實驗十三練習使用多用電表

第九章恒定電流實驗十三練習使用多用電表目錄CONTENT立足“四層”·夯基礎(chǔ)著眼“四翼”·探考點0201Part01立足“四層”·夯基礎(chǔ)?一、實驗?zāi)康?.了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。2.會使用多用電表測電壓、電流及電阻。3.會用多用電表探索黑箱中的電學元件。二、多用電表的工作原理1.歐姆表內(nèi)部電路簡化如圖所示。2.根據(jù)閉合電路歐姆定律

三、實驗器材

多用電表、電學黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻（大、中、?。┤齻€。四、實驗步驟1.觀察：觀察多用電表的外形，認識選擇開關(guān)的測量項目及量程。2.機械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零。3.將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔。4.測量小燈泡的電壓和電流（1）按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇的開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。（2）按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。5.測量定值電阻（1）根據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；（2）將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)；（3）讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測量結(jié)果；（4）測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。五、誤差分析1.電池用舊后，電動勢會減小，內(nèi)阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換電池。2.測量電流、電壓時，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實值。六、注意事項1.使用前要機械調(diào)零。2.兩表筆在使用時，電流總是“紅入”“黑出”。3.測量電阻時（1）指針指中值附近較準，否則換擋；（2）每換一擋必須重新歐姆調(diào)零；（3）讀出示數(shù)要乘以倍率。4.使用完畢，選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應(yīng)取出電池。Part02著眼“四翼”·探考點?【典例1】

（1）用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：①旋動部件

?，使指針對準電流的0刻線。②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。③將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動部件

?。使指針對準電阻的

?（選填“0刻線”或“∞刻線”）。④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按

?的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量。A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準③歐姆表測量前要進行歐姆調(diào)零，故調(diào)節(jié)部件T（歐姆調(diào)零旋鈕）使指針指向電阻0刻線；④指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明電阻偏大，故需選擇較大的倍率，每次換擋要重新調(diào)零然后測量電阻，故步驟為A、D、C。答案

（1）①S

③T

0刻線

④ADC解析

（1）①電表使用前要調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使指針指在電流的0刻線位置，故調(diào)節(jié)部件S；（2）多用電表的表盤如圖所示，測電阻時，若用的是“×100”擋，這時指針的位置如圖所示，則被測電阻的阻值應(yīng)為

?Ω；測直流電流時，用的是100mA的量程，指針所示電流值為

?mA；測量直流電壓時，用的是50V量程，則指針所示的電壓值為

?V。

（2）歐姆表讀數(shù)＝刻度盤讀數(shù)×倍率＝16×100

Ω＝1

600

Ω；選用量程為100

mA的電流擋，讀數(shù)選取中間刻度第二排，讀數(shù)為48

mA；選用量程為50

V的電壓擋，讀數(shù)選取中間刻度第二排，讀數(shù)為24.0

V。答案

（2）1600

48

24.0【典例2】

指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。（1）如圖甲所示為某同學設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通，從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是

?。

A.當S接觸點1時，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆B.當S接觸點2時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆C.當S接觸點2時，多用電表處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆D.當S接觸點3時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆解析

（1）當S接觸點2時，內(nèi)部接電源，則多用電表處于測量電阻的擋位，因黑表筆接內(nèi)部電源的正極，則其中接線柱B接的是黑表筆，選項B錯誤，C正確；當S接觸點1時，電阻R1與表頭并聯(lián)，則多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，選項A正確；當S接觸點3時，表頭與電阻R2串聯(lián)，則多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，選項D錯誤。答案

（1）AC

（2）用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖乙所示。a.若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為

?mA。

b.若所選擋位為電阻×10Ω擋，則示數(shù)為

?Ω。

c.若所選擋位為電阻×10Ω擋，則歐姆表表頭內(nèi)阻為

?Ω。

解析

（2）若所選擋位為直流50

mA擋，則示數(shù)為22.0

mA；若所選擋位為電阻×10

Ω擋，則示數(shù)為19×10

Ω＝190

Ω；若所選擋位為電阻×10

Ω擋，則歐姆表表頭內(nèi)阻等于中值電阻，即為15×10

Ω＝150

Ω。答案

（2）22.0

190

150

（3）用表盤為圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請選擇以下必需的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：

?。

A.將紅表筆和黑表筆接觸B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點解析

（3）用表盤為題圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15

Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約

2

kΩ

的電阻，則必須要換成“×100”擋，然后兩表筆短接調(diào)零，其正確步驟是B、A、D。答案

（3）BAD（4）某小組同學發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻線不均勻，分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx的關(guān)系，他們分別畫出了下列幾種圖像，其中可能正確的是

?。

（5）圖丙為圖乙表盤的多用電表電阻擋中某一擋位的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，電池的電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，則此時歐姆表為電阻×

?擋。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將

?（選填“變大”“變小”或“不變”）。

?1.某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為80.00cm電阻絲的電阻率，該電阻絲的電阻值約為100～200Ω，材料未知。實驗過程如下：（1）用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖（a）所示。該電阻絲的直徑為

?mm。解析：（1）該電阻絲的直徑為d＝1

mm＋41.8×0.01

mm＝1.418

mm。答案：（1）1.418（1.416～1.419均可）（2）對多用電表進行機械調(diào)零。（3）將多用電表的選擇開關(guān)旋至

?倍率的電阻擋（填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。

解析：（3）使用多用電表歐姆擋測電阻時，為了減小誤差，應(yīng)盡可能使指針偏轉(zhuǎn)至刻度盤中央附近，由于該電阻絲的阻值約為100～200

Ω，所以應(yīng)選擇“×10”倍率的電阻擋。答案：（3）“×10”（4）將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻擋零刻度線。（5）將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示。該電阻絲的電阻值為

?Ω。解析：（5）15～20之間的分度值為1，所以該電阻絲的電阻值為R＝16×10

Ω＝160

Ω。（6）測量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關(guān)旋到“OFF”位置。（7）實驗測得的該電阻絲電阻率為

?Ω·m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

答案：（7）3.16×10－4（3.15×10－4～3.17×10－4均可）2.在“練習使用多用電表”的實驗中：（1）測量電阻時，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×100”的位置；將紅黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準電阻刻度的

?（選填“0刻線”或“∞刻線”）。

解析：（1）每次換擋要重新歐姆調(diào)零，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準電阻的0刻線；答案：（1）0刻線

（2）將兩表筆與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小。為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟

?。

A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“

×1k”的位置B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×10”的位置C.換擋后直接測量讀數(shù)D.換擋后先進行歐姆調(diào)零再測量讀數(shù)解析：（2）偏角過小，說明電阻阻值大，要選大量程，并重新歐姆調(diào)零，然后測量，故A、D正確，B、C錯誤；答案：（2）AD

（3）若選用“×1”倍率時電表的讀數(shù)如圖甲所示，則所測電阻的電阻值為

?Ω。解析：（3）指針指在17，所以電阻阻值是17×1

Ω＝17

Ω；答案：（3）17

（4）多用電表歐姆擋表盤如圖甲所示，內(nèi)部電路圖如圖乙所示，其中有靈敏電流表（量程未知，內(nèi)阻未知）、電池組（電動勢3.0V，內(nèi)阻r＝0.5Ω）和滑動變阻器R0（總阻值未知），有同學在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)始終無法完成歐姆調(diào)零，于是他將錯就錯，把指針指向均勻刻度的“200/40/8”這個位置時的電流當作滿偏電流，并按照規(guī)范操作完成剩余步驟。課后實驗室老師檢測發(fā)現(xiàn)，表內(nèi)的電池組電動勢下降了2%、內(nèi)阻很大，導(dǎo)致無法完成歐姆調(diào)零的步驟。若將錯就錯的選用“×1”倍率測量，其讀數(shù)也如圖甲所示，則該電阻真實值約為

?Ω。

解析：（4）刻度“200/40/8”對應(yīng)“×1”倍率的電阻是4

Ω，即該刻度是滿偏電流，也就是電阻的零刻線，所以系統(tǒng)的誤差約為4

Ω，則該電阻為17

Ω－4

Ω＝13

Ω。答案：（4）13?1.應(yīng)用多用電表檢測二極管的極性及好壞將多用電表的選擇開關(guān)撥到歐姆擋并進行歐姆調(diào)零，然后將紅、黑表筆接到二極管的兩極上：（1）極性判斷：當黑表筆接二極管“正”極，紅表筆接“負”極時，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負極。（2）好壞判斷：當多用電表的紅、黑表筆分別接觸二極管的兩極對調(diào)檢測時：①一次示數(shù)較小，對調(diào)后示數(shù)較大，則可判斷二極管是好的；②一次示數(shù)較小，對調(diào)后示數(shù)也較小，則可判斷二極管是擊穿的；③一次示數(shù)很大，對調(diào)后示數(shù)也很大，則可判斷二極管是斷路的?！镜淅?】

今年寒假，曹俊發(fā)現(xiàn)手邊的通用技術(shù)工具箱中有幾只如圖1所示的發(fā)光二極管，對此電子元件產(chǎn)生濃厚興趣，開展了相關(guān)的實驗探究。（1）利用多用電表測量其電阻把多用電表調(diào)到歐姆擋，選擇的倍率如圖2所示，兩表筆短接，再歐姆調(diào)零，再按正確的步驟進行如下操作：①當多用電表的紅表筆接較短的B引腳，黑表筆接較長的A引腳時，讀數(shù)如圖2所示，此時二極管的電阻約為

?Ω。兩表筆互換，多用電表的指針幾乎無偏轉(zhuǎn)，則二極管的正極是

?引腳（選填“A”或“B”）。②由于多用電表內(nèi)的電池用了較長時間，現(xiàn)更換同品牌的新電池（電動勢較舊電池略偏大，內(nèi)阻較舊電池偏?。┲貜?fù)上述實驗，則上述①所測的電阻示數(shù)

?（選填“變大”“變小”或“不變”）。

解析

（1）①電表中的電流流向是“紅進黑出”，也就是從“＋”接線柱流入，從“－”接線柱流出，當多用電表的紅表筆接在二極管的A引腳，指針幾乎無偏轉(zhuǎn)，說明此時測量反向電阻。根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦?，可以知道A引腳是正極。多用電表讀數(shù)為

7

kΩ。②當換新電池時，其電動勢偏大，內(nèi)阻減小。從而使電路中的電流變大，電阻的示數(shù)將變小。答案

（1）

①7000

A

②變小（2）二極管正向?qū)щ姇r伏安特性的研究①為了描述發(fā)光二極管的伏安特性曲線。實驗室提供如下器材：發(fā)光二極管（用符號“?”表示）、直流電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻1.5Ω）、電壓表（量程為0～3V和0～15V）、滑動變阻器R1（500Ω，3A）

、滑動變阻器R2

（30Ω，3A）

，電流表（量程為0～5mA）、開關(guān)及導(dǎo)線若干。請利用上述器材，設(shè)計實驗電路并把電路圖畫在圖3的方框內(nèi)。②按正確的電路圖連接電路，操作無誤，并得到圖4所示的伏安特性曲線。由圖可得電壓為2V時發(fā)光二極管的阻值為

?Ω；

二極管的正向電阻有何特點

?。解析

（2）①流過發(fā)光二極管的電流較小，電流表內(nèi)接，且滑動變阻器選R2并采用分壓式接法。②電壓為

2

V

時，流過發(fā)光二極管的電流為1.5

mA，所以發(fā)光二極管的阻值約為

1

333

Ω；二極管的電阻隨電壓（電流）的增大而減小。答案

（2）①電路圖如圖所示②1333（1250～1350均可）

電壓小于1.7V，未導(dǎo)通，電阻很大；電壓大于1.7V，隨電壓增大，電阻變小2.應(yīng)用多用電表檢測電路故障多用電表檢測電路故障的方法（1）電流擋檢測：將多用電表串聯(lián)在電路中，若示數(shù)為零，說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。（2）電壓擋檢測：將多用電表與部分電路并聯(lián)：①若示數(shù)為零，由于有多種可能原因，故無法作出具體判斷；②若示數(shù)等于電動勢，說明該部分電路中有斷路處，進一步縮小并聯(lián)范圍可以找出斷路的位置。（3）歐姆擋檢測：將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間：①若電阻無窮大說明此元件斷路；②若電阻為零說明此元件短路。【典例4】

（1）小明同學在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，有一根導(dǎo)線處于斷路狀態(tài)，如圖1所示。為了尋找這根導(dǎo)線，小明同學想先閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片到某位置，把多用電表的黑表筆接在電路中的a點，再將紅表筆分別在圖中b、c、d點進行測量，下列選擋中，符合操作規(guī)程的是

?。A.直流10V擋B.直流0.5A擋C.直流2.5V擋D.歐姆擋×10解析

（1）由圖可知，電源電動勢約為3

V，用直流電壓擋進行測量選用10

V量程，用直流2.5

V擋測量有可能超量程，同理，用直流0.5

A擋也可能超量程；多用電表歐姆擋不能測量含電源電路的電阻，所以A正確。答案

（1）A（2）在（1）中的測量結(jié)果如下表所示接入點bcd表盤指針無偏轉(zhuǎn)有偏轉(zhuǎn)有偏轉(zhuǎn)則斷路的導(dǎo)線應(yīng)是

?（填圖中導(dǎo)線的編號）。解析

（2）用直流電壓擋進行測量，有偏轉(zhuǎn)示數(shù)的兩點間存在斷路點，即a、c間和a、d間有斷路，a、b間無斷路，所以導(dǎo)線④斷路。答案

（2）④

（3）排除故障后，小明分別描繪了采用電流表內(nèi)接法和電流表外接法兩種情況下的伏安特性曲線，如圖2所示，則圖線Ⅰ是采用電流表

?

（選填“內(nèi)接法”或“外接法”）。解析

（3）采用內(nèi)接法的測量值是電阻的真實值和電流表內(nèi)阻的串聯(lián)值，測量結(jié)果偏大，采用外接法的測量值是電阻的真實值和電壓表內(nèi)阻的并聯(lián)值，測量結(jié)果偏?。挥蒊－U圖線上的點和原點連線的斜率是電阻的倒數(shù)可知，圖線Ⅰ的電阻小，所以采用的是外接法。答案

（3）外接法3.應(yīng)用多用電表探測電學“黑箱”問題探測電學“黑箱”內(nèi)的電學元件的方法判斷元件應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“∞”電感線圈歐姆擋示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)【典例5】

“黑箱”表面有a、b、c三個接線柱，盒內(nèi)總共有兩個電學元件，每兩個接線柱之間只可能連接一個元件。為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式，某位同學用多用電表進行了如下探測：第一步：用電壓擋，對任意兩接線柱正、反向測量，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；第二步：用歐姆“×100Ω”擋，對任意兩個接線柱正、反向測量，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖1所示。（1）第一步測量結(jié)果表明盒內(nèi)

?。解析

（1）使用電壓擋進行測量，目的是看盒內(nèi)是否有電源，由于指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此盒內(nèi)不存在電源。答案

（1）不存在電源

（2）圖2標出了圖1甲和乙中歐姆表指針所處的位置，其對應(yīng)的阻值是

?Ω；圖3標出了圖1丙中歐姆表指針所指的位置，其對應(yīng)的阻值是

?Ω。

解析

（2）使用歐姆表讀數(shù)時注意其零刻度在右側(cè)，讀出數(shù)據(jù)然后乘以擋位倍率即為所測電阻阻值。所以圖2示數(shù)為12×100

Ω＝1

200

Ω，圖3讀數(shù)為5×100

Ω＝500

Ω。答案

（2）1200

500（3）請在圖4的接線柱間，用電路圖符號畫出盒內(nèi)的元件及連接情況。解析

（3）使用歐姆擋進行測量時，注意黑表筆是和內(nèi)部電源的正極相連的，觀察圖1中的甲、乙可知，在測量b、c之間的電阻時，對兩個接線柱進行正反測量，其阻值相同，說明b、c之間接有一個定值電阻；觀察圖1中的丙、丁可知，在測量a、c之間電阻時，黑表筆接c時電阻很小，接a時電阻很大，說明a、c之間有二極管，而且c應(yīng)該接二極管的正極；觀察圖1中的戊可知，黑表筆接b時電阻比丙中黑表筆接c時電阻大，說明了a、c、b之間串聯(lián)了二極管和電阻兩個元件，由圖1己可知，a、b之間電阻無窮大，故盒內(nèi)元件的連接如圖所示。答案

（3）見解析圖?1.（2022·北京高考）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ）和電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω）測量一個電阻的阻值（約為5Ω）。要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的

?（選填“甲”或“乙”）。

答案：（1）甲

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約20kΩ電阻的阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為

?。A.將選擇開關(guān)置于“×1k”位置B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”解析：（2）測量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位，根據(jù)題意選擇“×1

k”擋位，然后進行歐姆調(diào)零，再進行測量，測量完成后要將開關(guān)置于“OFF”擋，故順序為A、D、C、B。答案：（2）ADCB

（3）圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸