内容正文:
2025-2026学年高中物理同步专题教案课时练
课时11.5实验:练习使用多用电表
(共34页)
【链接高考】 2
【知识梳理】 7
【学习目标】 7
【要点梳理】 7
要点一、多用电表 8
要点二、 实验:练习使用多用电表 8
要点三、多用电表的测量原理和使用 11
要点四、 多用电表的量程(挡位)选取与误差分析 13
要点五、 多用电表的读数方法 14
要点六、 用多用电表判断电路故障 14
【考向分析】 15
考向一、多用电表的读数 15
考向二、多用电表测电阻 16
考向三、多用电表检测测二极管 18
考向四、用多用电表检测电路故障 19
【解题速通】 21
【链接高考】
1.(2024·河南·高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表V1(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻(阻值为800Ω),滑动变阻器(最大阻值50Ω),滑动变阻器(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”“×100”或“”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (填“”或“”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表,待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻 (用、U和表示);
(4)测量得到,则待测电压表内阻 (结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2) a
(3)
(4)1.57
【详解】(1)[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置;接着将红、黑表笔短接即A选项;进行欧姆调零即B选项:调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转角度较小即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处,而根据表中数据可知选择“”倍率又过大,故应选择欧姆挡“×100”的位置;
[4]测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为
(2)[1]图(b)所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即;
[2]为保护电路,且测量电路部分电压从零开始条件,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
(4)测量得到,带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻
2.(2024·江苏·高考真题)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在 区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于 (选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。 。
【答案】(1)320
(2)
(3)②
(4)最右端
(5)错误;理由见解析
【详解】(1)由图可得,多用电表欧姆当选用“×100”倍率,则C、D端电阻
;
(2)由图2可得,滑动变阻器采用限流式接入电路,为了多次测量时电压表、电流表数据有明显变化,应该接入阻值和、端电阻接近的滑动变阻器。
(3)电压表测量金属块和电流表两端的电阻,连接错误的区域是②区域,目前电压表只测量电流表两端的电压,应将电压表的的接线柱和电阻的右端相连;
(4)接通开关前,为了保护电阻,滑动变阻阻滑片应放在阻值最大处,即最右端位置;
(5)金属块、间的电阻约为10Ω,用电流表测量,电流表内阻约为1Ω,测量值的相对误差约为;测量金属块、B间约320Ω电阻,测量值得相对误差约为,其误差更小,测得的电阻计算电阻率更准确,则该同学的说法错误。
3.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡 (选填””或“”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接 接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接 接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I= mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是 元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在 V范围。
【答案】(1) ×1k 负极
(2) a d 45.0
(3) 非线性 1.9-2.5
【详解】(1)[1][2]指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)[1][2]实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接a;根据图C可知电压表选取量程,故Q接d;
[3]多用电表量程为50 mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为
(3)[1][2]根据图像可知I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。
【知识梳理】
【学习目标】
1.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
2.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】
要点一、多用电表
1.功能:
多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.
2.外部结构:
如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF挡,或交流电压最高挡.
要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.
要点二、 实验:练习使用多用电表
使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.
1.用多用电表测量小灯泡的电压
(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.
(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.
(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.
(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.
2.用多用电表测量通过小灯泡的电流
(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.
(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.
(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.
(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.
要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.
3.用多用电表测量定值电阻
(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;
(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;
(3)测量读数:读数时要乘倍率.
(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.
要点诠释:
每次换挡后均要重新欧姆调零.
被测电阻要与电源等其他元件断开.
要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.
4.用多用电表测量二极管的正反向电阻
(1)二极管的单向导电性
晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的
符号如图:
晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).
(2)欧姆表中电流的方向
多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(3)测二极管的正、反向电阻
测正向电阻
用多用电表的欧姆挡,量程拨到“”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻(如图甲所示).
测反向电阻
将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻(如图乙所示).
要点诠释:
(1)当与相差很大时,说明二极管质量较好;当与相差较小时,说明二极管质量不好.如果和均较小,可能二极管短路;如果与均较大,可能二极管断路.
(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.
要点三、多用电表的测量原理和使用
1.多用电表的测量原理
(1)测直流电流和直流电压的原理
这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
(2)多用电表电阻挡(欧姆档)测量电阻原理
多用电表欧姆挡测量电阻电路原理如图所示,当待测电阻,接入图示电路后形成了闭合电路,则闭合电路欧姆定律可知,流过表头的电流为:.式中是和串联后与并联的等效电阻,是和串联等效电阻,此式可得,可见,与有着一一对应关系,如果在刻度盘上有直接标出与对应的值,则就能从刻度盘上直接读出待测电阻的值。
(3)多用电表电阻挡(欧姆挡)的刻度
上面为欧姆挡的内阻,所以.
当多用电表未接入电阻时,处于断路状态,即当为无穷大时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为电阻处。
当多用电表两表笔直接相连,即时,电路中电流最大,指针满偏,故电阻零刻度在最右端满偏电流处,此时:
(为表头满偏电流) ①
当表头指针半偏时,此时阻值为,则有
②
由①②得:,即此时被测电阻阻值等于欧姆挡内阻,这时的电阻又叫中值电阻。
由上面的分析可知,在欧姆表的刻度盘上,标出的刻度从零到无穷大,由于与的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻越大,在刻度盘上刻度值跨度越大,使得在零值附近和无穷大附近很难准确地读出被测电阻的数值(测量误差很大了所以欧姆表只能粗略地测电阻)。
要点诠释:
测直流电流、直流电压时内部测量电路没有电源,但欧姆挡中有内接电源且红表笔接正接线柱,接电源的负极;黑表笔接负接线柱,接电源的正极。
不管用多用电表测什么项目,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。
在中值电阻附近时,指针偏角与的关系比较接近线性,刻度比较均匀,因此在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据。
2.多用表的使用
(1)使用步骤
用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮(调整定位螺丝),使指针正对零刻度(电流、电压的零刻度)。
选挡:测电流、电压时选择合适的量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针指在中间刻度范围。
测电阻选用合适的倍率后,用欧姆调零旋钮进行调零(表笔直接接触,指针指右侧电阻零刻度)。
将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
将指针示数乘以倍率得测量值。
将选择开关扳到或交流电压最高挡。
(2)注意事项
使用欧姆表前,首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位,如果指针偏转角度大小,应增大倍率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率。
每次换挡后都要重新进行欧姆调零。
被测电阻要跟电源及其他元件断开。
测电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆。
读数时应将指针示数乘以相应倍率。
要点四、 多用电表的量程(挡位)选取与误差分析
1.测直流电压或直流电流时,首先根据待测电压(或电流)的估计值选择量程.
如果难以估测电压值(或电流值)。应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测出的值重新确定适当的量程再进行测量.测电压(或电流)时,应使指针尽量指在满刻度的三分之二左右,这时读数较准,测量误差较小.
2.测电阻时,应选取合理的倍率挡
(1)选挡原则:指针越接近中值电阻,读数越精确.因为当,即被测电阻等于欧姆表内阻时,指针半偏恰好指在中间刻度,所以此时的电阻又叫中值电阻.而在中值电阻附近时,指针偏角与的关系比较接近线性,刻度比较均匀,因此在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据.
(2)选挡方法:首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位(通常按大量程挡向小量程挡次序选择).如果选择的挡次不合适,则应重新选挡即换挡,若指针偏角较小,则应选择倍率高一挡的挡次,反之则选低一挡的挡次.每次换挡须重新电阻调零后方可进行测量.实际操作时,若已知待测电阻的数量级,所选挡位是电阻的数量级除以中值电阻的数量级.
3.误差分析
(1)测量值偏大的主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而增大接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起多用电表内电池电动势下降,内阻增加.
(2)测高值电阻时测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成的.
(3)欧姆表的刻度是按标准电池标出的,当电池用旧了,电动势和内阻均发生变化,由此会引起测量误差.
要点五、 多用电表的读数方法
在实验中,测量时要按照有效数字的规律来读数.测量仪器的读数规则为:测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位,在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置,对于常用的仪器可按下述方法读数.
1.最小分度是“”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读,如最小刻度是的刻度尺,测量误差出现在毫米的十分位上,估读到十分之几毫米.量程为的电流表(电压表)、最小刻度为,则误差出现在安培(伏特)的百分位上,即估读到.
2.最小分度是“”或“”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读.如学生用的电流表量程,最小分度为,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为(例如);学生用的电压表量程,最小分度为,测量误差出现在伏特的十分位上。只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以电压为单位读数时,十分位上的数字可能为(例如).
3.欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数.为减小读数误差,指针应指表盘靠近中间的部分,否则需换挡,换挡后,需要重新进行欧姆调零.
要点六、 用多用电表判断电路故障
电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路或接头处接触不良等,检查故障的方法有:
1.电表检测法
(1)电阻为零——两接线柱由无阻导线短接或短路现象.
(2)电压为零有下述可能性:任意两接线柱之间电压均为零——盒内无电源.有的接线柱之间电压为零:①两接线柱中至少有一个与电源断路;②两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组;③两接线柱间短路.
(3)有充放电现象(欧姆表指针先偏转,然后又回到“”刻度)——两接线柱之间有电容器.
(4)发现电压比正常值大,可能在两接线柱间有断路,而与之并联之外的电路无断路.
2.假设法:
已知电路发生某种故障,寻找故障在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电路知识进行正向推理,推理结果若与题述现象不符合,则故障不在该部分电路;若结果与题述现象符合,则故障可能发生在这部分电路,这样逐一排除,直到找到发生故障的全部可能为止.
【考向分析】
考向一、多用电表的读数
例1. 如图所示,是多用电表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,是多用表指针在测量时的偏转位置.由此可知图是________挡,若用此挡测量,指针位置如图,则读数是________;图是________挡,若用此挡测量,指针位置如图,则读数是________.
【答案】欧姆 直流电流
【解析】图中选择开关指到挡,故读数为;图中选择开关指到直流电流挡,量程是,而指针正指向表盘中央刻度线,故读数为.
【总结升华】(1)常用的多用电表的表盘共有三条刻度线,最上面的刻度线的左端标有“”,右端标有“”,是用于测电阻的,其刻度分布是不均匀的.中间的刻度线是用于测交、直流电流和直流电压的,其刻度分布是均匀的;最下面一条刻度线左侧标有“”是用于测交流电压的,其刻度分布是不均匀的.
(2)直流电压、直流电流用中间刻度均匀的表头读数,读数时,一方面要注意功能开关的量程,另一方面从表头上选择一组便于读数的标度作为参考来读数.而欧姆表读数时应注意为刻度盘示数与倍率的乘积.
举一反三:
【变式】某同学测量一只未知阻值的电阻.他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图所示.请你读出其阻值大小为___________.为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?答:_________________.
【答案】 见解析
【解析】该同学选择的欧姆档档位是“”挡,而表中刻度盘读数为,所以所测电阻阻值为.
从刻度盘所读读数看,该同学所选欧姆档倍率过小,误差较大,为使测量结果更准确,应选倍率更大的档位测时.其后有操作应是:将选择开关打到“”挡;将两表笔短接,调节调零旋钮,进行欧姆挡调零;再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数;测量完毕将选择开关打到“”挡.
考向二、多用电表测电阻
例2.(2016 陕西校级模拟)某学生实验小组利用图1所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:
图1
多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干。
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔__________,调零点。
(2)将图1中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图2所示,这时电压表的示数如图3所示。多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________ V。
图2 图3
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为__________ kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图4所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________ V,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ。
图4
【答案】(1)短接;(2)1;(3)15.0,3.60;(4)12.0;(5)9.00 15.0
【解析】(1)欧姆表使用前一定要欧姆调零,即红黑表笔短接后,调节调零旋钮,使电流表满偏.
(2)多用电表电笔接法为红正黑负,即电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接触1,黑表笔接2.
(3)欧姆表读数=倍率×表盘读数=1k×15Ω=15.0kΩ;电压表量程为5V,最小分度为0.1V;故读数为3.60V.
(4)由于滑动变阻器接入电阻为零,故欧姆表读数即为电压表阻值,因此电压表内阻为12.0 kΩ
(5)欧姆表的中值电阻等于内电阻,故欧姆表1k档位的内电阻为15.0 kΩ,根据闭合电路欧姆定律,。电动势为
举一反三:
【变式】用已调零且选择旋钮指向欧姆档:“”位置的多用表测某电阻阻值,根据题图所示的表盘,被测电阻阻值为___。若将该表选择旋钮置于挡测电流,表盘如题图所示,则被测电流为___。
【答案】
考向三、多用电表检测测二极管
例3. 用多用电表欧姆挡()测量三只晶体二极管,其结果依次如图A、B、C所示,由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的正极是________端.
【答案】B a
【解析】二极管加正向电压时,电阻值越小越好,但不能为零,否则二极管已被击穿;加反向电压时,电阻值越大越好,但不能无穷大.否则二极管引线断开.由图可知,图A、C二极管都是坏的,图B中二极管是好的,且左边图加的是反向电压,右边图加的是正向电压,由于红表笔插入的是“”测试孔,与内部电池负极相连,故二极管的正极是a端.二极管正向导通时电阻较小,加反向电压时电阻很大.如果正、反向电阻相同,说明它不是二极管或已损坏.
【总结升华】(1)了解二极管的单向导电性,正向电阻很小,反向电阻很大.
(2)注意红表笔与内部电池负极相连,而黑表笔与内部电池正极相连,这是易错的.
【变式】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,现将多用表转换开关拨到挡,分别测它们的正负电阻加以鉴别;测甲元件时,,测乙元件时,,,测丙元件时,开始指针偏转到,接着读数逐渐增加,最后停在上,则甲、乙、丙三个元件分别是( )
A.电容、电阻、二极管 B.电阻、电容、二极管
C.电阻、二极管、电容 D.二极管、电阻、电容
【答案】C
考向四、用多用电表检测电路故障
例5.在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器、及另外两根导线都是好的.为了查出断的导线,某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极,再将黑表笔分别连接在电阻器的端和的端,并观察多用表指针的示数.在下列选挡中,符合操作规程的是( )
A.直流挡 B.直流挡 C.直流挡 D.欧姆挡
【答案】A
【解析】本题旨在考查对多用电表结构、性能、规格及使用规程的掌握和创造性解决实际问题的能力,关键是明确多用电表的使用方法和规程.错误原因是在用直流电流挡时没有估算电路中的最大电流.
根据题中所给条件,首先判定不能选用欧姆挡,因为使用欧姆挡时,被测元件必须与外电路断开.
先考虑电压挡,将黑表笔接在端,如果指针偏转,说明与电源连接的导线断了,此时所测的数据应是电源的电动势,基于这一点,C不能选,否则会烧毁多用电表;如果指针不偏转,说明与电源的导线是好的,而与之间的导线和与电源之间的导线其中之一是坏的,再把黑表笔接在点,如果表头指针偏转,说明和之间的导线是断的,否则说明与电源之间的导线是断的,A项正确.
再考虑电流挡,如果黑表笔接在端,表针有示数,则说明与电源间的导线是断的,此时表头指示数:,没有超过量程,如果指针不偏转,证明与电源之间的导线是连通的,而与、与电源之间的导线其中之一是断的;黑表笔接在点时,如果表头指针有示数,证明与间的导线是断的,此时表头指针示数:,超过表的量程,故B错误.
【总结升华】用电压表测量电路中两点间电压,若电压不为零,则说明这两点与电源的连接完好,断路点就在该两点之间,逐步缩小测量范围,则不难把断路找到;短路的表现是电流不为零而电压为零,用电压表测量指针不偏转即为短路.用多用电表的电压挡或电流挡检测时,应注意红表笔接电势高处,黑表笔接电势低处.
举一反三:
【变式1】欧姆表电路及刻度盘如图所示,现因表头损坏,换用一个新表头.甲表头满偏电流为原来表头的倍,内阻与原表头相同;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的倍,则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【变式2】 (1)某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值为12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.
图1
维修人员使用已调好的多用电表直流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.
①断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图2所示,读数为________ V,说明________正常(选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”).
图2
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”)
【答案】(1)①11.5(11.2~11.8之间的值均可) 蓄电池 ②小灯
【解析】(1)本题考查多用电表的读数、电路的故障分析.用多用电表的电压挡分析故障时,电压表有示数说明电源和电压表等组成了闭合回路,可能与电压表并联的部分电路发生故障,而与电压表串联部分未发生故障,若无示数则正好相反.根据这个原理,a、c间接上电压表,断开开关,表针偏转,说明蓄电池正常,a,b间接上电压表,断开开关,表针不偏转,说明小灯发生故障,闭合开关后表针偏转,说明开关和保险丝正常.
【解题速通】
1.(2025·新课标Ⅱ·高考真题)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连 接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为 V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是 (填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时, (填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
【答案】(1)a
(2)0.377/0.376/0.378
(3)
(4)甲
【详解】(1)电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量a、b间的电压时,红表笔应连a接点。
(2)0.5V的直流电压挡,分度值为0.01V,由图可知此时电压表读数为0.377V。
(3)由图可知,当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流,则
当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流,则
由于
所以相同电流情况下,
故图(b)中乙是曲线。
(4)由题意可知,图像测得是元件两端的电压和电流的关系,则实验结果表明,当此元件阻值较小时,甲曲线与曲线更接近。
2.利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。
(1)将多用电表的选择开关调到直流电压挡。如图甲所示,闭合开关,将电压表并联在A、B两点间,电压表示数为,并联在A、C两点间,电压表示数也为,并联在B、C两点间,电压表示数为零,已知,阻值相差不大,出现上述情况的原因可能是 。
A.段断路B.段断路C.段短路D.段短路
(2)将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置,将红,黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使表的指针指在表盘 (选填“左侧”或“右侧”)零刻度线处,将光敏电阻与欧姆表直接相连,通过用手遮挡的方式来改变照射到光敏电阻的光照强弱,在不改变选择开关位置的情况下,欧姆表指针位置发生变化,如图乙所示,由此可判断光照变弱时,该光敏电阻的阻值 (选填“变大”或“变小”)。
(3)如图丙所示是一个简单的欧姆表电路示意图,其中电流表电流为500μA,内阻为100Ω,电池电动势为1.5V,内阻为1Ω;变阻器最大阻值为5000Ω。
①调零后测量某定值电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则该定值电阻阻值为 Ω。
②使用一段时间后电池老化,电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω,但仍可调零,正确操作后,测量另一个定值电阻,欧姆表读数为300Ω,则这个电阻的阻值应为 Ω。
【答案】 AD/DA 右侧 变大 3000 280
【详解】(1)[1]电压表有示数说明并联部分无短路,串联部分无断路,电压表无示数说明并联部分可能短路或者串联部分断路.根据题意电压表并联在A、C两点间,电压表示数为U1,当并联在A、B两点间时,电压表示数也为U1,当并联在B、C两点间时,电压表的示数为零,则可以判断电路的故障可能是AB段断路,也可能是BC段短路,故选AD。
(2)[2]将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置,将红,黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使表的指针指在表盘电阻挡零刻度线即右侧零刻度线处。
[3]由图乙可知,遮挡后电阻变大,由此可判断光照变弱时,该光敏电阻的阻值变大。
(3)[4]调零后,欧姆表内阻
指针指在刻度盘的正中央,表盘中值电阻等于欧姆表内阻,即
[5]电动势变为1.4V调零后,欧姆表内阻
由300Ω对应的电流列出关系式
解得
3. 某同学要测量量程为3V电压表的内阻,步骤如下:
(1)先用多用电表的欧姆挡粗测该电压表的内阻值,选择开关拨至“×100”挡,表盘示数如图甲所示,则阻值约为 。若将欧姆表换一个电动势相同,但内阻变大的电池,重新欧姆调零后测量该电压表内阻,其测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)该同学改用如图所示电路测量电压表内阻RV,实验过程如下:
A.按电路图正确连接好电路,将滑动变阻器R1的滑动头移到最左端
B.闭合开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度
C.保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变,断开S2,调整电阻箱R2的阻值,使电压表的指针指到满刻度的2/3
D.读出此时电阻箱R2的阻值
① 若电阻箱R2为1.15KΩ,则RV ;
② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值R测 R真(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③ 若实验中测得的结果R测=2.4KΩ,要将这个电压表改装成量程为5 V的电压表,则应串联一个阻值为R串= KΩ的定值电阻;
【答案】 2200/2.2×103 不变 2.3 大于 1.6
【详解】(1)[1] 欧姆表读数为
[2] 欧姆表电动势不变,内阻改变,通过欧姆调零后不影响测量结果,故测量结果不变。
(2)[3] 断开开关,并联部分电压不变,电压表指针指到满刻度的,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻变为原来的,故
[4] 当断开开关,电压表该支路的总电阻增大,则并联部分的总电阻增大,并联部分的电压增大。为了使电压表的指针指到满刻度的,电阻箱的电阻也偏大。故最终得到电压表内电阻的测量值大于真实值。
[5] 改装前后电压表满偏的电流是相等的,则根据欧姆定律有
代入数据可得
4.某同学想测某电阻的阻值。
(1)该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻,结果如图甲所示,则该读数为 Ω。
(2)为了更准确地测量该电阻的阻值,有以下实验器材可供选择:
A.电流表(量程为0~15mA,内阻约为2Ω);
B.电流表(量程为0~3mA,内阻);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(0~20Ω,允许通过的最大电流为200mA);
F.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流为50mA);
G.蓄电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S。
(3)滑动变阻器应选择 (填“”或“”)。
(4)该同学设计了测量该电阻的电路图,如图乙所示。
(5)该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该电阻表达式 (用题中所给物理量的符号表示)。
(6)调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图丙所示,则该电阻的阻值为 Ω。
【答案】 260 250
【详解】[1]图甲中欧姆表的读数为
[2]图乙中滑动变阻器连接方式为分压式,为了调节方便,应选择总阻值较小的滑动变阻器,即选。
[3]由并联电路规律得
求得
[4]由图丙可知
所以
5.某实验小组要将一个量程为、内阻未知的电流表改装成量程为3V的电压表。
(1)小组成员先用多用电表的欧姆挡粗测电流表的内阻,为了电表安全,测量时应将红表笔接触电流表的 (填“正”或“负”)接线柱,黑表笔接触电流表的另一接线柱,将欧姆表倍率调为“×1”,经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示,测得电流表的内阻 Ω。
(2)为了精确测量电流表的内阻,小组成员连接了如图乙所示电路,将电阻箱R的电阻调到零,滑动变阻器的滑片调到最右端;闭合开关S,调节变阻器的滑片,使得电流表达到满偏电流;保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的电阻,使得电流表的示数为;读出电阻箱的电阻值,可以认为电流表的内阻 ;为了减小实验误差,选用电源的电动势应尽量 (填“大”或“小”)一些。
(3)由于(2)测得的电阻存在系统误差,因此改装成的电压表的量程实际 (填“大于”或“小于”)3V。
【答案】(1) 负 13.0/13
(2) 大
(3)小于
【详解】(1)[1]根据“红进黑出”的规律,可知红表笔应接电流表的负接线柱;
[2]根据欧姆表的读数规律,测得电流表的内阻为
(2)[1]图乙中控制电路采用滑动变阻器的分压式接法,为了确保测量数据的连续性,滑动变阻器的总电阻较小,滑动变阻器右侧与测量电路并联部分的电阻较小,可以近似认为调节电阻箱前后,控制电路输出的电压较稳定,滑动变阻器输出电压近似不变,则满偏时有
当电流表的示数为时有
解得
[2]结合上述可知,为了减小误差,滑动变阻器右侧与测量电路并联部分的电阻需要较小,由于使得电流表满偏的输出电压一定,当电源电动势越大,在滑动变阻器右侧与测量电路并联部分的电阻分担电压一定时,该部分的电阻越小,测量的系统误差越小。
(3)根据上述可知,由于电阻箱调节后有一定接入电阻,导致并联部分的总电阻增大,则控制电路输出电压增大,即电阻箱两端电压大于电流表两端电压,则电阻箱接入的电阻值大于电流表的内阻,可知,电流表内阻的测量值大于真实值,根据
由于电流表测量值大于真实值,导致在改装电压表时,接入的串联电阻的阻值偏小,即改装成的电压表的量程实际小于3V。
6.(1)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待测量结果,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“×1K”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
(2)如图所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为 Ω;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为 mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为 V。
【答案】 S T 0刻线 ADC 1600 48 24.0
【详解】(1)[1][2][3]机械调零应旋动S,使指针对准或,欧姆调零应旋动T,使指针对准电阻的“0刻线”;
[4]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,重新进行欧姆调零,所以应按ADC顺序操作;
(2)[5]欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率,即为
[6]选用量程为100 mA的电流挡,精度为2mA,估读到1mA,则读数为48mA;
[7]选用量程为50 V的电压挡,精度为1V,读数选取中间刻度第二排,读数为24.0V。
7.为判断某工业废水是否满足电阻率≥200·m的达标要求,一实验小组设计了如下实验进行测量,实验器材:盛水容器(容器左、右两侧面为带有接线柱且电阻可忽略的金属薄板,其余侧面绝缘),电源E(电动势恒定,内阻可忽略),电阻R1、R2和R3(阻值分别为20000、2000和1400),多用电表,开关S1和S2,导线若干,请完成下列内容。
(1)测量盛水容器 (选填“内部”“外部”)器壁的长、宽、高。记录长a40.00cm,宽b20.00cm,高c9.00cm。
(2)用多用电表粗测废水的电阻值:将水样注满盛水容器,多用电表选择开关旋至“×100”挡,并进行欧姆调零,将红、黑表笔连接到盛水容器左右两侧的接线柱上,多用电表指针位置如图甲所示,此时读数为 。
(3)精确测量容器中废水的电阻值:将注满水样的盛水容器接入图乙所示的电路若用多用电表测量R3两端的电压,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接。
①将多用电表选择开关转到直流电压2.5V挡,闭合S2后,再闭合S1,记录此时。多用电表的读数为2.10V,计算得到此时流过盛水容器的电流I11.50mA;
②在S1闭合的状态下,断开S2,记录此时多用电表的读数为1.68V,计算得到此时流过盛水容器的电流I2 mA;
③断开S1,根据上述数据,求得容器内废水的电阻值R1600。
(4)由电阻定律,计算该废水样品的电阻率 ·m(结果保留2位有效数字),则该废水 (选填“达标”“不达标”)
【答案】(1)内部
(2)1500/
(3) 1.20
(4) 72 不达标
【详解】(1)实验要求判断某工业废水是否满足电阻率≥200·m的达标要求,故应测量盛水容器内部器壁的长、宽、高。
(2)多用电表选择 “×100”挡,故多用电表指针位置如图甲所示,此时读数为
(3)[1]用多用电表测量R3两端的电压,实物连接图如下
[2]根据题意
根据电路原理
解得
(4)[1][2]废水的电阻值
根据电阻定律
代入数据得
小于,故不达标。
8.如图(a)是一种双量程电流表内部各元件的连接图。
(1)这种电流表“3A”量程的内阻 (选填“大于”“小于”);
(2)某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表,选择“”挡,欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“﹣”“0.6A”接线柱,指针指示如图(b),示数为 ,保持黑表笔不动,将红表笔从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱,示数几乎与图(b)相同,由此可知电流表内部阻值为的电阻发生 故障(选填“断路”“短路”);
(3)由于的故障电阻阻值较小,该同学设想用如图(c)的电路测得一段阻值为的电阻丝,再将它分成等长的5段,用其中一段替代。实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.30V,接下来应将P向 (选填“左”“右”)移动。
(4)用电阻丝替代故障电阻后,若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值,则会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值 (选填“偏大”“偏小”)。
【答案】 小于 140 断路 右 偏小
【详解】(1)[1]电流表接“3A”的量程时,根据并联电路的总电阻小于分支电阻,由图(a)可知此时电流表的内阻为电路的总电阻,小于分支的电阻;
(2)[2]欧姆表表盘10~15之间有5格,每小格代表,据读数规则,要读到下一位,且倍率为“”,故读数为
[3]根据欧姆表电流流向“红进黑出”,由图(a)可知,为接线柱中间两电阻、之和,说明此时、两电阻并未与,两电阻并联;保持黑表笔不动,将红表笔从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱,示数几乎与图(b)相同,说明更换接线柱后,电流表总电阻的阻值几乎未发生变化,故可推知电流表内部、与串联,阻值为的电阻发生断路,若短路则欧姆表示数应为0;
(3)[4]由示数,,可得
要增大电阻,接下来应将P向右滑。
(4)[5]设,,,,用电阻丝替代故障电阻后,若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值,电阻丝实际接入电路的阻值为;接0.6A量程时,设某次测电流时,流过表头的电流为,则电流测量值为
电流的真实值为
由于
可得
会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值偏小。
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2025-2026学年高中物理同步专题教案课时练
课时11.5实验:练习使用多用电表
(共24页)
【链接高考】 2
【知识梳理】 5
【学习目标】 5
【要点梳理】 5
要点一、多用电表 6
要点二、 实验:练习使用多用电表 6
要点三、多用电表的测量原理和使用 9
要点四、 多用电表的量程(挡位)选取与误差分析 11
要点五、 多用电表的读数方法 12
要点六、 用多用电表判断电路故障 12
【考向分析】 13
考向一、多用电表的读数 13
考向二、多用电表测电阻 14
考向三、多用电表检测测二极管 15
考向四、用多用电表检测电路故障 16
【解题速通】 17
【链接高考】
1.(2024·河南·高考真题)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表V1(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻(阻值为800Ω),滑动变阻器(最大阻值50Ω),滑动变阻器(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”“×100”或“”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则组测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (填“”或“”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表,待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻 (用、U和表示);
(4)测量得到,则待测电压表内阻 (结果保留3位有效数字)。
2.(2024·江苏·高考真题)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在 区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于 (选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。 。
3.(2024·浙江·高考真题)在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时,变换表笔与二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转。选用挡 (选填””或“”)重新测试,指针仍不偏转,更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负极”)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接 接线柱(选填“a"“b”“c”或“d”),Q应连接 接线柱(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量,指针如图(B)所示,则电流I= mA
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是 元件(选填“线性”或“非线性”,正常发光时电压在 V范围。
【知识梳理】
【学习目标】
1.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
2.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】
要点一、多用电表
1.功能:
多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.
2.外部结构:
如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF挡,或交流电压最高挡.
要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.
要点二、 实验:练习使用多用电表
使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.
1.用多用电表测量小灯泡的电压
(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.
(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.
(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.
(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.
2.用多用电表测量通过小灯泡的电流
(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.
(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.
(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.
(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.
要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.
3.用多用电表测量定值电阻
(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;
(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;
(3)测量读数:读数时要乘倍率.
(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.
要点诠释:
每次换挡后均要重新欧姆调零.
被测电阻要与电源等其他元件断开.
要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.
4.用多用电表测量二极管的正反向电阻
(1)二极管的单向导电性
晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的
符号如图:
晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).
(2)欧姆表中电流的方向
多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(3)测二极管的正、反向电阻
测正向电阻
用多用电表的欧姆挡,量程拨到“”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻(如图甲所示).
测反向电阻
将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻(如图乙所示).
要点诠释:
(1)当与相差很大时,说明二极管质量较好;当与相差较小时,说明二极管质量不好.如果和均较小,可能二极管短路;如果与均较大,可能二极管断路.
(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.
要点三、多用电表的测量原理和使用
1.多用电表的测量原理
(1)测直流电流和直流电压的原理
这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
(2)多用电表电阻挡(欧姆档)测量电阻原理
多用电表欧姆挡测量电阻电路原理如图所示,当待测电阻,接入图示电路后形成了闭合电路,则闭合电路欧姆定律可知,流过表头的电流为:.式中是和串联后与并联的等效电阻,是和串联等效电阻,此式可得,可见,与有着一一对应关系,如果在刻度盘上有直接标出与对应的值,则就能从刻度盘上直接读出待测电阻的值。
(3)多用电表电阻挡(欧姆挡)的刻度
上面为欧姆挡的内阻,所以.
当多用电表未接入电阻时,处于断路状态,即当为无穷大时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为电阻处。
当多用电表两表笔直接相连,即时,电路中电流最大,指针满偏,故电阻零刻度在最右端满偏电流处,此时:
(为表头满偏电流) ①
当表头指针半偏时,此时阻值为,则有
②
由①②得:,即此时被测电阻阻值等于欧姆挡内阻,这时的电阻又叫中值电阻。
由上面的分析可知,在欧姆表的刻度盘上,标出的刻度从零到无穷大,由于与的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻越大,在刻度盘上刻度值跨度越大,使得在零值附近和无穷大附近很难准确地读出被测电阻的数值(测量误差很大了所以欧姆表只能粗略地测电阻)。
要点诠释:
测直流电流、直流电压时内部测量电路没有电源,但欧姆挡中有内接电源且红表笔接正接线柱,接电源的负极;黑表笔接负接线柱,接电源的正极。
不管用多用电表测什么项目,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。
在中值电阻附近时,指针偏角与的关系比较接近线性,刻度比较均匀,因此在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据。
2.多用表的使用
(1)使用步骤
用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮(调整定位螺丝),使指针正对零刻度(电流、电压的零刻度)。
选挡:测电流、电压时选择合适的量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针指在中间刻度范围。
测电阻选用合适的倍率后,用欧姆调零旋钮进行调零(表笔直接接触,指针指右侧电阻零刻度)。
将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
将指针示数乘以倍率得测量值。
将选择开关扳到或交流电压最高挡。
(2)注意事项
使用欧姆表前,首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位,如果指针偏转角度大小,应增大倍率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率。
每次换挡后都要重新进行欧姆调零。
被测电阻要跟电源及其他元件断开。
测电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆。
读数时应将指针示数乘以相应倍率。
要点四、 多用电表的量程(挡位)选取与误差分析
1.测直流电压或直流电流时,首先根据待测电压(或电流)的估计值选择量程.
如果难以估测电压值(或电流值)。应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测出的值重新确定适当的量程再进行测量.测电压(或电流)时,应使指针尽量指在满刻度的三分之二左右,这时读数较准,测量误差较小.
2.测电阻时,应选取合理的倍率挡
(1)选挡原则:指针越接近中值电阻,读数越精确.因为当,即被测电阻等于欧姆表内阻时,指针半偏恰好指在中间刻度,所以此时的电阻又叫中值电阻.而在中值电阻附近时,指针偏角与的关系比较接近线性,刻度比较均匀,因此在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据.
(2)选挡方法:首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位(通常按大量程挡向小量程挡次序选择).如果选择的挡次不合适,则应重新选挡即换挡,若指针偏角较小,则应选择倍率高一挡的挡次,反之则选低一挡的挡次.每次换挡须重新电阻调零后方可进行测量.实际操作时,若已知待测电阻的数量级,所选挡位是电阻的数量级除以中值电阻的数量级.
3.误差分析
(1)测量值偏大的主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而增大接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起多用电表内电池电动势下降,内阻增加.
(2)测高值电阻时测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成的.
(3)欧姆表的刻度是按标准电池标出的,当电池用旧了,电动势和内阻均发生变化,由此会引起测量误差.
要点五、 多用电表的读数方法
在实验中,测量时要按照有效数字的规律来读数.测量仪器的读数规则为:测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位,在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置,对于常用的仪器可按下述方法读数.
1.最小分度是“”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读,如最小刻度是的刻度尺,测量误差出现在毫米的十分位上,估读到十分之几毫米.量程为的电流表(电压表)、最小刻度为,则误差出现在安培(伏特)的百分位上,即估读到.
2.最小分度是“”或“”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读.如学生用的电流表量程,最小分度为,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为(例如);学生用的电压表量程,最小分度为,测量误差出现在伏特的十分位上。只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以电压为单位读数时,十分位上的数字可能为(例如).
3.欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数.为减小读数误差,指针应指表盘靠近中间的部分,否则需换挡,换挡后,需要重新进行欧姆调零.
要点六、 用多用电表判断电路故障
电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路或接头处接触不良等,检查故障的方法有:
1.电表检测法
(1)电阻为零——两接线柱由无阻导线短接或短路现象.
(2)电压为零有下述可能性:任意两接线柱之间电压均为零——盒内无电源.有的接线柱之间电压为零:①两接线柱中至少有一个与电源断路;②两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组;③两接线柱间短路.
(3)有充放电现象(欧姆表指针先偏转,然后又回到“”刻度)——两接线柱之间有电容器.
(4)发现电压比正常值大,可能在两接线柱间有断路,而与之并联之外的电路无断路.
2.假设法:
已知电路发生某种故障,寻找故障在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电路知识进行正向推理,推理结果若与题述现象不符合,则故障不在该部分电路;若结果与题述现象符合,则故障可能发生在这部分电路,这样逐一排除,直到找到发生故障的全部可能为止.
【考向分析】
考向一、多用电表的读数
例1. 如图所示,是多用电表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,是多用表指针在测量时的偏转位置.由此可知图是________挡,若用此挡测量,指针位置如图,则读数是________;图是________挡,若用此挡测量,指针位置如图,则读数是________.
举一反三:
【变式】某同学测量一只未知阻值的电阻.他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图所示.请你读出其阻值大小为___________.为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?答:_________________.
考向二、多用电表测电阻
例2.(2016 陕西校级模拟)某学生实验小组利用图1所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:
图1
多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干。
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔__________,调零点。
(2)将图1中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图2所示,这时电压表的示数如图3所示。多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________ V。
图2 图3
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为__________ kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图4所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________ V,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ。
图4
举一反三:
【变式】用已调零且选择旋钮指向欧姆档:“”位置的多用表测某电阻阻值,根据题图所示的表盘,被测电阻阻值为___。若将该表选择旋钮置于挡测电流,表盘如题图所示,则被测电流为___。
考向三、多用电表检测测二极管
例3. 用多用电表欧姆挡()测量三只晶体二极管,其结果依次如图A、B、C所示,由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的正极是________端.
【变式】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,现将多用表转换开关拨到挡,分别测它们的正负电阻加以鉴别;测甲元件时,,测乙元件时,,,测丙元件时,开始指针偏转到,接着读数逐渐增加,最后停在上,则甲、乙、丙三个元件分别是( )
A.电容、电阻、二极管 B.电阻、电容、二极管
C.电阻、二极管、电容 D.二极管、电阻、电容
考向四、用多用电表检测电路故障
例5.在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器、及另外两根导线都是好的.为了查出断的导线,某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极,再将黑表笔分别连接在电阻器的端和的端,并观察多用表指针的示数.在下列选挡中,符合操作规程的是( )
A.直流挡 B.直流挡 C.直流挡 D.欧姆挡
举一反三:
【变式1】欧姆表电路及刻度盘如图所示,现因表头损坏,换用一个新表头.甲表头满偏电流为原来表头的倍,内阻与原表头相同;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的倍,则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为( ).
A. B.
C. D.
【变式2】 (1)某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值为12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.
图1
维修人员使用已调好的多用电表直流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.
①断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图2所示,读数为________ V,说明________正常(选填“蓄电池”或“保险丝”或“开关”或“小灯”).
图2
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”)
【解题速通】
1.(2025·新课标Ⅱ·高考真题)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连 接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为 V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是 (填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时, (填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
2.利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。
(1)将多用电表的选择开关调到直流电压挡。如图甲所示,闭合开关,将电压表并联在A、B两点间,电压表示数为,并联在A、C两点间,电压表示数也为,并联在B、C两点间,电压表示数为零,已知,阻值相差不大,出现上述情况的原因可能是 。
A.段断路B.段断路C.段短路D.段短路
(2)将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置,将红,黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使表的指针指在表盘 (选填“左侧”或“右侧”)零刻度线处,将光敏电阻与欧姆表直接相连,通过用手遮挡的方式来改变照射到光敏电阻的光照强弱,在不改变选择开关位置的情况下,欧姆表指针位置发生变化,如图乙所示,由此可判断光照变弱时,该光敏电阻的阻值 (选填“变大”或“变小”)。
(3)如图丙所示是一个简单的欧姆表电路示意图,其中电流表电流为500μA,内阻为100Ω,电池电动势为1.5V,内阻为1Ω;变阻器最大阻值为5000Ω。
①调零后测量某定值电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则该定值电阻阻值为 Ω。
②使用一段时间后电池老化,电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω,但仍可调零,正确操作后,测量另一个定值电阻,欧姆表读数为300Ω,则这个电阻的阻值应为 Ω。
3. 某同学要测量量程为3V电压表的内阻,步骤如下:
(1)先用多用电表的欧姆挡粗测该电压表的内阻值,选择开关拨至“×100”挡,表盘示数如图甲所示,则阻值约为 。若将欧姆表换一个电动势相同,但内阻变大的电池,重新欧姆调零后测量该电压表内阻,其测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)该同学改用如图所示电路测量电压表内阻RV,实验过程如下:
A.按电路图正确连接好电路,将滑动变阻器R1的滑动头移到最左端
B.闭合开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度
C.保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变,断开S2,调整电阻箱R2的阻值,使电压表的指针指到满刻度的2/3
D.读出此时电阻箱R2的阻值
① 若电阻箱R2为1.15KΩ,则RV ;
② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值R测 R真(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③ 若实验中测得的结果R测=2.4KΩ,要将这个电压表改装成量程为5 V的电压表,则应串联一个阻值为R串= KΩ的定值电阻;
4.某同学想测某电阻的阻值。
(1)该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻,结果如图甲所示,则该读数为 Ω。
(2)为了更准确地测量该电阻的阻值,有以下实验器材可供选择:
A.电流表(量程为0~15mA,内阻约为2Ω);
B.电流表(量程为0~3mA,内阻);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(0~20Ω,允许通过的最大电流为200mA);
F.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流为50mA);
G.蓄电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S。
(3)滑动变阻器应选择 (填“”或“”)。
(4)该同学设计了测量该电阻的电路图,如图乙所示。
(5)该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该电阻表达式 (用题中所给物理量的符号表示)。
(6)调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图丙所示,则该电阻的阻值为 Ω。
5.某实验小组要将一个量程为、内阻未知的电流表改装成量程为3V的电压表。
(1)小组成员先用多用电表的欧姆挡粗测电流表的内阻,为了电表安全,测量时应将红表笔接触电流表的 (填“正”或“负”)接线柱,黑表笔接触电流表的另一接线柱,将欧姆表倍率调为“×1”,经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示,测得电流表的内阻 Ω。
(2)为了精确测量电流表的内阻,小组成员连接了如图乙所示电路,将电阻箱R的电阻调到零,滑动变阻器的滑片调到最右端;闭合开关S,调节变阻器的滑片,使得电流表达到满偏电流;保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的电阻,使得电流表的示数为;读出电阻箱的电阻值,可以认为电流表的内阻 ;为了减小实验误差,选用电源的电动势应尽量 (填“大”或“小”)一些。
(3)由于(2)测得的电阻存在系统误差,因此改装成的电压表的量程实际 (填“大于”或“小于”)3V。
6.(1)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待测量结果,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“×1K”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
(2)如图所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为 Ω;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为 mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为 V。
7.为判断某工业废水是否满足电阻率≥200·m的达标要求,一实验小组设计了如下实验进行测量,实验器材:盛水容器(容器左、右两侧面为带有接线柱且电阻可忽略的金属薄板,其余侧面绝缘),电源E(电动势恒定,内阻可忽略),电阻R1、R2和R3(阻值分别为20000、2000和1400),多用电表,开关S1和S2,导线若干,请完成下列内容。
(1)测量盛水容器 (选填“内部”“外部”)器壁的长、宽、高。记录长a40.00cm,宽b20.00cm,高c9.00cm。
(2)用多用电表粗测废水的电阻值:将水样注满盛水容器,多用电表选择开关旋至“×100”挡,并进行欧姆调零,将红、黑表笔连接到盛水容器左右两侧的接线柱上,多用电表指针位置如图甲所示,此时读数为 。
(3)精确测量容器中废水的电阻值:将注满水样的盛水容器接入图乙所示的电路若用多用电表测量R3两端的电压,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接。
①将多用电表选择开关转到直流电压2.5V挡,闭合S2后,再闭合S1,记录此时。多用电表的读数为2.10V,计算得到此时流过盛水容器的电流I11.50mA;
②在S1闭合的状态下,断开S2,记录此时多用电表的读数为1.68V,计算得到此时流过盛水容器的电流I2 mA;
③断开S1,根据上述数据,求得容器内废水的电阻值R1600。
(4)由电阻定律,计算该废水样品的电阻率 ·m(结果保留2位有效数字),则该废水 (选填“达标”“不达标”)
8.如图(a)是一种双量程电流表内部各元件的连接图。
(1)这种电流表“3A”量程的内阻 (选填“大于”“小于”);
(2)某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表,选择“”挡,欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“﹣”“0.6A”接线柱,指针指示如图(b),示数为 ,保持黑表笔不动,将红表笔从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱,示数几乎与图(b)相同,由此可知电流表内部阻值为的电阻发生 故障(选填“断路”“短路”);
(3)由于的故障电阻阻值较小,该同学设想用如图(c)的电路测得一段阻值为的电阻丝,再将它分成等长的5段,用其中一段替代。实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.30V,接下来应将P向 (选填“左”“右”)移动。
(4)用电阻丝替代故障电阻后,若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值,则会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值 (选填“偏大”“偏小”)。
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