实验10 练习使用多用电表 2016年高考物理一轮复习资料解析版

1、 【考情解读】 1.了解电表改装的原理与方法. 2.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法. 3.会使用多用电表测电压、电流及电阻. 4.会用多用电表探索黑箱中的电学元件 【重点知识梳理】 1实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个 2实验步骤 (1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程 (2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零 (3)将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔 (4)测量小灯泡的电压和电流 按如图6甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置

2、于直流电压挡，测小灯泡两端的电压 图6 按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流 (5)测量定值电阻 _科来源学_根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处； 将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数； 读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果； 挡“OFF”测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或【规律方法总结】 1多用电表使用注意事项 (1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”插孔，黑

3、表笔插入“”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出” (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指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮 (3)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率 (4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆 (5)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 (6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零 (7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡长

4、期不用，应把表内电池取出 2多用电表对电路故障的检测 (1)断路故障的检测方法 将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用 a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏 b在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点 将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用，将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路 用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路 不能用欧姆表检测电源的情况 (2)短路故障

5、的检测方法 将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路 用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路 【实验基础】一、电流表与电压表的改装 1改装方案 改装为大量改装为电压的电流串联电阻分原并联电阻分 改装原理图 R)III(RR) R(UI 分压电阻或gggggRIUgg 故R 分流电阻 R故RgIIIgg 改装后电RRg R<R RRR>RgAggVRRg 表内阻 2.校正 所示，电流表的校正电路如图电压表的校正电路如图(1)12所示 图1 图2 (2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头

6、移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正 二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 1构造：如图3所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成 3 图 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联 外部：接被测电阻R. x全电路电阻RRRrR. xg总E2工作原理：闭合电路欧姆定律I. RRrRxg3刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻R0)时，调节调零电阻R，使II，电流表的指针达到满gx偏，这一过程叫欧姆调零 (1)当II时，R0，

7、在满偏电流I处标为“0”(图甲) ggx，在I0处标为“”(图乙) RI0时，(2)当xIg(3)当I时，RRRr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R叫中值电阻 xxg2三、多用电表 (1)多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程 (2)外形如图4所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程 图4 (3)多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插孔) 四、二极管的单向导电性 1

8、晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符如图5甲所示 图5 当给二极管加正向电压时，它)符上的箭头表示允许电流通过的方向(晶体二极管具有单向导电性2的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示 3将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极 【高频考点突破】 热点一 考查多用电表的原理及读数 例1、某学生实验小组利用图5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

9、的器材有： 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 k；导线若干。 回答下列问题： 图5 (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5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6所示，这时电压表的示数如图7所示。多用电表和电压表的读数分别为_k和_ V。 6 图 图7 (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 k和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为_ k。 图8 (5)

10、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8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_ k。 【答案】 (1)短接 (2)1 (3)15 3.60 (4)12 (5)9.00 15 表内阻为12 k。 (5)15.0 k为多用电表电阻挡的中值电阻，中值电阻阻值即内电路阻值，所以电阻“×1 k”挡内部电路的E4总电阻为15.0 k，设内电路电池电动势为E，则当电压表示数为4.00 V时，解得：E9.00 V。 121215 .Z.X.X.K科来源学【方法技巧】欧姆

11、表刻度盘特点及多用电表读数技巧 1欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘 (1)左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合。 .科学来源(2)刻度不均匀：左密右疏。 (3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处)。 2读数技巧 (1)欧姆表的读数 12为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近。 33除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 时，要估读到下一位，其余情况都不用

12、估读。 电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。 (2)测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。 【变式训练】在“测金属丝电阻率”实验中： (1)测长度时，金属丝的起点、终点位置如图9(a)所示，则长度为_cm； (2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图(b)，则直径为_mm； (3)用多用电表“×100”欧姆挡估测其电阻，示数如图(c)，则阻值为_； (4)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，指针位于图(d)位置，则所测电流为_mA；当选用的量

13、程为250 mA的电流挡测量电流时，指针仍位于图(d)位置，则所测电流为_ mA； (5)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也位于图(d)位置，则所测电压为_V；若选用量程为50 V的直流电压挡测量电压时，表针位于图(d)位置，则所测电压为_V。 9 图 【答案】 (1)60.50 (2)1.980 (3)500 (4)23.0 115 (5)4.6 23.0 【解析】 热点二 多用电表的使用 例2、某同学用量程为1mA、内阻为120的表头按图10(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表图中R和R为定值电阻，S为开关回答下列问题： 21 图10 (1)根据图(a)所示的

14、电路，在图(b)所示的实物图上连线 (2)开关S闭合时，多用电表用于测量_(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量_(填“电流”、“电压”或“电阻”) (3)表笔A应为_色(填“红”或“黑”) (4)定值电阻的阻值R_，R_.(结果保留三位有效数字) 21【答案】 (1)如图所示 (2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 880 【解析】 【变式训练】某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表，来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动 势E。 (1)该小组采用图12甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整。 图12 (2)请将下面的实验步骤补充完

15、整： a插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红、黑表笔_，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 ”。 b按照电路图连接好电路。 c接通开并，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图13所示。多用电表和微安表的读数分别为_k和_A。 图13 d断开开关，拔下红、黑表笔，把多用电表的选择开关扳到_位置。 (3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为_V(保留两位有效数字)。 电路连接如图(1) 【答案】 :Z#xx#k.来(2)短接 22 242或243或244 OFF或交流电压最高挡 (3)9.0 【解析】 考点

16、三 用多用电表检查电路故障 例3、在如图17所示的电路中，四节干电池串联作为电源，小灯泡A、B的规格均为“3.8V 0.3A”， 合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，A、B灯都不亮 图17 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障 选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序表示) A2.5VB10V C50VD250V 测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是( ) AA灯丝断开BB灯丝断开 Cd、e间连线断开DB灯被短路 (2)接着利用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零 测试前，一定要将电路中的开关S_； _，此时测量的是_所示，读数为18间的电阻时

17、，某次测量结果如图f、e间和d、c测间电阻根据小灯泡的规格计算出的电阻为_，它不等于测量值，原因是： _. 图18 【答案】 (1)B A (2)断开 6 e、f 12.7 欧姆表测量时小灯泡未工作，小灯泡温度低，电阻小 【解析】 【变式探究】(1)某同学按如图19所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮，该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障，检查前，应将开关S_.(填“闭合”或“断开”) 图19 (2)若(1)中同学检查结果如下表所示，由此可以确定( ) 测试点 b、f b、e b、d d、e 500 无穷大 无穷大 多用电表示数 无穷大 A.灯A断路 BB灯断路 都断路、A

18、灯CB e、dD间导线断路(2)D 【答案】(1)断开 【解析】 考点四 用多用电表探索黑箱内的电学元件 例4、如图21所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测 图21 (1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图22中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”) 图22 (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相

19、等，测量记录如下表两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图17所示 请将记录表补充完整，并画出一种可能的电路. 两表笔接的接点 多用电表的示数 _ b 、a10 c a、 15c 、b【答案】 (1)A (2)短暂 (3)5 见解析图 【解析】 【变式探究】如图23所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极 图23 (1)为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量： 用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻 用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压 用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流 你认为以上测量中不妥的有_(填序

20、)，理由是_ _. (2)若他用多用电表测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“_”(选填“×100”或“×1”)倍率的挡位；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图24所示，则此段电阻丝的电阻为_. 图24 【答案】 (1)、 用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，用直流电流挡直接测量可能会造成电源短路 (2)×1 12 【真题感悟】 1、【2015·上海·27】2如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图。电流表满偏电流0.5mA、内阻10；R阻值0-5000。1.5V、

21、内阻1；变阻器 电池电动势0 （1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4R阻值将变_（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为时仍可调零。调零后300，则这个电0 阻的真实值是_ （2）该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_（选填“偏大”或“偏小”或“准确”） 2【答案】（1）小；290（2）准确 【解析】 2、【2015·全国新课标·23】8图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改 装电路。 （1）已知毫安表表头的内阻为100，满偏电流为1m

22、A；R和R为阻值固定的电阻。若使用a和b两21R?可求出。由题给条件和数据，和c两个接线柱，电表量程为10mA个接线柱，电表量程为3mA；若使用a 1 ?R， 。2A的标准电流表150量程为3mA、内阻为对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选（2）现用有两种R电阻。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值1.5、2.0、2.5、3.0mA取的刻度为0.5、1.0、0 应R。则3000R有两种规格，最大阻值分别为750和1000规格，阻值分别为300和；滑动变阻器0 的滑动变阻器。应选用最大阻值为选用阻值为的电阻，R ）的电路可以判断出损坏的电阻。中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）

23、若电阻R和R（321/R点应和接线d为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a图（b）中的）虚线框内的电路。则图中的 。”）相连。判断依据是：c柱（填“b”或“?300?3000?15R?R35R断路，若电）（【答案】13c2（）若电流表无示数，则说明（212R 流表有示数，则说明断路。1【解析】 1、2014·重庆卷，6(1)某照明电路出现故障，其电路如图10所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流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。 图10 图11 (1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图

24、11所示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。 相同，可判定发生11点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图b红表笔接(2)故障的器件是_。(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯) 【答案】 (1)11.5(11.211.8之间的值均可) 蓄电池 (2)小灯 【解析】 22014·安徽卷，21，(1)某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验。他先用多3 10，此时电压表的指3.00×用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图14所示，得到电压表的内阻为针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势

25、为1.5 V，则电压表的示数应为_V(结果保留两位有效数字)。 图14 【答案】 1.0 【解析】 电压表的示数即为等效电路的路端电压，由表盘读数可知，现在的欧姆表用的是“×100”档，故现在E的多用表内阻为1 500 ，由闭合电路欧姆定律可得UR1.0 V。 rR32014·天津卷，9(3)现要测量一个未知电阻R的阻值，除R外可用的器材有： xx多用电表(仅可使用欧姆挡); ；6 V)电动势(E一个电池组一个滑动变阻器R(020 ，额定电流1 A)； 两个相同的电流表G(内阻R1 000 ，满偏电流I100 A)； gg两个标准电阻(R29 000 ，R0.1 ) 21一

26、个电键S、导线若干。 (1)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是_(填字母代)。 A这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量 D如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量 (2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符旁。 【答案】(1)AC (2)见解析图 【解析】 【押题专练】 ) (关于多用电表

27、的使用，下列做法正确的是)多选(1A把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡，用图a所示的电路，合上开关S，则可测小灯泡两端的电压 B把多用电表的选择开头旋至适当的直流电流挡，用图b所示的电路，合上开关S，则可测通过小灯泡的电流 C把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图c所示的电路，开关S保持断开，则可测小灯泡的电阻 D把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图d所示的电路，会观察到此时欧姆表示数很小 【答案】CD 【解析】 2某同学利用下面所给器材对电表进行改装，并校准 (1)实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择： 电流表：G(量程3 mA，内阻R10

28、0 ) g标准电流表：A(量程0.6 A，内阻为0.5 ) 滑动变阻器：R(阻值范围010 ，额定电流2 A) 1定值电阻：R0.5 2电源：电动势5 V ”或“R”)与其并R_(填写代表器材的字母，选“进行改装扩大其量程，需使用电阻若将电流表G21联，改装后的电流表量程为_ A (2)为了能准确地进行测量，需对改装后的电流表进行校对，请在下面的虚线框内画出一种校对电路图 若校对过程中发现改装电流表的示数总比标准电流表的示数小，则最主要原因是_ _ 【答案】(1)R 0.603 (2)电路图见解析 与电流表G并联的定值电阻的实际阻值小于0.5 2 【解析】 3某实验小组利用一滑动变阻器和未知内

29、阻的微安表，来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E. (1)该小组采用图甲的电路进行实验，请将图乙中的实物连线连接完整 a插上红黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置，将红黑表笔_，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到“0 ” b按照电路图连接好电路 c接通开关，改变滑动变阻器的阻值，得到多用电表和微安表的示数分别如图丙所示多用电表和微 _A和_k安表的读数分别为 d断开开关，拔下红黑表笔，把多用电表的选择开关扳到_位置 (3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为_V(保留两位有效数字) *科来源学* 【答案】(1)电路连接

30、如图所示 (2)短接 22 242或243或244 OFF挡或交流电压最高挡 (3)9.0 【解析】 4.如图12所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则： 图12 4的电阻，为了使测10_(1)所测电阻的阻值为；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“×10”、“×100”或“×1k”) (2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；当选用量程为250mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，

31、则所测电流为_mA. . _V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为10V当选用量程为(3)3 ×1k (2)30.8(30.730.9都正确) 154 (1)1.5×【答案】 10(3)6.2 【解析】 5多用电表表头的示意图如图13所示在正确操作的情况下： 图13 (1)若选择开关的位置如a箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_ (2)若选择开关的位置如b箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_ (3)若选择开关的位置如c箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_ (4)若选择开关的位置如c箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：_，_，_. (5)全部测量结束后，应把选择开关拨到_或者_ (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表 48mA 直流电流(2) 1.20V 直流电压(1) 【答案】(3)电阻 1.6k (4)改用“×1k”倍率