第8章 实验十三用多用电表测量电学中的物理量（教师用书）-【名师大课堂】2025年新高考物理艺术生总复习必备

(3)将Rx 改接在N、H 之间,根据闭合电路欧姆 定律得U+IRx=E-Ir,整理得U=E-I(r+ Rx),斜率的绝对值,|k'|=r+Rx= U0 I0 ,所以待 测阻值Rx= U0 I0 -r (4)如果电表均为理想电表,两种情况毫安表均 测回路总电流,有I= Er+Rx+R滑 ,所以毫安表 变化范围相同;Rx 接在M、N 之间时有U=E- Ir,Rx 接在N、H 之间时有U=E-I(r+Rx), 因为电流变化相同,电压表变化范围不同. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验十三 用多用电表测量电学中的物理量 一、实验原理 1.外部构造 (1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、 电压、电阻等. (2)表盘的上部为表头,用来表示电流、电压和电 阻的多种量程. (3)由于多用电表的测量项目和量程比较多,而 表盘的空间有限,所以并不是每个项目的量程都 有专门的标度,有些标度就属于共用标度,图中 的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的 标度. 2.欧姆表内部构造和原理 (1)欧姆表内部电路简化如图 (2)多用电表测电阻阻值的原理:闭合电路欧姆 定律 ①红、黑表笔短接,进行欧姆调零时,指针满偏, 有 ERg+R+r . ②当红、黑表笔 之 间 接 有 未 知 电 阻 Rx 时,有 I= ERg+R+r+Rx ,故每一个未知电阻都对 应一个电流值I. ③由于I与R 是非线性关系,表盘上电流刻度是 均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻 的零刻度在电流满偏处.当 Rx=Rg+R+r 时,I= Ig 2 ,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中 值电阻. 二、实验器材 多用电表、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. 三、实验步骤 1.测量前准备 (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. 2.直流电压和直流电流的测量 (1)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. (2)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. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 101 3.用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)将选择开关置于“Ω”挡的“×1”挡,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 . (5)再将两表笔分别接触阻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压最高挡 或“OFF”挡. 四、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. 五、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.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附近. 4.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.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对 指针读数. 六、注意事项 1.使用前要机械调零.注意机械调零和欧姆调零的 区别. 2.两表笔在使用时,电流总是“红入黑出”. 3.选择开关的功能区域,要分清是测电压、电流还 是电阻,还要分清是交流还是直流. 4.电压、电流挡为量程范围挡,欧姆挡为倍率挡. 5.刻度线有三条:上面为电阻专用,中间为交流、直 流电压,直流电流共用,下面为交流2.5V专用. 6.测电阻时,换挡后要重新欧姆凋零. 7.使用完毕,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压 最高挡,长期不用应取出电池. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 某同学制作了一个简单的多用电表,图甲 为电表的电路图.电流表内阻Rg=10Ω,满偏电 流Ig=10mA,当选择开关接“3”时为量程250V 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,由于粗心, 上排刻度线对应数据没有标出. (1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接“1”时 其读数为 6.8mA ;选择开关接“3”时其读数 为 170V . (2)为了测该多用电表电阻挡的内阻和表内电源 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: 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将电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱 使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图丙所 示,则C处刻度应为 150 Ω. ③计算得到多用电表内电源的电动势为 1.5 V (保留两位有效数字). ④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 71 Ω(保留两位有效数字). 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 201