11.5 练习使用多用电表-【无畏物理】2024-2025学年高二物理同步学案（人教版2019必修三）

高中物理 必修三 第十一章 电路及其应用 11.5 练习使用多用电表 欧姆表 知识点一 1．原理：依据闭合电路的欧姆定律，由电流表改装而成的. 2．内部构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成. 3．测量原理 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的 Rx值 ，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值. 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig＝ 4．刻度标注 (1)“0 Ω”标注：当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使＝Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点.注意此时欧姆表的内阻是r＋Rg＋R. (2)“中值电阻”标注：保持R不变，在两表笔间接一电阻Rx时，如图丙所示，使电流表指针恰指到满刻度的一半，即处，则此时Rx＝Rg＋R＋r，称为中值电阻，等于欧姆表内电阻值. (3)“∞ Ω”标注：当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点. (4)一般位置标注：由闭合电路的欧姆定律I＝知，每一电流值都对应一电阻值Rx，将电流刻度换成对应的电阻刻度，就可直接读电阻了. 多用电表 知识点二 1．用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量. 2．最简单的多用电表原理图 当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用. 3．外形构造 如图所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表.在不使用时，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡. 实验：练习使用多用电表 知识点三 1．机械调零：测量前，先检查表针是否停在最左端的“0”位置，如果没有停在“0”位置，应用小螺丝刀轻轻地转动表盘下面中间的定位螺丝，使指针指零，通常称为机械调零.然后将红表笔和黑表笔分别插入正(＋)、负(－)测试笔插孔. 2．测电压： (1)选择直流电压挡合适的量程. (2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高. (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度. 3．测电流： (1)选择直流电流挡合适的量程. (2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路中.注意使电流从红表笔流入电表. 4．测电阻： (1)选挡：把选择开关旋到欧姆挡上，并根据估测电阻的大小，选择好选择开关的量程. (2)调零：把两只表笔接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上.(注意：电阻挡的零位在刻度的右端) (3)测量：把被测电阻接到红黑表笔之间，观察指针的示数.若指针偏转角度太大(太小)说明所选欧姆挡量程太大(太小)，应换挡重测直到指针指在表盘中间附近为止. (4)读数：读出表盘上指针所指的数值，再乘以量程的倍率即为待测电阻的阻值. (5)实验完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.如果欧姆表长期不用，应取出表内的电池. (6)测电阻时应注意的问题： ①选挡后要进行欧姆调零。 ②换挡后要重新进行欧姆调零。 ③被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。 ④被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。 ⑤使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出。 ⑥选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近。 5．二极管的特点及其电阻测量 (1)特点：如图所示，它由半导体材料制成，有两个电极.正极和负极，电流从正极流入时电阻较小，从负极流入时电阻较大，即二极管具有单向导电性. (2)电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大，可用多用电表判断它的正负极或区分它的好坏. ①测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极.读数乘以倍率即为正向电阻. ②测反向电阻方法与测正向电阻类似，但应选择高倍率的欧姆挡. 6．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，要及时换电池。 (2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。 (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使指针指中值附近。 (4)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 7．注意事项 (1)用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。 (2)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准。 欧姆表的原理 考点一 【例1.1】用一个满偏电流为10 mA、内阻为40 Ω的表头，一个电动势为1.5 V、内阻不计的干电池和一个可变电阻组装成一个欧姆表，应当选择的可变电阻的规格是(　 　) A．0～20 Ω　　　　　 　 B．0～50 Ω C．0～100 Ω D．0～200 Ω 【例1.2】用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便，缺点是读数不够精确，尤其是当表内电池的电动势下降后，测出的电阻值与真实值之间有较大的差异.图甲所示是一个欧姆表的电路结构图，图乙是其表盘的刻度(刻度值是按照表内电池电动势为1.5 V的正常值刻制的).已知在电流满偏刻度的处所标的电阻值为15 Ω.问： (1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R0之和)为多大？ (2)在满偏刻度处的B点所标的电阻值为多大？ (3)当表内电池的电动势下降为1.4 V时(欧姆表仍可准确调零)，在测某一电阻Rx时，欧姆表的指针恰好指在B点，此时Rx的真实值为多大？ 【练习1.1】如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的(　 　) 【练习1.2】把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材： A.电源E＝3 V(内阻不计)； B.变阻器0～100 Ω； C.变阻器0～500 Ω； D.红表笔； E.黑表笔. (1)变阻器选用________. (2)红表笔接________端，黑表笔接________端. (3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________________. 【练习1.3】如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处.现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为(　 　) A．4R　　　　　　　　 　 B．5R C．10R D．16R 多用电表的使用方法 考点二 【例2.1】(多选)用多用电表测电阻，下列说法中正确的是 (　 　) A．测电阻时，要把选择开关旋转到欧姆挡上 B．若把选择开关旋转到欧姆挡的“×1”挡上，准确调零后，测量电阻，指针恰指在刻度30和50的正中央，则待测电阻的阻值正好为40 Ω C．测电阻时，指针偏转角度越小，待测的电阻值就越大 D．若多用电表内没有安装电池，就不能用来测电阻 【练习2.1】(多选)关于多用电表，下列说法正确的是(　 　) A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的 B．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势 C．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的 D．用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的 【练习2.2】(多选)调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是(　 　) A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大 C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量 【例2.2】用多用电表欧姆挡测阻值约为80 Ω的电阻R1及阻值约为30 kΩ的电阻R2的阻值，多用电表表盘刻度如图所示.下列是测量过程中一系列可能操作，请选出能尽可能准确地测量各阻值、并符合多用电表安全使用规则的各项操作，将它们按合理顺序排列起来，填在题中横线上.(只填序号字母) A．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×1”的位置； B．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×10”的位置； C．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×100”的位置； D．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×1 k”的位置； E．旋动选择开关，使其尖端对准“OFF ”的位置； F．将两表笔分别接到R1两端，读出R1的阻值，随后即断开； G．将两表笔分别接到R2两端，读出R2的阻值，随后即断开； H．调节机械调零旋钮，使电表指针指在最左边电流的零刻度位置； I．将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使电表指针指在最右边欧姆的零刻度位置； 所选择的操作及其合理的排列顺序应是______________________________________. 【例2.3】用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表________联接到被测电路中；若测电压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被测电路________联.测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在电势________处，即电流从________表笔流进多用电表. (2)如图为一正在测量中的多用电表表盘. ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω. ②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________mA. ③如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V. 【练习2.3】用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA ________mA 直流电压5 V ________V b 电阻×100 ________Ω 【练习2.4】用如图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： (1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线. (2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置. (3)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”). (4)将两表笔分别与待测电阻相接，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，再完成读数和测量. A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 【练习2.5】(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值，先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。 (2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡，并重新进行欧姆调零后，分别测它们的正负电阻加以鉴别： 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ； 测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ； 测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。 则甲、乙、丙三个元件分别是________________。 A．电容器、电阻、晶体二极管 B．电阻、电容器、晶体二极管 C．电阻、晶体二极管、电容器 D．晶体二极管、电阻、电容器 【例2.4】在学习了多用电表的原理之后，某实验小组欲利用一个量程为1mA、内阻约为几百欧的毫安表制作一个简易的多用电表。 (1)该小组同学首先利用图甲所示的电路测量毫安表的内阻Rg。闭合开关后，当电阻箱的阻值为1200Ω时，毫安表刚好满偏，此时电压表的示数为1.47V，则毫安表的内阻Rg=_______Ω。 (2)该小组设计了如图乙所示的欧姆表，其中定值电阻R₀=30 Ω，开关S的断开、闭合，相当于欧姆表换挡，换挡前后均能欧姆调零，则换挡前(断开开关S)的倍率是换挡后(闭合开关S)倍率的________倍。 (3)该小组设计了如图丙所示的多用电表。其中电源的电动势为E=1.5V、内阻为0.5 Ω，R2=273 Ω，回答下列问题： a.当选择开关接3时，该表为__________，其量程为__________； b.该多用电表欧姆挡表盘中央的刻度值应为________Ω； c.若一段时间后电源的电动势由1.5V降为1.45V，内阻由0.5Ω变为1.0Ω，欧姆调零后用测量一未知电阻的阻值，测得R=150 Ω，则其真实阻值应为________。 A．72.5 Ω B．145 Ω C．155 Ω D．160 Ω 【例2.5】实验小组用图甲所示电路来测量待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准电阻（R0=30 Ω）可视为理想电流表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源。回答下列问题： (1)先用多用电表欧姆挡粗测R₂的阻值，选择的倍率为“×1”,示数如图乙所示，则读数为__________Ω。 (2)按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线在图丙中连接好电路。 (3)将滑动变阻器的滑动触头置于______(填“左端”、“右端”或“中间”)位置，闭合开关S，改变阻器滑动触头的位置，记下两电流表的示数分别为I₁、I₂，则待测电阻的表达式Rx=____________(用R₀、I₁、I₂表示)。 (4)为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组I₁、I₂的值，作出I₁-I₂关系如图所示，可得待测电阻Rx=________Ω；考虑到实际上电流表A₁有内阻，待测电阻阻值的测量值与真实值相比_________(填“偏大”或“偏小”)。 【练习2.6】图甲为某多用电表的示意图，图乙虚线框内为欧姆表内部分电路的电路图，欧姆表盘的正中间的刻度值为15。某实验小组的同学计划用该欧姆表进行实验，已知欧姆表内部电源电动势为E，内阻为r，表头的内阻为Rg。 (1)欧姆表调零完成后，测量一阻值为R的电阻时，指针位置如图丙①所示，现用该表测量一未知电阻，发现指针偏到的位置如图丙②所示，此挡位欧姆表的内阻为____________，未知电阻阻值为_____________(两空均用R表示)。 (2)用(1)中挡位测量电阻过程中流过表头的电流I与待测电阻Rx的函数关系式为________________(用题目中的字母来表示) 【练习2.7】如图所示为某多用电表欧姆挡的内部电路图，电源电动势E、内阻r均未知，电流表刻度均匀，但未标刻度值，共50格刻度，电流为0时，指针停在刻度最左侧处。实验步骤如下： ①两表笔短接，调节R，使电流表指针满偏； ②两表笔间接入电阻箱，调节电阻箱阻值，当电阻箱读数为R₀=15 Ω时，电流表指针半偏； ③两表笔间接入待测电阻Rx，指针从左向右偏转了n格。 (1)表笔A应为_________(填“红”或“黑”)表笔； (2)待测电阻Rx的阻值与指针从左向右偏转格数n的关系式为Rx=_________，当n=30时，待测电阻阻值为_____Ω； (3)一段时间后，若电源内阻变大，电动势不变，按正确的操作步骤测电阻，______ (填“会”或“不会”)产生系统误差。 [解析：（1）根据电流“红进黑出”可知A应为红表笔； （2）设电流表满偏电流为Ig，两表笔短接且指针满偏时，有，接入电阻箱且指针半偏时，有，可得，接入待测电阻Rx，指针从左向右偏转了n格，有，可得，解得，当n=30时，Rx=10Ω。 （3）测电阻第一步，将两表笔短接，调节R使电流满偏，若电源内阻变大，R接入回路的阻值减小，抵消了电源内阻的增加，回路总电阻不变，不影响电阻的测量，不会产生系统误差] 【答案】：(1)红； (2) ；10 ；不会 电路故障的分析与检测 考点三 1.判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取.可分以下三种情况作出判断： ①如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联路段内有短路. ②如果电压表有示数，说明在和电压表并联的电路之外无断路或该并联路段内无短路. ③如果电压表示数等于电源电动势——可能和电压表并联的电路间有断路，而该并联路段之外的电路无断路. 2.若用电流表判断，则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否则会损害电流表. 3.利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件与电路断开.　 【例3.1】(多选)在如图所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)： 次序 操作步骤 现象和结论 1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 2 闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 3 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路 4 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路 以上操作和判断正确的是(　AD　) A．1　　　　　　　　 　 B．2 C．3 D．4 [解析：选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路；若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间必短路，1正确.选直流电流挡时，由于电流表内阻很小，当灯属于断路故障时，电路中电流可能较大，因此可能烧坏电流表或电源等.故一般不选用电流挡进行故障检测，2错误.选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故3是错误的.而4显然正确，故选项A、D正确.] 【练习3.1】如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，符合操作规程的是 (　A　) A．直流10 V挡　　　 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡 [解析：因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流，最大值可能为Im＝＝ A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡。] 【练习3.2】如图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用多用电表的欧姆挡检查故障. (1)测试前，应将开关S____断开____(填“断开”或“闭合”). (2)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是____D____. 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：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ef时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路.] 课后巩固 1．【难度2】思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)欧姆表的内阻是电源内阻、表头内阻和滑动变阻器有效电阻之和. (√) (2)欧姆表的红表笔接内部电源的正极. (×) (3)两表笔短接时，电流表满偏，意味着此时待测电阻为零. (√) (4)多用电表所有刻度线都是均匀的. (×) (5)用多用表无论是测电压或是测电流时电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出. (√) (6)使用多用电表欧姆挡测电阻时，指针摆动角度越大，测量越精确. (×) (7)欧姆表的每一挡的测量范围都是0～∞，所以使用过程中可以不用换挡，直接测电阻. (×) 2．【难度2】(多选)关于多用电表上的欧姆刻度线，下列说法中正确的是(　BC　) A．零欧姆刻度线与零电流刻度线重合 B．零欧姆刻度线与电流表满偏刻度线重合 C．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密 D．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密 [解析：因为多用电表在不使用时，指针指在电流表的零刻度线上，但是此时欧姆表的两个表笔并没有接触，表笔之间的电阻无穷大，所以电流表的零刻度线对应的是欧姆表的无穷大刻度线.当电流表最大即处于满偏刻度上时，对应的电阻最小，所以零欧姆刻度线与电流表的满偏刻度线重合，选项A错误，B正确；从欧姆表的刻度盘上得知欧姆表的刻度是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密，选项C正确，D错误.] 3．【难度2】(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔。 正确的步骤顺序为：________。 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。 (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。 A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 [解析：(1)测量几十千欧的电阻R，我们一般选择较大的挡位先粗测，使用前应先进行欧姆调零，然后依据欧姆表的示数，再更换挡位，重新欧姆调零，再进行测量。使用完毕应将选择开关置于“OFF”位置或者交流电压最高档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ。 (2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即指针偏角较大时待测电阻较小，应换较小的挡位；反之应换较大的挡位，A对；在多用电表选用“Ω”挡时红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果，B错；用多用电表“Ω”挡，只能测孤立电阻(不能测含电源电路)，C对；用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零，D错][答案](1)cabe　30 000　(2)AC 4．【难度2】(1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率________的挡位，重新进行________后测量。 (2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω。 ②如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V。 [解析：(1)测量电阻时如果指针偏转过大，所选挡位太大，应换小挡，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，并重新进行欧姆调零后测量。 (2)如果是用“×10”挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为30×10 Ω＝300 Ω。如果是用直流5 V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1 V，其读数为2.20 V。] [答案]　(1)×1　欧姆调零　(2)①300　②2.20 5．【难度2.5】(1)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡(×10)，发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一挡，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的过程中可能进行的操作： A．将两表笔短接，并调零 B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置 C．将多用电表面板上旋钮调到×100挡 D．将多用电表面板上旋钮调到×1挡 E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率，测得电阻值，根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并写出正确操作顺序为________。 (2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示。若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω。 (3)两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图乙和图丙位置，你认为图________的位置比较好。 [解析：(1)第一次测量时指针偏转较小，说明所选挡位过小，应选择大挡位，应选C；在调整量程时应注意进行欧姆调零，应选A；然后进行测量，应选B；读数，应选E；步骤顺序应为：CABE。 (2)选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是50×10 Ω＝500 Ω。 (3)多用电表使用完毕，应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡，由图示可知，乙的位置是对的。] 6．【难度2.5】为确定某电子元件的电学特性，做如下测量。 (1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择________(选填“×10”或“×1 k”)倍率的电阻挡，并__________再进行测量，多用电表的示数如图所示，测量结果为________Ω。 (2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到________(选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。 [解析：(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并在欧姆调零后再进行测量，多用电表的测量结果为70 Ω。 (2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路，如图所示。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。][答案]　(1)×10　欧姆调零　70　(2)直流电压10 V 7．【难度2.5】某物理兴趣小组，要测量一只未知电阻R的阻值。 (1)下列操作符合多用电表使用规范的是___________。 A．测量前应进行机械调零 B．测电阻时应用两手分别将两表笔与待测电阻紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好 C．更换不同倍率的欧姆挡测量电阻，无需再进行欧姆调零，可直接测量 D．将选择开关旋转到欧姆挡，选定某一倍率，进行欧姆调零 E．测量结束后，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡 (2)用多用电表的欧姆“×1”挡，按正确的操作步骤测电阻R，表盘的示数如图甲所示，则该电阻阻值约为_______Ω。 (3)为了更精确测得电阻的阻值，该物理兴趣小组采用伏安法来测电阻。有两节新的干电池、若干导线及下列器材。 A．电压表，0～3V，内阻30 kΩ B．电压表，0～15V，内阻50 kΩ C．电流表，0～0.6 A，内阻0.5 Ω D．电流表，0～3 A，内阻0.1 Ω E．滑动变阻器，0~10 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________。(填器材前的字母序号) ②某次实验中的实物接线如图乙所示，该实物接线中的错误是___________________________________________。 [解析：(1)为了测量的准确性，测量前需要进行机械调零，A正确。由于人与导体接触时，人与导体并联，并联阻值小于电阻阻值，因此用多用电表测量电阻时，不能用手和表笔及待测电阻接触，B错误；更换倍率，必须重新进行欧姆调零，C错误；欧姆档测量电阻时，要将红、黑表笔短接调零，D正确；测量结束后应将表笔拔出，并把选择开关旋到交流电压最高档或者“OFF”档，E正确； (2)该电阻阻值约为12.0×1Ω=12Ω； (3)①两节干电池的电动势为3V，应选0~3V的电压表，故选A；因电阻R阻值约为12Ω，流过电流表的电流大约为0.25A，电流表应该选C。②导线不应连接在滑动变阻器的滑片上；因为，所以电流表应该采用外接法。]【答案】：(1)ADE ； (2) 12 ；（3）A ；C；导线连接在滑动变阻器的滑片上、采用电流表内接法。 1．【难度3】多用电表是实验室和实际生产中常用的仪器. (1)如图所示是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到____3____或____4____位置，在进行电压测量时，应将S拨到___5_____或____6____位置. (2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图a、b所示.若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是___500_____ Ω；若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是___2.00_____V. [解析：(1)在进行电阻测量时，表内要有电源，所以要接到3或4位置；在进行电压测量时，表头要串联电阻，所以要接到5或6位置.(2)由题图知若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，读数时要读最上方的刻度盘，被测电阻的阻值是50×10 Ω＝500 Ω；若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，读数时要读中间的刻度盘，所以被测电压是2.00 V.] 2．【难度3】某研究小组要测量学校实验室中一块微安表(量程为500μA)的内阻。 (1)该小组的同学首先用多用电表粗略测量该微安表的内阻。该小组的同学将微安表与电阻箱串联起来，如图甲所示。将选择开关旋转到欧姆挡“×100”的位置，欧姆调零后，应该将多用电表的_________(填“红表笔”或“黑表笔”)接在微安表的“+”接线柱上，另一个表笔接在电阻箱的“a”接线柱上。调节电阻箱，当电阻箱的示数如图乙所示时，多用电表的指针位置如图丙所示，则微安表的内阻约为_______Ω。 (2)该小组的同学在实验室中利用如下器材，进一步准确测量该微安表的内阻： A．被测微安表A₁(量程500μA)； B．电流表A₂(量程3mA，内阻约为50 Ω)； C．电阻箱R₁(0~9999 Ω)； D．滑动变阻器R₂(最大阻值为20 Ω)； E．一节干电池(电动势1.5 V)； F.开关一个，导线若干。 请在虚线框中画出测量微安表内阻r的实验电路图，并在图中标明A1、A2两电表，要求实验原理上没有系统误差。 (3)若电表A1、A2的示数分别为I1和I2，电阻箱的示数为R，则计算微安表内阻的表达式为r=_________。 [解析：(1)欧姆表的内部有电源，电流从欧姆表的黑表笔流出到待测电阻，从红表笔流回欧姆表，电流表正常使用时，电流从正接线柱流入，负接线柱流出，故黑表笔与电流表“+”接线柱相连；由欧姆表示数可知，此时示数为22×100Ω=2200Ω，电阻箱连入电阻为1×1KΩ+6×100Ω+8×10Ω+0×1Ω=1680Ω，故微安表内阻为RA=2200Ω-1680Ω=520Ω。 (2)微安表内阻约为520Ω，远大于滑动变阻器的最大阻值，为测量多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，毫安表与电阻箱并联，电流表与毫安表与电阻箱的并列电路串联，实验电路图如图所示。 (3)由电路图可知，毫安表内阻。] 【答案】：（1）黑表笔 （2）520 （3） 3．【难度3】在做“测定金属的电阻率”的实验时，有位同学按图所示电路进行接线，他共用7根导线：ab、cd、ef、ff′、e′d′、d′c′、b′a′，由于混进了一根内部断开的导线，所以当他合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表读数都约为4.5 V，电流表读数接近零. (1)根据上述现象可判断出是导线___ff′_____或____e′d′____断开. (2)若他用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好 置于___B_____(填序号)挡. A．1 V B．5 V C．25 V D．250 V 接下来在测量ff′间直流电压时，红表笔应接触___f_____端，若测试结果为4.5 V，则是导线____ff′____断开. (3)该电路故障能否使用多用电表的欧姆挡进行检查？如不能，说明理由.如能，请写出操作步骤. [解析：(1)电压表示数约为电源电动势，说明与其并联部分有断路，其他部分无断路才会使电压表中有微弱的电流流过.因此，可能是导线ff′或e′d′断开. (2)因3节电池串联后的总电动势为4.5 V，为了检测时示数明显最好应使选择开关置于5 V挡，低于5 V时易损坏电表，量程过大则电压表偏转不明显. (3)可以.步骤：①断开开关S. ②对多用电表机械调零，使表针停在左端的“0”位置. ③将多用电表欧姆挡开关拨到“×1”挡上. ④将红、黑表笔短接，调整电阻调零旋钮，使指针指在“0 Ω”处. ⑤用红、黑表笔分别接触f、f′与e′、d′点.若接触f、f′两点时，欧姆表指针偏转较大，则ff′是通路.若欧姆表指针接近于“∞”处或发生很小的偏转，则ff′是断电路，同理分析e′d′. ⑥拔出表笔，将选择开关置于“OFF”挡或交流电最高挡.] 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中物理 必修三 第十一章 电路及其应用 11.5 练习使用多用电表 欧姆表 知识点一 1．原理：依据闭合电路的欧姆定律，由电流表改装而成的. 2．内部构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成. 3．测量原理 如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的 Rx值 ，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值. 当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig＝ 4．刻度标注 (1)“0 Ω”标注：当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使＝Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点.注意此时欧姆表的内阻是r＋Rg＋R. (2)“中值电阻”标注：保持R不变，在两表笔间接一电阻Rx时，如图丙所示，使电流表指针恰指到满刻度的一半，即处，则此时Rx＝Rg＋R＋r，称为中值电阻，等于欧姆表内电阻值. (3)“∞ Ω”标注：当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点. (4)一般位置标注：由闭合电路的欧姆定律I＝知，每一电流值都对应一电阻值Rx，将电流刻度换成对应的电阻刻度，就可直接读电阻了. 多用电表 知识点二 1．用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量. 2．最简单的多用电表原理图 当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用. 3．外形构造 如图所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表.在不使用时，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡. 实验：练习使用多用电表 知识点三 1．机械调零：测量前，先检查表针是否停在最左端的“0”位置，如果没有停在“0”位置，应用小螺丝刀轻轻地转动表盘下面中间的定位螺丝，使指针指零，通常称为机械调零.然后将红表笔和黑表笔分别插入正(＋)、负(－)测试笔插孔. 2．测电压： (1)选择直流电压挡合适的量程. (2)将电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高. (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度. 3．测电流： (1)选择直流电流挡合适的量程. (2)将被测电路导线卸开一端，把多用表串联在电路中.注意使电流从红表笔流入电表. 4．测电阻： (1)选挡：把选择开关旋到欧姆挡上，并根据估测电阻的大小，选择好选择开关的量程. (2)调零：把两只表笔接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上.(注意：电阻挡的零位在刻度的右端) (3)测量：把被测电阻接到红黑表笔之间，观察指针的示数.若指针偏转角度太大(太小)说明所选欧姆挡量程太大(太小)，应换挡重测直到指针指在表盘中间附近为止. (4)读数：读出表盘上指针所指的数值，再乘以量程的倍率即为待测电阻的阻值. (5)实验完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.如果欧姆表长期不用，应取出表内的电池. (6)测电阻时应注意的问题： ①选挡后要进行欧姆调零。 ②换挡后要重新进行欧姆调零。 ③被测电阻要与电源等其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。 ④被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。 ⑤使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡，若长期不用，应将电池取出。 ⑥选择倍率时，应使指针尽可能指在中央刻度线附近。 5．二极管的特点及其电阻测量 (1)特点：如图所示，它由半导体材料制成，有两个电极.正极和负极，电流从正极流入时电阻较小，从负极流入时电阻较大，即二极管具有单向导电性. (2)电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大，可用多用电表判断它的正负极或区分它的好坏. ①测正向电阻：选低倍率欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极.读数乘以倍率即为正向电阻. ②测反向电阻方法与测正向电阻类似，但应选择高倍率的欧姆挡. 6．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，要及时换电池。 (2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。 (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使指针指中值附近。 (4)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 7．注意事项 (1)用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连。 (2)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流。选择适当的量程，使指针偏转角尽量大一些，这样测量结果相对较准。 欧姆表的原理 考点一 【例1.1】用一个满偏电流为10 mA、内阻为40 Ω的表头，一个电动势为1.5 V、内阻不计的干电池和一个可变电阻组装成一个欧姆表，应当选择的可变电阻的规格是(　D　) A．0～20 Ω　　　　　 　 B．0～50 Ω C．0～100 Ω D．0～200 Ω [解析：表头的满偏电流为10 mA，欧姆调零时有R＋40 Ω＝＝150 Ω，故R＝110 Ω，可变电阻应当选择0～200 Ω，否则不能调零，选项D正确.] 【例1.2】用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便，缺点是读数不够精确，尤其是当表内电池的电动势下降后，测出的电阻值与真实值之间有较大的差异.图甲所示是一个欧姆表的电路结构图，图乙是其表盘的刻度(刻度值是按照表内电池电动势为1.5 V的正常值刻制的).已知在电流满偏刻度的处所标的电阻值为15 Ω.问： (1)该欧姆表的内阻(即Rg、r和R0之和)为多大？ (2)在满偏刻度处的B点所标的电阻值为多大？ (3)当表内电池的电动势下降为1.4 V时(欧姆表仍可准确调零)，在测某一电阻Rx时，欧姆表的指针恰好指在B点，此时Rx的真实值为多大？ [解析：(1)该欧姆表的内阻等于电流满偏刻度的处所标的电阻值，即R内＝15 Ω. (2)设电流表的满偏刻度为Ig，根据闭合电路欧姆定律，有Ig＝ 当电流为满偏刻度的时，有＝ 解得RB＝2R内＝30 Ω. (3)当表内电池的电动势下降为1.4 V时，有Ig＝ 解得R内′＝14 Ω 当欧姆表的指针恰好指在B点时，有＝ 解得Rx＝2R内′＝28 Ω.] 【练习1.1】如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的(　A　) [解析：红表笔接内部电源的负极，且内部电阻为可变电阻用以欧姆调零，则A正确.] 【练习1.2】把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材： A.电源E＝3 V(内阻不计)； B.变阻器0～100 Ω； C.变阻器0～500 Ω； D.红表笔； E.黑表笔. (1)变阻器选用___C_____. (2)红表笔接_____N___端，黑表笔接_____M___端. (3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为___1000Ω_____. [解析：(1)两表笔直接接触时，调节变阻器阻值使电流达到满偏Ig＝，解得R0＝400Ω，故变阻器应选C. (2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端. (3)电流I＝2 mA时，有I＝，解得Rx＝1 000Ω.] 【练习1.3】如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处.现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为(　D　) A．4R　　　　　　　　 　 B．5R C．10R D．16R [解析：当进行电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig＝，当测量电阻值为R的电阻时，有＝，设待测电阻阻值为R′，则有＝，联立各式即可得到结论.] 多用电表的使用方法 考点二 【例2.1】(多选)用多用电表测电阻，下列说法中正确的是 (　ACD　) A．测电阻时，要把选择开关旋转到欧姆挡上 B．若把选择开关旋转到欧姆挡的“×1”挡上，准确调零后，测量电阻，指针恰指在刻度30和50的正中央，则待测电阻的阻值正好为40 Ω C．测电阻时，指针偏转角度越小，待测的电阻值就越大 D．若多用电表内没有安装电池，就不能用来测电阻 [解析：使用多用电表应将选择开关旋至测量项目上，且挡位要合理，测电阻时，选择开关旋转到欧姆挡上，A正确；欧姆表刻度不均匀，指针指在刻度30和50正中央时待测电阻阻值小于40 Ω，B错误；测电阻时，指针偏转角度越小，越靠左边，待测电阻阻值越大，C正确；测电阻时多用电表内有一节干电池，否则指针无偏转，D正确。] 【练习2.1】(多选)关于多用电表，下列说法正确的是(　AD　) A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的 B．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势 C．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的 D．用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的 [解析：多用电表内只有一个表头，所以A选项正确；对于多用电表，电流都是从红表笔流进，从黑表笔流出.其他测量电流的来源都是外电路提供的，但是欧姆挡和其他挡不同，它是靠内部电源提供电流的.] 【练习2.2】(多选)调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是(　BD　) A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大 C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量 [解析：用欧姆挡测电阻时，指针指中值附近测量最准确，指针不偏转时，对应电流为零，电阻为无穷大，指针偏转太小，即指示电阻太大，应换用更高倍率的挡，即换“×100”挡重新调零测量，故A、C错误，B、D正确。] 【例2.2】用多用电表欧姆挡测阻值约为80 Ω的电阻R1及阻值约为30 kΩ的电阻R2的阻值，多用电表表盘刻度如图所示.下列是测量过程中一系列可能操作，请选出能尽可能准确地测量各阻值、并符合多用电表安全使用规则的各项操作，将它们按合理顺序排列起来，填在题中横线上.(只填序号字母) A．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×1”的位置； B．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×10”的位置； C．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×100”的位置； D．旋动选择开关，使其尖端对准欧姆挡“×1 k”的位置； E．旋动选择开关，使其尖端对准“OFF ”的位置； F．将两表笔分别接到R1两端，读出R1的阻值，随后即断开； G．将两表笔分别接到R2两端，读出R2的阻值，随后即断开； H．调节机械调零旋钮，使电表指针指在最左边电流的零刻度位置； I．将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使电表指针指在最右边欧姆的零刻度位置； 所选择的操作及其合理的排列顺序应是__________HAIFCIGE____________________________. [解析：用多用电表测电阻的一般步骤为：调机械零点→选挡→调欧姆零点→测量→断开→将选择开关置“OFF”挡或交变电压最高挡.注意每换一个挡位，需重新调欧姆零点.选挡的原则是使在测电阻时指针尽量指在表盘中央部分，一般应使指针指在满偏的～之间，即2R中～R中之间.例如题图中表盘中央位置的刻度为150，若选“×10”挡，则R中＝1 500 Ω，测量范围为750 Ω～3 kΩ为佳.] 【例2.3】用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有___mA_____处，并把多用电表____串____联接到被测电路中；若测电压时，应把选择开关旋至标有___V_____处，并把多用电表与被测电路____并____联.测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在电势___高_____处，即电流从____红____表笔流进多用电表. (2)如图为一正在测量中的多用电表表盘. ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为____60____Ω. ②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为____7.2____mA. ③如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为___3.60_____V. [解析：(1)用多用电表测直流电流时，选择开关应置于“mA”挡，且把电表串联接入被测电路中；测电压时，把选择开关置于标有“V”处，且并联于被测电路两端，因红表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在电势高处，即电流从红表笔进入多用电表. (2)用多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值. ①因为选的是“×10”挡，所以读数为6×10 Ω＝60 Ω. ②因为用直流10 mA挡测电流，所以对应下面10 mA挡读数为7.2 mA(注意从直流刻度区读). ③用直流5 V挡测时，电压为3.60 V.] 【练习2.3】用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 指针位置 选择开关所处挡位 读数 a 直流电流100 mA ________mA 直流电压5 V ________V b 电阻×100 ________Ω [解析：读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示2 mA，图中a处指针对应1大格加1.1小格，所以读数是22.2 mA；对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.11 V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是300 Ω][答案]　22.2　1.11　300 【练习2.4】用如图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： (1)旋动部件___S_____，使指针对准电流的“0”刻线. (2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置. (3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件___T_____， 使指针对准电阻的___0刻线_____(选填“0刻线”或“∞刻线”). (4)将两表笔分别与待测电阻相接，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____A、D、C____的顺序进行操作，再完成读数和测量. A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 [解析：多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝S，使指针对准电流的“0”刻线.然后转动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的“0”刻线)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值.若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，从“×100”挡位更换到“×1 k”的挡位.] 【练习2.5】(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值，先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，结果发现欧姆表指针如图所示，则此电阻的阻值为________Ω。 (2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡，并重新进行欧姆调零后，分别测它们的正负电阻加以鉴别： 测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ； 测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ； 测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在表盘最左端。 则甲、乙、丙三个元件分别是________。 A．电容器、电阻、晶体二极管 B．电阻、电容器、晶体二极管 C．电阻、晶体二极管、电容器 D．晶体二极管、电阻、电容器 【例2.4】在学习了多用电表的原理之后，某实验小组欲利用一个量程为1mA、内阻约为几百欧的毫安表制作一个简易的多用电表。 (1)该小组同学首先利用图甲所示的电路测量毫安表的内阻Rg。闭合开关后，当电阻箱的阻值为1200Ω时，毫安表刚好满偏，此时电压表的示数为1.47V，则毫安表的内阻Rg=_______Ω。 (2)该小组设计了如图乙所示的欧姆表，其中定值电阻R₀=30 Ω，开关S的断开、闭合，相当于欧姆表换挡，换挡前后均能欧姆调零，则换挡前(断开开关S)的倍率是换挡后(闭合开关S)倍率的________倍。 (3)该小组设计了如图丙所示的多用电表。其中电源的电动势为E=1.5V、内阻为0.5 Ω，R2=273 Ω，回答下列问题： a.当选择开关接3时，该表为__________，其量程为__________； b.该多用电表欧姆挡表盘中央的刻度值应为________Ω； c.若一段时间后电源的电动势由1.5V降为1.45V，内阻由0.5Ω变为1.0Ω，欧姆调零后用测量一未知电阻的阻值，测得R=150 Ω，则其真实阻值应为________。 A．72.5 Ω B．145 Ω C．155 Ω D．160 Ω 【例2.5】实验小组用图甲所示电路来测量待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准电阻（R0=30 Ω）可视为理想电流表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源。回答下列问题： (1)先用多用电表欧姆挡粗测R₂的阻值，选择的倍率为“×1”,示数如图乙所示，则读数为__________Ω。 (2)按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线在图丙中连接好电路。 (3)将滑动变阻器的滑动触头置于______(填“左端”、“右端”或“中间”)位置，闭合开关S，改变阻器滑动触头的位置，记下两电流表的示数分别为I₁、I₂，则待测电阻的表达式Rx=____________(用R₀、I₁、I₂表示)。 (4)为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组I₁、I₂的值，作出I₁-I₂关系如图所示，可得待测电阻Rx=________Ω；考虑到实际上电流表A₁有内阻，待测电阻阻值的测量值与真实值相比_________(填“偏大”或“偏小”)。 【练习2.6】图甲为某多用电表的示意图，图乙虚线框内为欧姆表内部分电路的电路图，欧姆表盘的正中间的刻度值为15。某实验小组的同学计划用该欧姆表进行实验，已知欧姆表内部电源电动势为E，内阻为r，表头的内阻为Rg。 (1)欧姆表调零完成后，测量一阻值为R的电阻时，指针位置如图丙①所示，现用该表测量一未知电阻，发现指针偏到的位置如图丙②所示，此挡位欧姆表的内阻为____________，未知电阻阻值为_____________(两空均用R表示)。 (2)用(1)中挡位测量电阻过程中流过表头的电流I与待测电阻Rx的函数关系式为________________(用题目中的字母来表示) 【练习2.7】如图所示为某多用电表欧姆挡的内部电路图，电源电动势E、内阻r均未知，电流表刻度均匀，但未标刻度值，共50格刻度，电流为0时，指针停在刻度最左侧处。实验步骤如下： ①两表笔短接，调节R，使电流表指针满偏； ②两表笔间接入电阻箱，调节电阻箱阻值，当电阻箱读数为R₀=15 Ω时，电流表指针半偏； ③两表笔间接入待测电阻Rx，指针从左向右偏转了n格。 (1)表笔A应为_________(填“红”或“黑”)表笔； (2)待测电阻Rx的阻值与指针从左向右偏转格数n的关系式为Rx=_________，当n=30时，待测电阻阻值为_____Ω； (3)一段时间后，若电源内阻变大，电动势不变，按正确的操作步骤测电阻，______ (填“会”或“不会”)产生系统误差。 电路故障的分析与检测 考点三 1.判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取.可分以下三种情况作出判断： ①如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联路段内有短路. ②如果电压表有示数，说明在和电压表并联的电路之外无断路或该并联路段内无短路. ③如果电压表示数等于电源电动势——可能和电压表并联的电路间有断路，而该并联路段之外的电路无断路. 2.若用电流表判断，则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否则会损害电流表. 3.利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件与电路断开.　 【例3.1】(多选)在如图所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)： 次序 操作步骤 现象和结论 1 闭合开关，选直流电压挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 2 闭合开关，选直流电流挡，红、黑表笔分别接a、b 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 3 闭合开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转，灯短路 4 断开开关，选欧姆挡，红、黑表笔分别接a、b 指针不动，灯断路；指针偏转最大，灯短路 以上操作和判断正确的是(　 　) A．1　　　　　　　　 　 B．2 C．3 D．4 【练习3.1】如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，符合操作规程的是 (　 　) A．直流10 V挡　　　 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡 【练习3.2】如图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用多用电表的欧姆挡检查故障. (1)测试前，应将开关S______________(填“断开”或“闭合”). (2)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是____________. 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 课后巩固 1．【难度2】思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)欧姆表的内阻是电源内阻、表头内阻和滑动变阻器有效电阻之和. ( ) (2)欧姆表的红表笔接内部电源的正极. ( ) (3)两表笔短接时，电流表满偏，意味着此时待测电阻为零. ( ) (4)多用电表所有刻度线都是均匀的. ( ) (5)用多用表无论是测电压或是测电流时电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出. ( ) (6)使用多用电表欧姆挡测电阻时，指针摆动角度越大，测量越精确. ( ) (7)欧姆表的每一挡的测量范围都是0～∞，所以使用过程中可以不用换挡，直接测电阻. ( ) 2．【难度2】(多选)关于多用电表上的欧姆刻度线，下列说法中正确的是(　 　) A．零欧姆刻度线与零电流刻度线重合 B．零欧姆刻度线与电流表满偏刻度线重合 C．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密 D．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密 3．【难度2】(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔。 正确的步骤顺序为：________。 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω。 (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。 A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻时，应把该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 4．【难度2】(1)测量电阻时，如果选择“×10”挡位发现指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率________的挡位，重新进行________后测量。 (2)如图为一正在测量中的多用电表表盘。 ①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________Ω。 ②如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V。 5．【难度2.5】(1)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡(×10)，发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一挡，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的过程中可能进行的操作： A．将两表笔短接，并调零 B．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置 C．将多用电表面板上旋钮调到×100挡 D．将多用电表面板上旋钮调到×1挡 E．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率，测得电阻值，根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并写出正确操作顺序为________。 (2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图甲中a、b所示。若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω。 (3)两位同学使用完多用电表后，分别把选择开关置于图乙和图丙位置，你认为图________的位置比较好。 6．【难度2.5】为确定某电子元件的电学特性，做如下测量。 (1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择________(选填“×10”或“×1 k”)倍率的电阻挡，并__________再进行测量，多用电表的示数如图所示，测量结果为________Ω。 (2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到________(选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。 7．【难度2.5】某物理兴趣小组，要测量一只未知电阻R的阻值。 (1)下列操作符合多用电表使用规范的是___________。 A．测量前应进行机械调零 B．测电阻时应用两手分别将两表笔与待测电阻紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好 C．更换不同倍率的欧姆挡测量电阻，无需再进行欧姆调零，可直接测量 D．将选择开关旋转到欧姆挡，选定某一倍率，进行欧姆调零 E．测量结束后，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡 (2)用多用电表的欧姆“×1”挡，按正确的操作步骤测电阻R，表盘的示数如图甲所示，则该电阻阻值约为_______Ω。 (3)为了更精确测得电阻的阻值，该物理兴趣小组采用伏安法来测电阻。有两节新的干电池、若干导线及下列器材。 A．电压表，0～3V，内阻30 kΩ B．电压表，0～15V，内阻50 kΩ C．电流表，0～0.6 A，内阻0.5 Ω D．电流表，0～3 A，内阻0.1 Ω E．滑动变阻器，0~10 Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________。(填器材前的字母序号) ②某次实验中的实物接线如图乙所示，该实物接线中的错误是___________________________________________。 1．【难度3】多用电表是实验室和实际生产中常用的仪器. (1)如图所示是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到________或________位置，在进行电压测量时，应将S拨到________或________位置. (2)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图a、b所示.若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是_________ Ω；若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是________V. 2．【难度3】某研究小组要测量学校实验室中一块微安表(量程为500μA)的内阻。 (1)该小组的同学首先用多用电表粗略测量该微安表的内阻。该小组的同学将微安表与电阻箱串联起来，如图甲所示。将选择开关旋转到欧姆挡“×100”的位置，欧姆调零后，应该将多用电表的_________(填“红表笔”或“黑表笔”)接在微安表的“+”接线柱上，另一个表笔接在电阻箱的“a”接线柱上。调节电阻箱，当电阻箱的示数如图乙所示时，多用电表的指针位置如图丙所示，则微安表的内阻约为_______Ω。 (2)该小组的同学在实验室中利用如下器材，进一步准确测量该微安表的内阻： A．被测微安表A₁(量程500μA)； B．电流表A₂(量程3mA，内阻约为50 Ω)； C．电阻箱R₁(0~9999 Ω)； D．滑动变阻器R₂(最大阻值为20 Ω)； E．一节干电池(电动势1.5 V)； F.开关一个，导线若干。 请在虚线框中画出测量微安表内阻r的实验电路图，并在图中标明A1、A2两电表，要求实验原理上没有系统误差。 (3)若电表A1、A2的示数分别为I1和I2，电阻箱的示数为R，则计算微安表内阻的表达式为r=_________。 3．【难度3】在做“测定金属的电阻率”的实验时，有位同学按图所示电路进行接线，他共用7根导线：ab、cd、ef、ff′、e′d′、d′c′、b′a′，由于混进了一根内部断开的导线，所以当他合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表读数都约为4.5 V，电流表读数接近零. (1)根据上述现象可判断出是导线_____________或______________断开. (2)若他用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好 置于________(填序号)挡. A．1 V B．5 V C．25 V D．250 V 接下来在测量ff′间直流电压时，红表笔应接触________端，若测试结果为4.5 V，则是导线________断开. (3)该电路故障能否使用多用电表的欧姆挡进行检查？如不能，说明理由.如能，请写出操作步骤. 1 学科网（北京）股份有限公司 $$