,电阻刻度的零位置在表
4、盘的左端,由闭合电路欧姆定律可知,表盘上的电阻刻度是不均匀的,测量前,不需要红、黑表笔短接调零,测量后,应将开关S断开,故选项A、B错误,C、D正确。当Rx未接入时,闭合开关S,将红、黑表笔分开,调节可变电阻使电流表满偏,由闭合电路欧姆定律得Ig,当Rx接入A、B表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,由闭合电路欧姆定律得Ig,联立解得Rx。答案(1)700(2)变大(3)CD【变式训练1】(2017全国卷,23)如图2a所示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
5、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。图2(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
6、,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R1R2160 ;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 r120 ,新表头的量程是1 mA,所以R4r 120 880 (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
7、是量程为2.5 mA的电流表,则读数为1.47 mA;若此时B端与“3”相连接,多用电表是欧姆100 挡,则读数为11.0100 即1.10103 ;若此时B端与“5”相连接,多用电表是量程为5 V电压表,则读数为2.94 V。答案(1)黑 (2)B(3)160 880 (4)1.47 mA1.10103 2.94 V热点二实验拓展创新【例2】如图3甲所示,数字多用电表是近来发展起来的高科技电子产品,它具有测量精度高、读数方便等许多独特的优点。以型号“DF930”普通数字多用电表为例,其电压挡所有量程内阻高达10 M以上,而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧。图3现有一块型号为“DF9
8、30”的数字多用电表,用它来测量一只电池的电动势和内电阻。提供的其他测量器材还有:一只滑动变阻器R(030 ),两只开关,导线若干。实验要求:利用这些器材,尽量采用最简单的测量方法,分两步进行。首先测量电动势,待电动势测定之后再测量其内电阻。现按图乙连接好测量电路。操作步骤:(1)将数字多用电表选择开关置于_挡,选择合适的量程,断开开关_,闭合开关_,记录表的示数,然后反复测量多次,取平均值并记为a。(2)将数字多用电表选择开关置于_挡,选择合适的量程,断开开关_,闭合开关_,记录表的示数,记为b,紧接着进行以下的操作:将选择开关置于_挡,选择合适的量程,然后同时闭合开关S1和S2,记录表的示
9、数并记作c,把b和对应的c作为一组数据记录下来,然后反复测量多次,得到多组数据。(3)_即为干电池的电动势。(填“a”“b”或“c”)(4)干电池的内电阻的表达式r_(用a、b、c表示),将步骤(2)测得的数据代入公式,求出r的平均值,即为干电池的内电阻。解析(1)为了测电源的电动势,需将选择开关置于电压挡,断开开关S1,闭合开关S2,此时电表示数为电源的电动势E,即Ea。(2)测量外电阻需要将电路断开测量,故断开S2,选择开关应置于欧姆挡,闭合S1,此时电表示数为变阻器接入电路的阻值R,即Rb;为测电源的路端电压,选择开关应置于电压挡,此时电表示数即为电源的路端电压U,Uc。(3)由(1)知
10、a即为干电池的电动势。(4)由闭合电路欧姆定律EUr即acr,得r。答案(1)电压S1S2(2)欧姆S2S1电压(3)a(4)【变式训练2】某照明电路出现故障,其电路如图4所示,该电路用标称值12 V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50 V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。图4图5(1)断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图5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5相同,可判定发生故障的器件是_(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
11、解析(1)由题图5可知,直流50 V挡的最小分度为1 V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值,说明a、c两点与电源之间是通路,只能是此电池之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障,但故障的具体位置不能确定。(2)同理可知,两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势,说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路,故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。答案(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池 (2)小灯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,
12、应采用“试触法”防止损坏电表。1.指针式多用电表是常用的电学测量仪器。请完成下列问题。如图6甲所示为多量程多用电表的示意图。图6(1)当接通1或2时,为_挡(填“电流”“电阻”或“电压”)。1的量程比2的量程_(填“大”或“小”),若选择开关拨至“25 mA”挡,指针的位置如图乙所示,则测量结果为_mA,接通5或6时,5的量程比6的量程_(填“大”或“小”)。(2)当接通3或4测量某电阻时,用“10”挡时,发现指针偏转角度过大,应该换用_挡(填“1”或“100”),换挡后,在测量前要先进行_。若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA,则换挡后电池的电动势E_V;图甲中_(填“A”或“B”)
13、为红表笔。解析(1)根据多用电表的原理图知,当接通1或2时,为电流挡。1的量程比2的量程大。若选择开关拨至“25 mA”挡,测量的结果为114 mA11.4 mA;接通5或6时,为电压挡。5的量程比6的量程小。(2)测量电阻时,用“10”挡时,发现指针偏转角度过大,应该换用“1”挡,换挡后,在测量前要先进行欧姆调零。若此多用电表所用表头的满偏电流是100 mA,则换挡后电池的电动势EIgR内IgR中10010315 V1.5 V;多用电表的表笔电流为“红进黑出”,故A为红表笔。答案(1)电流大11.4小(2)1欧姆调零 1.5A2.在练习使用多用电表的实验中(1)某同学连接的电路如图7所示图7
14、若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过_的电流;(填元件代号,下同)若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是_的电阻;若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是_两端的电压。(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,若_(填下列选项字母)A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小B.测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量C.选择“100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值等于2 500 D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大解析(1)多用电表与滑
15、动变阻器串联,电流相等;断开电路中的电键,R1与R2串联,多用电表接在其两端;滑动变阻器的滑片移至最左端,滑动变阻器相当于导线;则多用电表与电阻R2相并联;(2)双手捏住两表笔金属杆,人体与电阻并联,总电阻减小,测量值偏小,故A正确;测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需增大或者减小倍率,重新调零后再进行测量,故B错误;欧姆表刻度是左密右疏,选择“100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,即测量值小于2 500 ,大于2 000 ,故C错误;欧姆表内的电池使用时间太长,电动势不变,内电阻增加,完成欧姆调零后即可测量电阻阻值,不影响电阻测量,故D错误。答案(1)R1R1与R2R2(2)A3
16、.在“练习使用多用电表”的实验中:(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔_;(填“高”或“低”)(2)某同学把选择开关打到“1”挡,转动欧姆调零旋钮,发现无法调零,则他应_。A.用力转动欧姆调零旋钮 B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零C.更换多用电表的电池D.作报废处理,换新的多用电表(3)在多用电表进行测量时,指针的位置如图8所示,若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,请写出对应指针读数。图8所选择的挡位指针读数直流电压10 V电阻“10”挡 (4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验,他可选用以下器件中的_。(填字母)解析(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极
17、相连接,黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接,在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔低。(2)把选择开关打到“1”挡,转动欧姆调零旋钮,无法调零,可能是多用电表没有进行机械调零造成的,他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零,然后再进行欧姆调零,故选B。(3)多用电表选择直流电压10 V挡,由图示可知,其分度值为0.2 V,示数为3.6 V;选择开关置于电阻“10”挡,由图示表盘可知,其示数为2610 260 。(4)由图示可知,A是电容器,C是电阻,B、D是二极管,因此可以选择B、D进行实验。答案(1)低(2)B(3)3.6 V260 (4)BD4.(2017益阳检测)在如图9甲所示
18、的电路中,4节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮。图9(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示);A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V测得c、d间电压约为5.8 V,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”,测试前,一定要将电路中的开关S_;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_,此时测量的是_间电阻。根据小灯泡
19、的规格计算出的电阻为_。解析(1)由于4节干电池串联后电动势为6 V,电压表量程应选10 V,选项B正确。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,选项A正确。(2)使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开,故填“断开”。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6.0 。由于A灯泡断路,电阻无穷大,而欧姆表示数为6.0 ,说明测量的应该是e、f间电阻。由R可求得电阻为12.7 。答案(1)BA(2)断开6.0e、f12.7