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机械调零：指针定位螺丝测量定值电阻：先机械调零后欧姆调零；每换一挡重新欧姆调零测量小灯泡的电压和电流：选择开关置于直流电压挡和直流电流挡二、注意事项1.测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆。2.电流方向：红表笔进，黑表笔出。3.测电阻时，指针指中值附近较准，否则换挡；读出示数要乘倍率。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。三、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，致使电阻测量值偏大，
2、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。类型一利用多用电表测电阻、电压、电流【例1】 (1)用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T请根据下列步骤完成电阻测量。图1旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线。将K旋转到电阻挡“100”的位置。将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_(选填“0刻线”或“刻线”)。将两表笔分别与待测电阻两端相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量。A.将K旋转到电阻挡“1 k”的位置B.将K旋转
3、到电阻挡“10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两端相接D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零(2)如图2所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“100”挡，则图示的电阻值为_；测直流电流时，用的是0100 mA的量程，此时图示的电流值为_mA；测直流电压时，用的是050 V量程，此时图示的电压值为_V。图2答案(1)ST0刻线ADC(2)1 7004623.2(23.123.3均可)解析(1)机械调零应旋动S，使指针对准电流的“0”刻线。欧姆调零应旋动T，使表笔短接时指针对准电阻的“0”刻线。指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，选好新的倍率后，
4、需对多用电表重新进行欧姆调零，然后再测电阻，所以应按A、D、C顺序操作。(2)欧姆表读数刻度盘读数倍率17100 1 700 ；选用量程为0100 mA的电流挡时，读数可选取中间排刻度，由图可知，此时的电流值为46 mA；选用量程为050 V的电压挡，读数选取中间第二排刻度，由图可知，此时的电压值为23.2 V。1.钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸用多用电表进行一些测量。在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极。(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“1”挡，经过_之后，他把红表笔接在二
5、极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是_(选填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极。(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的“1挡”、“10挡”、“100挡”、“1 k挡”分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越_(选填“亮”或“暗”)，请帮助他分析一下具体的原因：_。答案(1)欧姆调零短管脚(2)暗见解析解析(1)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零。二极管发光时，电流从二极管的正极流入、负极流出，从
6、多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，所以二极管的负极与红表笔相连，即负极是短管脚所连接的一极。(2)根据多用电表欧姆挡的原理可知，量程越大，内阻越大，根据闭合电路欧姆定律可知通过二极管的电流越来越小，二极管的亮度越来越暗。2.图3甲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。图3(1)图甲中的A端与_(填“红”或“黑”)色表
7、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乙所示。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)。答案(1)黑 (2)B(3)160880(4)1.41 mA(1.401.4
8、2均可)1.10103 2.82 V(2.802.84均可)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，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乙所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5 mA的电流表，则读数为1.41 mA；若此时B端与“3”相连
9、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2.82 V。类型二探测黑箱内部元件及连接方式【例2】 “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4所示。图4(1)第一步测量结果表明盒内_。(2)图5标出了图4甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的
10、阻值是_；图6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7的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。图7答案(1)不存在电源(2)1 200500(3)见解析图解析(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零刻度在右侧，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以图5示数为12100 1 200 ，图6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，观察题图中的甲、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
11、间接有一个定值电阻；观察题图中的丙、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；观察题图中的戊可知，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之间电阻无穷大，故盒内元件的连接如图所示。类型三应用多用电表检测电路故障多用电表检测电路故障的方法(1)电流挡检测：将多用电表串联在电路中，若示数为零，说明与电流表串联的部分电路断路。(2)电压挡检测：将多用电表与部分电路并联：若示数为零，由于有多种可能原因，故无法做出具体判断；若示数等于电动势，说明该部分电路中有
12、断路处，进一步缩小并联范围可以找出断路的位置。(3)欧姆挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间：若电阻无穷大说明此元件断路；若电阻为零说明此元件短路。【例3】 如图8所示的是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：图8(1)用多用电表的直流电压挡进行检查在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(选填“a”或“b”)。该同学测试结果如表所示，根据测试结果，可以判定故障是_(假设只有下列中的某一项有故障)。测试点电压示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数A.灯A断路B.灯B短路C.c、d段断路D.d、f段断路(2)用欧姆挡检查测
13、试前，应将开关S_(选填“断开”或“闭合”)。测试结果如表所示，由此可以断定故障是_。测试点表头指示位置c、dd、ee、fA.灯A断路B.灯B断路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路答案(1)aD(2)断开D解析(1)测试时红表笔应接电势高的a点。根据测试结果，a、b间有示数，说明b电源a完好；c、b间有示数，说明b电源ac完好；c、d间无示数，说明c灯d间完好；d、f间有示数，说明fb电源，dca电源完好，故应是d、f段断路，另外，若灯B短路，则d、f间应无示数。故D正确。(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数
14、，说明也不是灯B断路；接d、e时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。故D正确。3.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)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
15、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间电阻断路答案(1)欧姆调零(2)黑(3)1 500(4)B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“”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 。(4)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。
