2017-2018學年高中物理第二章直流電路第10講學生實驗：練習使用多用電表學案教科版選

1、第 10 講 學生實驗：練習使用多用電表目標定位1.知道歐姆表的原理，了解多用電表的結構 2 學會用多用電表測量電壓、 電流、 定值電阻 3 學會用多用電表測量二極管的正反向電阻，并據(jù)此判斷二極管的正、負極.一、歐姆表知識梳理-1 .原理：依據(jù)閉合電路歐姆定律制成，它是由電流表改裝而成的.2.內(nèi)部構造：由表頭 G 電池和可變電阻三部分組成.圖 13 .測量原理如圖 1 所示，當兩只表筆與待測電阻R兩端接觸，表頭將指示某一確定的刻度值I，則待測 阻值R=E-(r+R+ R0),由于待測電阻R的數(shù)值與電流表的示數(shù)是一一對應的，只要把表頭的刻度盤改刻成相應電阻的數(shù)值，該裝置就成為可以直接讀出電阻值的

2、歐姆表.4 .內(nèi)阻：R內(nèi)=r+R+R.【深度思考】(1) 當紅、黑表筆短接時，指針指示的位置標出的電阻值為多少？紅、黑表筆斷開時，指針指示的位置標出的電阻值為多少？(2) 當在紅、黑表筆間接入某一電阻R,指針恰好指在刻度盤的中間位置，此時R與歐姆表內(nèi)阻有什么關系？答案 (1)0 s (2)相等典例精析-【例 1】 把一量程 6 mA、內(nèi)阻 100Q的電流表改裝成歐姆表，電路如圖2 所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E= 3 V(內(nèi)阻不計)；B.變阻器 0100Q; C.變阻器 0500Q; D.紅表筆;E.黑表筆.2(1) 變阻器選用_(2) 紅表筆接_端，黑表筆接 _ 端.電流表 2 mA 刻度

3、處換成電阻刻度，其電阻值應為 _ ;電流表 3 mA 刻度處換成電阻刻度，其電阻值應為_.解析(1)兩表筆直接接觸時，調(diào)節(jié)變阻器的阻值使電流達到滿偏Ig= 昱，解得 R)= 400Rs 十R0Q，故變阻器應選 C.(2)紅表筆接內(nèi)部電源的負極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以紅表筆接端.R= 1 000Q.電流I= 3 mA 時，I解得R=500Q.答案(1)C(2)N M(3)1 000Q500QT 總結提升I(1)當紅、黑表筆斷開時，電流表中電流為零， 此時表筆間電阻無窮大，所以在表盤上電流零處標電阻“8”；當紅、黑表筆短接時，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻，使電流表指針滿偏，所以在電流滿偏處標電阻“ 0”

4、.(如圖 3 所示)N端，黑表筆接M(3)電流I= 2 mA 時，有ERJ+R)+解得ER+R十R，圖 2圖 33I與R不成比例，歐姆表的刻度不均勻.4E1(4)中值電阻：當外加電阻 R=r+R+ R0時，電流為I=3lg,此時指針指在刻0 十R十r2度盤的中央，該電阻叫中值電阻.二、多用電表知識梳理-1.多用電表：將電流表、電壓表和歐姆表共同使用一個表頭，就成為多用電表.可分別測量 電壓、電流、電阻等物理量.(如圖 4 所示)(1) 電流表的改裝原理：由同一表頭并聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電流表.(2) 電壓表的改裝原理：由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電壓表.歐姆表的

5、改裝原理：內(nèi)部有電源，將對應R 的電流刻度值改為電阻值即為歐姆表.2 .外形構造如圖 5 所示，使用前應該調(diào)整“定位螺絲S”，使其指針指到零刻度不使用的時候應該把選擇開關旋轉(zhuǎn)到 OFF 位置.定位螺建S選擇開關K(3)歐姆表偏角(偏角是相對零電流位置或左端的g刻度而言的)越大，表明被測電阻越小.申乙 O圖 55典例精析-【例 2】如圖 6 所示是簡化的多用電表的電路圖. 轉(zhuǎn)換開關 S 與不同接點連接，就組成不同的 電表，已知 Rv Rs 下面是幾位同學對這一問題的議論，請你判斷下列說法正確的是()圖 6A. S 與 1 或 2 連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大B. S 與 3 或

6、4 連接時，多用電表就成了電流表，且前者量程較大C. S 與 3 或 4 連接時，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大D. S 與 5 連接時，多用電表就成了歐姆表解析 S 與 1 連接時，電阻R起分流作用，S 與 2 連接時，電阻R+F2起分流作用，所以 S 與 1 或 2 連接時，多用電表就成了電流表，由于前者分流電阻較小，所以前者量程較大；S與 3 或 4 連接時，表頭與分壓電阻串聯(lián)，多用電表就成了電壓表，由于Rv F4,所以前者量程較??；S 與 5 連接時，多用電表就成了歐姆表，民為歐姆擋調(diào)零電阻綜上所述，正確答案為A D.答案 AD三、練習使用多用電表知識梳理-1測量電流和電壓(1)

7、 根據(jù)所需測量的電流或電壓的大致數(shù)值把選擇開關旋到適用的量程處.(2) 把多用電表串聯(lián)或并聯(lián)到電路中進行測量，注意使電流從紅表筆進入電表，從黑表筆流出電表.2 .測量電阻(1) 選擋：把選擇開關旋到電阻擋的適當倍率處.(2) 歐姆調(diào)零：把兩支表筆相互接觸，調(diào)整電阻擋調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻擋的“0”刻度線處.6(3) 測量讀數(shù)：再把待測電阻的兩端分別與兩支表筆接觸，讀出指針的示數(shù)再乘以相應的倍率，即為所測電阻阻值.(4)測另一電阻時重復(1)(2)(3)3 .判斷二極管的正負極(1)認識二極管：如圖 7 所示，它由半導體材料制成，左端為正極，右端為負極.圖 7特點：電流從正極流入時電阻很/(填

8、“很小”或“很大”)，而從正極流出時電阻很大_(填 “很大”或“很小”).(2) 測正、反向電阻選擇電阻擋的適當量程，讓兩支表筆分別接觸二極管的兩根引線，然后變換兩表筆位置再次 與二極管的兩根引線接觸，通過測量可知，電阻較小時接觸黑表筆的二端是正極，另一端是 負極.(3) 實驗完畢，均應把選擇開關旋至“OFF 處或旋至交流電壓的最大量程處，若長期不用，應把表內(nèi)電池取出.典例精析-【例 3】為確定某電子元件的電氣特性，做如下測量：(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“X100”倍率的歐姆擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏 轉(zhuǎn)過大，為了提高測量的精確度，有下列可供選擇的步驟：A. 將兩根表筆短接B. 將

9、選擇開關撥至“X1 k ”歐姆擋C. 將選擇開關撥至“X10”歐姆擋D. 將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端，記下讀數(shù)E.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕電阻，使指針停在0Q刻度線上F. 將選擇開關撥至交流電壓最高擋上將上述步驟中必要的步驟選出來，這些必要步驟的合理的順序是 _ (填寫步驟的代號)；若操作正確，多用電表的示數(shù)如圖8(a)所示，測量結果為 _Q.7（2）將待測元件（額定電壓為 9 V）、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用電表、開關及若干導 線連接成電路如圖（b）所示添加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性.本實驗中使用多用電表測電壓，多用電表的選擇開關應調(diào)到_ 擋（填“直流電壓10 V ”或“直流

10、電壓 50 V ”）.解析（1）用多用電表測量該元件的電阻，選用“X100”倍率的歐姆擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表 指針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻較小，因此需選擇“X10”倍率的歐姆擋，并歐姆調(diào)零后再進行測 量，測量結果為 70 Q .（2）要測量該元件完整的伏安特性， 必須連接成分壓電路.本實驗中使用多用電表測電壓，待測元件的額定電壓為 9 V，選擇開關應調(diào)到直流電壓10 V 擋.答案（1）CAEDF 70連線如圖所示直流電壓 10 V總結提升I（1）用多用電表測電阻時應注意：1測電阻時必須把待測電阻從電路中分離出來.2兩個調(diào)零過程，切記換擋需進行歐姆調(diào)零.(b)83讀數(shù)時應乘以相應的倍率.4合理選擇量程，

11、使指針盡可能指在中值附近.5歐姆表的表盤刻度不均勻，一般不估讀.6電池用舊后，電動勢會變小，內(nèi)電阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換電池.（2）多用電表測電流、電壓、電阻，電流都是從紅表筆流入電表，從黑表筆流出，即“紅進，黑出”.【例 4 某同學用多用電表測量二極管的反向電阻完成下列測量步驟：（1）檢查多用電表的機械零點.（2）將紅、黑表筆分別插入正、負插孔，將選擇開關撥至歐姆擋適當?shù)牧砍烫?（3）_ 將紅、黑表筆，進行歐姆調(diào)零.（4）_ 測反向電阻時，將_ 表筆接二極管正極， 將表筆接二極管負極， 讀出多用電表示數(shù).為了得到準確的測量結果，應讓多用電表指針盡量指向表盤 _（填“左側”、“

12、右側”或“中央”），否則，在可能的條件下，應重新選擇量程，并重復步驟（3）、（4）.（6）測量完成后，將選擇開關旋轉(zhuǎn)到 _ 位置.解析 用多用電表測二極管的反向電阻時，應先將紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管的負極.為測量準確應使指針盡量指向表盤的中央.測量完畢后，應將選擇開關旋轉(zhuǎn)到OFF 擋或交流電壓最高擋位置.答案（3）短接（4）紅黑（5）中央（6）OFF 擋或交流電壓最高擋對點檢測自查自糾1 .（歐姆表的原理）用歐姆表測電阻的優(yōu)點是快捷、 方便，缺點是讀數(shù)不夠精確， 尤其是當表內(nèi)電池的電動勢下降后，測出的電阻值與真實值之間有較大的差異.如圖9 甲是一個歐姆表的電路結構圖，圖乙是其表盤的刻

13、度（該刻度值是按照表內(nèi)電池電動勢為1.5 V 的正常值而刻1 一制的）.已知在電流滿偏刻度的 2 處所標的電阻值為 15Q,如圖乙所示.冋：9（1）該歐姆表的內(nèi)阻（即R、r和R之和）多大？1 一（2）在滿偏刻度 3 的B點所標的電阻值為多大？答案 （1）15 Q（2）30Q1解析（1）該歐姆表的內(nèi)阻等于電流滿偏刻度的處所標的電阻值，即R內(nèi)=15Q.設電流表的滿偏刻度為lg,根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：lg=R內(nèi)當電流為滿偏刻度 3 時，有 3=甩：R由解得：金=2只內(nèi)=30Q2 .（多用電表的認識）（多選）關于多用電表表盤上的刻度線，下列說法中正確的是（）A. 直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是

14、均勻的，可以共用一刻度B. 電阻刻度是不均勻的C. 電阻刻度上零刻度與直流電流的最大刻度線相對應D. 電阻刻度上的零刻度與直流電流的最大刻度線不對應答案 ABC解析 直流電流刻度線和直流電壓刻度線都是均勻的，可以共用一刻度，故A 正確；由I=毛，故電阻的刻度線是不均勻的，刻度值越大處刻度線越密，故B 正確；多用表的電阻R+R刻度線大小與電流、電壓的刻度線大小相反，電流最大處，電阻為0.故 C 正確，D 錯誤.3.（多用電表的使用）如圖 10 所示為多用電表的刻度盤.若選用倍率為“X100”的歐姆擋測電阻時，表針指示如圖所示，則:圖 910（1）所測電阻的阻值為_Q;如果要用此多用電表測量一個阻

15、值約為2.0X104Q的圖 1011電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的歐姆擋是 _ （選填“X1O”、“X100 ”或“X1 k”）.用此多用電表進行測量，當選用量程為 50 mA 的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為 _mA;當選用量程為 250 mA 的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為 _ mA.（3）當選用量程為 10 V 的直流電壓擋測量直流電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為_V.3答案 （1）1.5X10X1 k （2）30.4（30.330.5 都正確）152（3）6.1解析（1）歐姆表讀數(shù)：對應最上一行刻度值為15,倍率為“X100

16、”，讀數(shù)為 1.5X103Q;測 2.0X104Q 電阻時應選“X1 k”的歐姆擋.（2）選 50 mA 的直流電流擋，則每一大格表示 10 mA 每一小格表示 1 mA 測量的精確度為 11mA 應估讀到 0.1 mA（此時為和估讀），指針對應的讀數(shù)為 30.4 mA 選擇量程為 250 mA 的直 流電流擋，則每一大格表示 50 mA 每一小格表示 5 mA 測量的精確度為 5 mA 應估讀到 1 mA 此 時為1估讀），指針對應的讀數(shù)為 152 mA.5（3）選擇 10 V 的直流電壓擋，則每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，測量的精確度為10.2 V，應估讀到 0.1 V（此時

17、應為估讀），指針對應的讀數(shù)為6.1 V.4.（多用電表判斷二極管的正負極）用多用電表測量三只晶體二極管，其結果依次如圖11A、B、C 所示，由圖可知，圖 _中的二極管是好的，該二極管的正極是+ - + - + - + -圖 11_ 端.12答案 Ba解析 根據(jù)二極管加正向電壓時，電阻值越小越好，但不能為零，否則二極管已被擊穿；加反向電壓時，電阻值越大越好，但不能無窮大，否則二極管引線斷開由題圖可知，圖A、C二極管都是壞的，圖 B 中二極管是好的，且左邊圖加的是反向電壓，右邊圖加的是正向電壓，由于紅表筆插入的是“ + ”插孔，與內(nèi)部電池負極相連，故二極管的正極是a端.題組訓煉解疑糾偏題組一歐姆表

18、的原理1 （多選）下列說法中正確的是（）A.歐姆表的每一擋測量范圍都是0 到aB. 歐姆表只能用來粗略地測量電阻C. 用歐姆表測電阻，指針越接近刻度中央誤差越大D. 用歐姆表測電阻，指針越靠近刻度右邊誤差越小答案 AB解析 由于歐姆表刻度不均勻，只能對電阻粗略地進行測量.2 用歐姆表測一個電阻R的阻值，選擇旋鈕置于“X10”擋，測量時指針指在100 與 200刻度弧線的正中間，可以確定（）A. R= 150 QB. R= 1 500 QC.1 000QVR 1 500QD.1 500Q V R2 000Q答案 C解析 表盤右疏左密，所以指針指在100 與 200 刻度弧線的正中間，可以確定1

19、000Q VRV1 500Q,故選 C.3 .如圖 1 是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測一阻值41為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度4 處.現(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的1處，5513則該電阻的阻值為（）圖 1A. 4RB . 5RC. 10RD . 16R答案 D解析 當進行歐姆調(diào)零時，根據(jù)閉合電路歐姆定律，此時歐姆表滿偏，即lg=占，當測量阻R內(nèi)4IgEIaE值為R的電阻時，有-5T=RR,設待測電阻的阻值為R,則有5=RYR，聯(lián)立各式解得RI2,選項 A、C 正確.題組三多用電表的使用7.（多選）關于用多用電表歐姆擋測電阻的說法正確的是（）A.測量

20、阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零B.測量電路中的某個電阻，應該把該電阻與電路斷開C. 測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結果D.測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應將選擇開關S 撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量答案 BD解析 用同一擋位測不同電阻時不需要重新進行歐姆調(diào)零，用不同的擋位測電阻時必須進行歐姆調(diào)零，故 A 錯誤；測量電路中的某個電阻，應該把該電阻與電路斷開，故B 正確；測量A.如果用它來測量某電阻的阻值,B.5、6 擋位為測量電流擋，且C. 5、6 擋位為測量電壓擋，且D. 1、2 擋位為測量電流擋，且則應將開關扳到6 擋量程比較大6 擋量程比較大2 擋量程比較大3

21、 或 4 位置圖 315電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則不會影響測量結果，故C 錯誤；測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大，所選擋位太大，應將選擇開關S 撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測16量，故 D 正確.8.（多選） 多用電表使用中，將紅表筆插入正（+ ）插孔，黑表筆插入負（）插孔，用該表測直 流電壓、測電阻器電阻或測二極管的正反向電阻時，下列說法正確的是（）A. 測電壓時，電流從紅表筆流入多用電表，測電阻時，電流從紅表筆流出多用電表B. 測電壓時，電流從紅表筆流出多用電表，測電阻時，電流從紅表筆流入多用電表C.選擇歐姆擋“X10”擋并調(diào)零后， 將兩表筆與待測電阻相連， 發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉(zhuǎn)

22、角度太小，則應換用“X100”擋，調(diào)零后再測D.選擇歐姆擋的適當擋位并調(diào)零后， 將紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極， 可以測得二極管的反向電阻答案 CD解析 無論是測電壓，還是測電阻，電流都是從紅表筆流入，從黑表筆流出，故A B 錯誤;選擇歐姆擋“X10”擋并調(diào)零后，將兩表筆與待測電阻相連，發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明待測電阻較大， 則應換用“X100”擋，調(diào)零后再測，故 C 正確；選擇歐姆擋的適當擋位 并調(diào)零后，將黑表筆接二極管的正極， 紅表筆接二極管的負極， 可以測得二極管的正向電阻；將紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極， 可以測得二極管的反向電阻. 故 D 正確.9.

23、用多用電表探測圖 4 所示的黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆表測量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連 ）接E點，）接F點，阻值很小，但反接阻值很大.那么該黑箱內(nèi)元件的接法可能是下列選項中的（）-F圖 4E*T 0_F E_|E _FDAGTKc答案B解析用直流電壓擋測量,E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓,說明E、G與F、G間可能有電源存在；用歐姆擋測量，因電流從黑表筆出來通過導體再從紅表筆進入歐姆表，故若黑表筆接E點紅表筆接F點時電阻小，說明電流容易從E通過導體，若黑表筆接F點紅表筆接紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負極相連17E點時電阻很大

24、，說明電流不能從F通過，這就說明E、F間有二極管且E是正極，故該黑箱內(nèi)元件的接法可能是 B.18題組四 用多用電表檢查電路故障10如圖 5 所示，電路中有三根導線，其中一根是斷的，電源、電阻是好的為了查出斷導線，某學生想先用多用電表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆先后連接在電阻R的b端和R2的c端，并觀察多用電表指針的示數(shù). 下列選項中符合操作規(guī)程的是（）A.直流 10 V 擋 B .直流 0.5 A 擋C.直流 2.5 V 擋 D .歐姆擋 答案 A解析 因為被檢測的電路為含電源電路，所以選用歐姆擋一定不行.由于電路中電源電動勢匚 Q為 6 V,所以選用直流 2.5 V 擋不安全.估測

25、電路中電流的最大值可能為|m=s = - A = 1.2 A,25所以選用直流 0.5 A 擋也不安全，只能選用直流10 V 擋.故正確答案為 A.11.（多選）如圖 6 所示為一電路板示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與 220 V 的交流電源連接，ab間、cd間分別連接一個電阻，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，選用一多用電表的交流電壓擋分別測得b、d兩點以及a、c兩點間的電壓均為 220 V,由此可知（）A. ab間電路通，cd間電路不通B. ab間電路不通，bc間電路通C. ab間電路通，bc間電路不通D. bc間電路不通，cd間電路通答案 CDR、R及另外兩根導線解析測量a、

26、c兩點間的電壓為220 V，說明abc這一段電路某點斷路，測b、d兩點間的圖 619電壓為 220 V,說明bcd間某點斷路，顯然，這兩種情況綜合的結果便是bc斷路.故選 C、20D.12.如圖 7 所示的電路中，1、2、3、4、5、6 為連接點的標號.在開關閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡 不亮現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關、小燈泡、3 根導線以及電路中的各連接點.為了檢測小燈泡以及 3 根導線，在連接點 1、2 已接好的情況下，應當選用多用電表的擋在連接點 1、2 同時斷開的情況下，應當選用多用電表的 _ 擋.在開關閉合情況下，若測得 5、6 兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明可能有故障.(3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟.答案(1)直流電壓 歐姆(2) 開關或連接點 5、6(3) 將選擇開關調(diào)到歐姆擋；2將紅、黑表筆短接，檢查歐姆擋能否正常工作并進行歐姆調(diào)零；3測量小燈泡的電阻如果電阻無窮大，表明小燈泡有故障.解析(1)當連接點 1、2 已接好時，電路中已有電壓存在，