第八章 实验 用多用电表测量电学中的物理量.docx

实验用多用电表测量电学中的物理量实验整合•段基J3关I一、基本原理与操作操作要领装置及器材(1) 机械调零：使用前注意机械调零拒头fir计宀rEf..':擁扯逸样幵关黒表笔I 一巾红表笔甲(2) 电流方向：在使用多用电表时，必须 保证电流总是“红入”“黑出”3) 测电阻的三关键① 选挡：指针指中值附近较准，否则换 挡② 欧姆调零：选择挡位后或每换一挡必 须重新进行欧姆调零③ 读数：读出示数要乘以倍率4) 使用完毕：选择开关置于“OFF”当或交流电压最高挡，长期不用应取出电池二、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一般读两位 有效数字2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01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误差分析⑴多用电表内的电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏 大，要及时更换新电池2) 欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏的特点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，尽可能使指针指向表盘的中值刻度附近。

⑷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5)读数时的观测易造成偶然误差，视线要垂直表盘正对指针读数实验搽究・热点冥ifi 实樹".各个击破热订■教材原型实验【例1】如图1甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Q的电阻, 测量步骤如下：图1(1) 调节 ，使电表指针停在 (选填“电阻”或“电流”)的“0”刻线⑵将选择开关旋转到“ Q”挡的 (选填“X 1”“X10”“X100 ”或“X1k”)位置3) 将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节 ，使电表指针对准 (选填“电阻”或“电流” )的“0”刻线4) 将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为 Q⑸测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置解析 使用多用电表欧姆挡，先机械调零中值电阻为15 Q,测量20 Q的电阻 时，要使用“X1”的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电 阻的阻值为19 0答案（1）指针定位螺丝电流（2）X1 （3）欧姆调零旋钮电阻⑷19方谖技巧在不知道待测电阻的估计值时，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“8”处）。

实验拓展创新命题角度1用多用电表检测电路故障【例2】如图2所示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2（1）用多用电表的直流电压挡进行检查① 在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触 （选填“a”或“b”）② 该同学测试结果如下表所示，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① 测试前，应将开关S （选填“断开”或“闭合”）② 测试结果如下表所示，由此可以断定故障是 测试点 表头指示位置A.灯A断路 B.灯B断路C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路解析(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bf电源一a完好；c、b间有示数，说明bf电源f a—c完好；c、d间无示数， 说明cf e—ff b有断路；d、f间有示数，说明ffbf电源f a—cf d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，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 间导线断路答案⑴①a②D (2)①断开②D方谖技巧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，说明该部分电路完 好.若示数等于电动势，说明该部分电路中有断点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 说明此元件断路命题角度2 用多用电表探测电学“黑箱”问题【例3】(2019・潍坊模拟)如图3所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑 箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上用多用电 表依次测三只接线柱间的阻值，结果如下表所示请判定黑箱内的结构图3红表笔AABCCB黑表笔BCCBAA阻值/Q100150502 0002 100100解析 先由二极管的反向截止的性质分析，由表可知，接BC和CB时测量结果 不同，故在BC间一定有二极管存在；同理可知在AC间也有二极管存在，并且 AC间的正向电阻大于BC之间的正向电阻，说明AC间包含电阻；而接AB和 BA时电阻不变；故说明AB间只有电阻，BC间接二极管。

所以黑箱内的结构为:答案见解析方法总鲂探测电学“黑箱”内的电学元件的判断方法判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大高考模HL演媒提州 效呆验收高者i孫1.(2019•西城区月考)如图4所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“ X100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则：图4(1) 所测电阻的阻值为 Q；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0X104 Q的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是 (选填“ X10”“X100” 或 “X1 k”)2) 用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA3）当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压 为 V解析（1）欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15,倍率为“X100”，读数为 1.5X103 Q；测2.0X104 Q电阻时应选“X1 k”的欧姆挡⑵选50 mA直流电流挡，则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的 精确度为1 mA,应估读到0.1 mA（此时为1/10估读），指针对应的读数为30.7 mA； 选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA， 测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA（此时为1/5估读），指针对应的读数为 153 mA。

3）选择10 V电压挡，则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度 为0.2 V,应估读到0.1 V（此时应为1/2估读），指针对应的读数为6.1 V答案（1）1.5X103 X1 k ⑵30.7（30.5〜30.9 都正确）153（152〜154 都正确） （3）6.12. （2019・杭州模拟）在物理课外活动中，李刚老师制作了一个简单的多用电表，图 5甲为电表的电路原理图已知选用的电流表内阻Rg=10满偏电流Ig=O O10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表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5（1） 若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为 mA；选择开关接3时其读数为 V2） 为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，李老师指导小明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：① 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② 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，则C处刻度应为 0。

③ 计算得到多用电表内电池的电动势为 V保留2位有效数字)(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 0 (保留 2位有效数字)解析 根据电表量程由图示电表确定其分度值，根据指针位置读出其示数；电阻 箱各指针示数与所对应倍率的乘积之和是电阻箱示数；由闭合电路欧姆定律可以 求出电源电动势1) 选择开关接1时测电流，多用电表为量程是10 mA的电流表，其分度值为0.2 mA，示数为6.9 mA；选择开关接3时测电压，多用电表为量程250 V的电 压表，其分度值为5 V,其示数为173 V；(2) ②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为1X100 Q+5X10 0=150 0；③由图乙所示可知，指针指在C处时，电流表示数为5 mA=0.005 A，C处电阻 为中值电阻，则电表内阻为150 0,电源电动势E=IR=1.5 V；(3) 根据第(1)问可知，调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中 的电流值为6.9 mA，而表内电池的电动势为E=1.5 V，表内总电阻为150 0，所 以待测电阻的阻值为 67 0答案(1)6.9 173 (2 ［② 150 ③ 1.5 (3)673. 某照明电路出现故障，其电路如图6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7(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图7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4 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）解析（1）由题图可知，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（11.2〜11.8之间的值均可）蓄电池（2）小灯4. 在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中：甲 乙 丙图8（1） 某同学用多用电表测量电阻，电路如图8甲所示，若选择开关置于“ X100”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二xx Q。

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x大”“变小”或“不变” ）3） 某同。