内容正文:
实验十二 练习使用多用电表
学生用书 P193
[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,注意电流的实际方向.
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.测量电阻时,每变换一次挡位都要重
新进行欧姆调零.
5.由于欧姆表盘难于估读,测量结果只需取
两位有效数字,读数时注意乘以相应量程
的倍率.
6.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.
7.测量电阻时待测电阻要与其他元件
和电源断开,否则不但影响测量结
果,甚至可能损坏电表.
8.如果长期不用欧姆表,应把表内电池
取出.
9.在研究二极管的单向导电性时,切记
在二极管正向导通的情况下电路中
必须连有灯泡或其他用电器,不能只
连接一个二极管,否则极易烧坏二
极管.
[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,使指针指中值附近.
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.
952
第十章 电路及其应用 电能 能量守恒定律
学生用书 P194
热点一 多用电表的原理与读数
[典例1] (2025广东惠州市一模)某同学想利用
多用电表欧姆挡测量电压表内阻,所选用电压表有
3V和15V两个量程.
(1)测量电压表3V量程的内阻
①先对多用电表进行机械调零,再将选择开关旋至欧
姆挡“×100Ω”倍率处,短接两表笔,进行 ;测
量时,电压表的“-”极连接多用表的 (填
“红表笔”或“黑表笔”);
②测量时欧姆表的指针如图甲,则电压表3V量程
的内阻为 Ω;
(2)电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的,
则可推算出15V量程的内阻等于 Ω;
(3)若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“15V”
或“9V”两个规格的干电池,根据图甲、乙中欧姆表
盘及电压表示数,可以推断选择“×100Ω”倍率时
所用干电池电动势为 V.
[解析] (1)①先对多用电表进行机械调零,再将
选择开关旋至欧姆挡“×100Ω”倍率处,短接两表
笔,进行欧姆调零.
测量时,欧姆表的黑表笔接电源的正极,则电压表
的“-”极连接多用电表的红表笔.
②电压表3V 量程的内阻为
RV=30×100Ω=3000Ω;
(2)由串联分压
U1
U2
=
RV
R
,
15V 量程的内阻等于
R=
U2RV
U1
=15×30003 Ω=15000Ω
;
(3)选择“×100Ω”倍率时所用干电池电动势为
E=U + URV
R中 =100 V+1.003000×1500 V=
15V.
[答案] (1)①欧姆调零 红表笔 ②3000
(2)15000 (3)15
[典例2] (2025安徽马鞍山高三一模)图甲所示
为某种多用电表内部电路图,图乙为其刻度盘.表
头的满偏电流Ig=50mA,多用电表选择开关S接
1、2时,分别为量程为500mA、100mA的电流表;
选择开关S接3、4时,分别为倍率为“×1”“×10”
的欧姆表.
甲
乙
(1)某同学用该表测量某定值电阻的阻值,选择不
同的倍率时指针位置分别如乙图中的a、b所示,则
该电阻阻值为 Ω.
(2)若该表使用一段时间后电源电动势变小,内阻
变大,但此表仍能调零,按正确使用方法测量上述
电阻,其测量结果将 (选填“变大”“变小”
或“不变”).
(3)根据题干信息可知:R1∶R2= ;电源E
的电动势的值为 V.
[解析] (1)选择开关S接3、4时,分别为倍率为
“×1”“×10”的欧姆表,为了读数准确,应使指针指
在中间部分,根据图像可知选择的是“×10”挡位,
则电阻阻值为110Ω.
(2)当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆表重新调
零,由于满偏电流Ig 不变,由公式Ig=
E
R内
可知,欧
姆表内阻R内 需要调小,待测电阻的测量值是通过
电流 表 的 示 数 体 现 出 来 的,由 I= ER内 +Rx
=
IgR内
R内 +Rx
=
Ig
1+
Rx
R内
,可知当R内 变小时,I变小,指针
跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了.
(3)选择开关接1时,对应的电流表量程为I1=Ig
+
Ig(Rg+R2)
R1
=500mA,选择开关接2时,对应的
电流表 量 程 为I2=Ig +
IgRg
R1+R2
=100mA,解 得
R1∶R2=1∶4,根据图像可知,“×1”挡位中值电
阻即欧姆表内阻为15Ω,所以E=I2R内 =15V.
[答案] (1)110 (2)变大 (3)1∶4 15
062
高考总复习 物理
热点二 多用电表的使用
[典例3] (2025北京延庆区高三一模)多用电表
是物理实验室常用的仪表之一,在练习使用多用电
表的实验中
(1)小敏同学测量20V左右的交流电压
①下列操作不合理的是 .
A.先调节图乙中的 T 旋钮,使指针指向左侧零
刻度
B.将挡位 K调至 V
~
50V
C.测量并读数
②指针位置如图甲所示,则此交变电流的电压为
V.
甲
乙
(2)小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值
电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×100”挡位,
测量时发现指针偏转过小.
①应适当使流过欧姆表表头的电流变 .
②接下来的操作顺序是 .
a.将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮,使指针对
准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”
挡),并拔出两表笔
c.将选择开关旋到“×10”挡
d.将选择开关旋到“×1k”挡
e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值
Rx,断开两表笔
[解析] (1)①先调节图乙中的机械调零旋钮S,使指
针指向左侧零刻度,故 A 错误;将挡位 K 调至 V
~
50
V,指针指在读数20左右,测量并读出数值,故B、C
正确.
②指 针 指 在 刻 度 215,则 此 交 变 电 流 的 电 压 为
215V.
(2)①指针偏转过小,即流过欧姆表表头的电流太
小,应适当使流过欧姆表表头的电流变大.
②应选择更大的挡位,将选择开关旋到“×1k”挡;
然后将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮,使指针
对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,然后断开两表笔;
将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值
Rx,断开两表笔;最后旋转选择开关至交流电压最
大量程处(或“OFF”挡),并拔出两表笔,所以操作
顺序是daeb.
[答案] (1)①A ②215 (2)①大 ②daeb
[典例4] (2025福建泉州高三监测)某同学用多
用电表做了以下两个实验:
(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580Ω~610Ω),
进行了如图甲所示的a、b、c、d四个操作,正确的顺
序是 ;其中步骤b的指针指在图乙所示的
刻度处,该同学选择的倍率为 (选填“×1”
“×10”或“×100”).
甲
乙
(2)欧姆挡进行电阻调零后,为了测量红、黑表笔短
接时流出多用电表的电流Im,该同学设计了如图
丙所示的电路,但电路中有一处接线错误,请指出:
;
正确连接线路后,闭合开关,改变电阻箱的阻值,可得
到多组电流表示数I和电阻箱阻值R,作出1I-R
图
线如图丁,该图线纵轴截距为b,若忽略毫安表内
阻,可得出Im= ;若考虑到毫安表内阻的
影响,这个测量值 真实值(选填“大于”“等
于”或“小于”).
162
第十章 电路及其应用 电能 能量守恒定律
[解析] (1)机械调零,用刻度盘下的调零旋钮手
动把指针拨到零刻度线处;将选择开关旋至合适的
挡位;欧姆调零,两个表笔短接,调整调零旋钮,让
指针指在零的位置;连接待测电阻测量,读出表盘
电阻的读数,乘以挡位开关倍数,乘积为电阻值;测
完后多用电表挡位调到交流电压的最高挡,或断开
挡.故正确的顺序是adcb;由于电阻的阻值(约580
Ω~610Ω),根据在图乙所示的刻度,可知选择的
倍率为×10.
(2)多用电表欧姆挡表内自带电源,电流红进黑出,
而对于毫安表,电流应从正接线柱进,负接线柱出,
因此电流表的正负接线柱接反;
欧姆表测量原理为
I= ERΩ+R
(设毫安表无内阻),
即1
I=
R
E+
RΩ
E =
R
E+b
,
当R 为零时,1I=
1
b
,
即Im=
1
b
,
由于Im=
E
R总
,
当考虑到毫安表内阻的影响,R总 增大,这个测量值
小于真实值.
[答案] (1)adcb ×10 (2)电流表的正负接线
柱接反 1b
小于
热点三 拓展创新实验
创新角度 实验装置图 创新解读
应用多用
电表检测
二极管
(1)二极管具有单
向导电性,正向导
通时红表笔应接
二极管的负极.
(2)应用多用电表
欧姆挡测量二极
管的电阻时,表针
应指在表盘中央
附近.
多用电表
检测电路
故障
(1)用多用电表的
欧姆挡检测电路
故障.
(2)利用多用电表
的电流挡测量多
用表内部电池的
电动势.
用多用电
表探索黑
箱内的电
学元件
根据不同元件的
特性判断黑箱内
的元件及其连接
方式.
[典例5] 某同学用多用电表测量二极管的反向电
阻.完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点.
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择
开关拨至电阻测量挡适当的量程处.
(3)将红、黑表笔 ,进行欧姆调零.
(4)测反向电阻时,将 表笔接二极管正极,将
表笔接二极管负极,读出电表示数.
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指
向表盘 (填“左侧”“右侧”或“中央”);否则,在
可能的条件下,应重新选择量程,并重复(3)、(4).
(6)测量完成后,将选择开关拨向 位置.
[解析] (3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零.(4)
测反向电阻时,将红表笔接二极管正极,将黑表笔
接二极管负极,读出电表示数.(5)为了得到准确的
测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央.(6)测
量完成后,将选择开关拔向“OFF”或交流电压最高
挡位置.
[答案] (3)短接 (4)红 黑 (5)中央
(6)“OFF”或交流电压最高挡
[典例6] 如图甲所示为某黑箱面板上的三个接线柱,
黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件,
但任两个接线柱间最多只连接有一个元件.
(1)某同学要用多用电表探测黑箱,探测的第一步
应该是 .
A.用多用电表的电阻挡测量任意两接线柱间的
电阻
B.用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输
出电压
C.用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输
出电流
(2)探测结果表明,黑箱里没有电源,并测得任两个
接线柱间的电阻如下表所示:
红表笔 A B A C B C
黑表笔 B A C A C B
测得阻
值/Ω
200 200 11.2k 270 11k 70
由此可以判断,黑箱里的元件一定有 ,
用电路元件符号在图甲所示线框内画出黑箱中的
电路连接.
262
高考总复习 物理
(3)多用电表的表盘如图乙所示,在上面探测A、C
两接线柱间电阻时,红表笔接A 接线柱,黑表笔接
C接线柱,这时电流从 (填“A”或“C”)接
线柱流进黑箱;为了使这时测量电阻读数尽可能减
小误差,测电阻的挡位选择的应是 (填“×1
k”“×100”或“×10”).
[解析] (1)因黑盒子内部可能有电源,则不能先
用多用电表的欧姆挡测量,可先用电压挡判断内部
是否有电源,故选B.
(2)根据题表中的测量值可以断定:A、B 间肯定有
电阻,B、C 之间肯定有二极管,A、C 间肯定有电阻
和二极管的串联,电路连接如图:
(3)在上面探测A、C 两接线柱间电阻时,红表笔接
A 接线柱,黑表笔接C 接线柱,这时电流从C 接线
柱流进黑箱;为了使这时测量电阻读数尽可能减小
误差,指针应指在中间附近,测电阻的挡位选择的
应是“×1k”.
[答案] (1)B (2)电阻、二极管 电路连接见解
析 (3)C ×1k
[典例7] 某实验小组在练习使用多用电表时,他们
正确连接好电路如图甲所示.闭合开关S后,发现
无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无示
数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后,他
们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已知保护
电阻R=15Ω,电流表量程为0~50mA.操作步骤
如下:
①将多用电表挡位调到欧姆×1挡,再将红、黑表
笔短接,进行欧姆调零;
②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接
在a、c上,多用电表的指针不偏转;
③将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的
示数如图乙所示;
④将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20Ω
时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图
丁所示.
回答下列问题:
(1)图丙中的多用电表示数为 Ω;图丁中
的电流表示数为 mA.
(2)操作步骤④中,多用电表红表笔应接
(选填“c”或“e”)点.
(3)电路的故障可能是 .
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.保护电阻R 短路 D.保护电阻R 断路
(4)根据以上实验得出的数据,同学们还计算出多
用电表内部电源的电动势E′= V(结果保
留三位有效数字).
[解析] (1)欧姆表的示数为24×1Ω=24Ω,电
流表的最小分度是1mA,需估读到01mA,所以
图丁中的电流表示数为380mA.
(2)根据电流必须从电流表的正接线柱流入,电流
从欧姆表的红表笔流入,黑表笔流出,电路中电流
经过电流表的方向为d→e,则操作步骤④中,多用
电表黑表笔应接c点,红表笔应接e点.
(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表
的指针不偏转,说明a、c间有断路.将多用电表两
表笔分别接在b、c上,多用电表的示数不为零,所
以电路的故障是灯泡断路.
(4)由操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻
度,根据欧姆表的中值电阻等于其内阻,则知欧姆
表的内阻为R欧 =15Ω.根据闭合电路欧姆定律得
I= E′R0+RmA+R欧
,又 R0 +RmA =24Ω,故 E′=
I(R0+RmA+R欧 )=380×10-3×(24+15)V≈
148V.
[答案] (1)24 380 (2)e (3)B (4)148
362
第十章 电路及其应用 电能 能量守恒定律