1、实验十一 练习使用多用电表 1实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个 2实验步骤(1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零(3)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔实验要求(4)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压(5)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流甲 乙(6)用多用电表测电阻的步骤：调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度 选择开关置于“”挡的“1”处，短接红、黑
2、表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向.将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较 选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零 再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较 测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡 1数据处理(1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积指针示数的读数需要估读，值得注意(2)测电压和电流时，指针示数的读数方法与电压表和电流表指针示数的读数方法相同 2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
3、，注意电流的实际方向方法规律(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钮(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)由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取2位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率(5)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 3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，要及时更换新电池(2)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都
4、会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近(3)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 1多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度(2)选择开关置于“”挡的“1”处，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向.(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较(4)选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零考点1 考查多用电表的使用与读数(5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较(6)测量完毕，将选择开关置于交流电
5、压最高挡或“OFF”挡 2多用电表使用时的注意事项 两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”3多用电表的读数(1)欧姆表的读数为了减小读数误差，指针应指在表盘13到23的部分，即中央刻度附近刻度盘上指针示数在读数时需要估读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，然后根据电压表和电流表指针示数的读数方法读数 4欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘(1)左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、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
6、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)例1 某学生实验小组利用如图所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干 回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零(2)将上图中多用电表的红表笔和_(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甲所示，这时电压表的示数如图乙所示多用电表和电压表的
7、读数分别为_k和_V.甲乙(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12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_k.(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“1 k”挡内部电路的总电阻为_k.思路剖析：(1)欧姆表换挡位后如何调零？(2)欧姆表和电压表如何读数？(3)欧姆表内部的结构是怎样的？【答案】(1)短接(2)1(3)15.0 3.60(4)12.0(5)9.00 15.0【解析】(1)欧姆表调零前，需要将两
8、表笔短接(2)应用多用电表的欧姆挡时，电流从黑表笔流出，所以黑表笔接电压表正极，即黑表笔接 2，红表笔接 1.(3)欧姆表选用的倍率是“1 k”，欧姆表的读数 15.01 k15.0 k；电压表量程 5 V，最小分度 0.1 V，读数时需要估读一位，为 3.60 V.(4)当滑动变阻器的阻值为 0 时，欧姆表所测的电阻即为电压表的内阻，所以为12.0 k.(5)设多用电表内电池的电动势为 E，多用电表内阻为 R，由第(3)，(4)问可知ER15.0 k 3.60 V12.0 k，ER12.0 k 4.00 V12.0 k，两式联立解得 E9.00 V，R15.0 k.练1 使用多用电表测量电阻
9、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60 mA的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用电表调至“1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值完成下列填空：(1)仪器连线如图所示(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，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图甲，乙，丙所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_.甲 乙 丙(3)将图中多用电表的两表笔短接，此时流过多
10、用电表的电流为_mA(结果保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_V(结果保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)14.0 53.0 4.6(3)102(4)1.54【解析】(1)根据电学仪器“红进黑出”的一般原则，多用电表的电流从红表笔进入，从黑表笔流出电路图中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 R14.0；电流表读数为 I53.0 mA；电阻箱读数为 41 60.1 4.6.(3)由题意，多用电表的表盘实际是一表头，看电流刻度，此时对应 26 格，电流为 53.0 mA，两表笔短接时，表头对应 50 格，则
11、电流 I05053.026 mA102 mA(4)设多用电表内阻为 r，已知外电路电阻为 R14，多用电表接外电路时：EI(rR)，多用电表两表笔短接时：EI0r，联立解得多用电表内的电池电动势 E1.54 V.考点2 考查多用电表的原理与实验操作1欧姆表原理(1)内部电路简化如图所示(2)根据闭合电路欧姆定律当红、黑表笔短接时，IgERgRr.当被测电阻 Rx接在红、黑表笔两端时，IERgRrRx.当 I 中12Ig时，中值电阻 R 中RgRr.温馨提醒：若换用不同的挡时，其中值电阻都是不同的，欧姆表对应的内阻也不相同因此，在不同的挡位时，只有重新调零才能使指针指在满偏位置(3)特点：Rx0
12、，此时 IgERgRr，指针偏转最大红、黑表笔不接触，I0，指针不偏转，刻度值为.测电阻 Rx时，IERgRrRx.由于 I 和 Rx 之间不成正比，所以欧姆表刻度是不均匀的测量时被测电阻要与原电路断开 2电流表与电压表的改装 表头除能改装为欧姆表外，还能改装为电压表和大量程电流表如下表.名称原理改装原理图量程及电阻 R电压表串联电阻分压UIg(RgR)，所以 RUIgRg大量程电流表并联电阻分流IgRg(IIg)R所以 R IgIIgRg 例2 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图甲所示，若选择开关拨至“1”挡，则测量的结果为_；
13、若选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_甲 乙 丙(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为E，内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图丙所示，则该图象的函数关系式为_(3)下列根据图丙中IRx图线做出的解释或判断中正确的是()A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小 B欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx0时电路中的电流IIg CRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D测量中，当Rx的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧 思路剖析：(1)欧姆表的内部结构是怎样的
14、？(2)欧姆表的刻度盘具有什么特点？【答案】(1)18 23.0 mA(2)IErR0RgRx(3)BCD【解析】(1)在使用多用电表测量时，指针的位置如图甲所示，若选择开关拨至“1”挡，按照最上面刻度读数，则测量的结果为 181 18 ；若选择开关拨至“50 mA”挡，按照中间刻度读数，则测量结果为 23.0 mA(2)由闭合电路欧姆定律，IErR0RgRx.(3)因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的刻度是不均匀的欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减小，选项 A 错误 练2 如图所示是一简易欧姆表的原理图，图中电源电动势为1.5 V，其内电阻可忽略；电流计量程为0至1
15、mA，最小刻度0.1 mA，内电阻20；可变电阻阻值范围为100 至2 500.(1)测量电阻前，先进行欧姆调零将可变电阻P的阻值调节为R_，此时电流计指针指到最大刻度(2)欧姆表正确调零后，将待测电阻的两端分别连至红、黑表笔，若电流计的示数为0.5 mA，待测电阻的阻值Rx_.(3)若将电流计示数范围限制在0.1 mA到0.9 mA之间，欧姆表可测量的电阻范围为_(4)如果将r20 的电阻与电流计并联，重新调零后，与第(3)问相比，可测见的电阻范围将变_(填“大”或“小”)【答案】(1)1 480 (2)1 500 (3)16713 500 (4)变小【解析】(1)电流计的读数为 1 mA
16、时，全电路的电阻为1.51103 1 500.所以，可变电阻的阻值为 1500 20 1 480.(2)调零后，可变电阻的阻值为 1 480，电流计的示数为 0.5 mA 时，待测电阻的阻值为1.50.5103 1480 20 1 500(即欧姆表内阻等于中值电阻)(3)电流计示数 0.1 mA，待测电阻的阻值为1.50.1103 1 480 20 13 500；电流计示数 0.9 mA，待测电阻的阻值为1.50.91031 480 20 5003167.欧姆表可测量的电阻范围 167 13 500.(4)因为电流计两端并联与电流计内阻相同的电阻后，电路中的总电流变为原来的两倍，而电池的电动势
17、仍为 1.5 V，故可测量的电阻范围将变小 热点题组 多用电表的原理与实验操作 1(2017届北京模拟)如图甲所示为多用电表的示意图，其中S，T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为1 000 的定值电阻，部分操作步骤如下：模拟精选 组合专练甲乙(1)选择开关应调到电阻挡的_(填“1”“10”“100”或“1 k”)位置(2)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，把两笔尖相互接触，调节_(填“S”或“T”)，使电表指针指向_(填“左侧”或“右侧”)的“0”位置(3)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图乙所示，该电阻的阻值为_.【答案】(1)100(2)T 右侧(3)1 100 2(
18、2017届岳阳模拟)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)A B C D【答案】(1)低(2)B(
19、3)3.6 V 260 (4)BD3(2017 届益阳检测)在如图甲所示的电路中，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 灯都不亮甲 乙(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)A2.5 V B10 VC50 V D250 V 测得c，d间电压约为5.8 V，e，f间电压为0，则故障是_ AA灯丝断开 BB灯丝断开 Cd，e间连线断开 DB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_间电阻根据小灯泡的规格计算出的电阻为_.【答案】(1)B A(2)断开 6.0 e，f 12.7