选修3-1第七章实验十

1、实验十 练习使用多用电表【实验目的】【实验目的】1.1.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。2.2.会使用多用电表测电压、电流及电阻。会使用多用电表测电压、电流及电阻。3.3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。会用多用电表探索黑箱中的电学元件。【实验原理】【实验原理】1.1.外部构造外部构造(1)(1)转动选择开关可以使用转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、多用电表测量电流、电压、电阻等。电阻等。(2)(2)表盘的上部为表头，用表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的来表示电流、电压和电阻的多种量程。多种量程。(3)(

2、3)由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。用的标度。2.2.欧姆表原理欧姆表原理(1)(1)内部电路简化如图。内部电路简化如图。(2)(2)根据闭合电路欧姆定律，根据闭合电路欧姆定律，当红、黑表笔短接时，当红、黑表笔短接时， 当被测电阻当被测电阻R Rx x接在红、黑表笔两端时接在红、黑表笔两端时, , 当当

3、时，中值电阻时，中值电阻R R中中=R=Rg g+R+r+R+r。ggEIRRr；gxEIRRrR ；g1II2中【实验器材】【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、多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻二极管、定值电阻( (大、中、小大、中、小) )三个。三个。【实验过程】【实验过程】一、实验步骤一、实验步骤1.1.观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。2.2.检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置。检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置。若

4、不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。3.3.将红、黑表笔分别插入将红、黑表笔分别插入“+”“-”+”“-”插孔。插孔。4.4.测小灯泡的电压和电流。测小灯泡的电压和电流。(1)(1)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。压挡，测小灯泡两端的电压。(2)(2)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。量通过小灯泡的电流。5.5.用多用电表测电阻的步骤用多用电表测电阻的步骤(1)(1)调整定位螺丝

5、调整定位螺丝, ,使指针指向电流的零刻度。使指针指向电流的零刻度。(2)(2)选择开关置于选择开关置于“”挡挡的的“1”,1”,短接红、黑表短接红、黑表笔笔, ,调节欧姆调零旋钮，使调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度指针指向电阻的零刻度, ,然然后断开表笔后断开表笔, ,再使指针指向再使指针指向刻度处。刻度处。 (3)(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端, ,读出指示读出指示的电阻值的电阻值, ,然后断开表笔然后断开表笔, ,再与标定值进行比较。再与标定值进行比较。锦囊妙诀：锦囊妙诀：机械调零第一步，断开机械调零第一步，断开表笔调螺母

6、。指针指向表笔调螺母。指针指向时，根据时，根据阻值来选挡。短接表笔指零欧，测阻值来选挡。短接表笔指零欧，测时双手勿触阻。中值附近去读数，时双手勿触阻。中值附近去读数，测量阻值高精度。勿忘得数乘倍率，测量阻值高精度。勿忘得数乘倍率，用完拨回用完拨回“OFF”OFF”挡。挡。(4)(4)选择开关改置选择开关改置“100”100”挡挡, ,重新进行欧姆调零。重新进行欧姆调零。(5)(5)再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻两端再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻两端, ,读出指读出指示的电阻值示的电阻值, ,然后断开表笔然后断开表笔, ,与标定值进行比较。与标定值进行比较。(6)(6)测量完

7、毕测量完毕, ,将选择开关置于交流电压最高挡或将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”OFF”挡。挡。6.6.探索黑箱内的电学元件探索黑箱内的电学元件判断目的判断目的应用挡位应用挡位现现 象象电电 源源电压挡电压挡两接线柱正、反接时均无示数两接线柱正、反接时均无示数说明无电源说明无电源电电 阻阻欧姆挡欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同两接线柱正、反接时示数相同二极管二极管欧姆挡欧姆挡正接时示数很小，反接时示数正接时示数很小，反接时示数很大很大电容器电容器欧姆挡欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到渐增大到“”电感线圈电感线圈欧姆挡欧姆挡示数由示数由“”逐渐减小到某一较

8、逐渐减小到某一较小固定示数小固定示数二、数据处理二、数据处理1.1.测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。数的读数一般读两位有效数字。2.2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1 1、0.10.1、0.0010.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为度为0.20.2、0.020.02、0.50.5、0.050.05等，读数时只读到与最小刻度位等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。数相同即可。

9、【误差分析】【误差分析】1.1.偶然误差偶然误差(1)(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。(2)(2)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会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，使指针在中值附近。使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针在中值附近。(3)(3)读数时的观测易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。读数时的观测易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。2.2.系统误差系统误差(1)(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使

10、电阻测量值偏大，要及时换电池。值偏大，要及时换电池。(2)(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电测电流、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。压值均小于真实值。【注意事项】【注意事项】1.1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)(1)左左右右0 0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。度与电流、电压最大刻度重合。(2)(2)刻度不均匀：左密右疏。刻度不均匀：左密右疏。(3)(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、欧姆挡

11、是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。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，熟记在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小小倍率小角度偏，大倍率大角度偏倍率小角度偏，大倍率大角度偏”( (因为欧姆挡的刻度盘上越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靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处处) )。(4)(4)欧姆表的读数欧姆表的读数待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差，待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差，指针应指表盘指针应指表盘 到到 的部分，即中央刻度附近。的部分，即中央刻

12、度附近。2.2.多用电表使用的多用电表使用的“七大注意七大注意”(1)(1)使用前要机械调零。使用前要机械调零。(2)(2)两表笔在使用时，电流总是两表笔在使用时，电流总是“红入红入”“”“黑出黑出”。(3)(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。要分清是交流还是直流。1323(4)(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。(5)(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、交流、直流刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、交流、直流共用，下为交流共用，下为交

13、流2.5 V2.5 V专用。专用。(6)(6)测电阻时测电阻时待测电阻与电路、电源一定要断开。待测电阻与电路、电源一定要断开。两手一定不要同时接触两笔金属杆。两手一定不要同时接触两笔金属杆。指针指中值附近较准，否则换挡。指针指中值附近较准，否则换挡。每换一挡必须重新欧姆调零。每换一挡必须重新欧姆调零。读出示数要乘以倍率。读出示数要乘以倍率。(7)(7)使用完毕，选择开关要置于使用完毕，选择开关要置于“OFF”OFF”挡或交流电压最高挡，挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。长期不用应取出电池。【实验改进】【实验改进】可用数字式多用电表替代机械指针或多用电表。其优点：可用数字式多用电表替代机械

14、指针或多用电表。其优点：(1)(1)测量读数方便；测量读数方便；(2)(2)测量精度高。测量精度高。缺点：学生对数字式多用电表的测量原理和内部结构难以缺点：学生对数字式多用电表的测量原理和内部结构难以掌握。掌握。热点热点 1 1 多用电表的使用和读数多用电表的使用和读数【典例【典例1 1】(2013(2013广州模拟广州模拟) )(1)(1)用如图所示的多用电表测量用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关电阻，要用到选择开关K K和两个和两个部件部件S S、T T。请根据下列步骤完。请根据下列步骤完成电阻测量成电阻测量: :旋动部件旋动部件 ，使指针对准电流的，使指针对准电流的“0”0”刻

15、线。刻线。将将K K旋转到电阻挡旋转到电阻挡“100”100”的位置。的位置。将插入将插入“+”“-”+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件插孔的表笔短接，旋动部件 ，使指，使指针对准电阻的针对准电阻的 ( (选填选填“0 0刻线刻线”或或“刻线刻线”) )。将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为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测量结果，请从下列选项中挑出合理的步了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按骤，并按 的顺序进行操作，再完成读数测量。的顺序进行操作，再完成读数测量。A.A.将将K K旋转到电阻挡旋转到电阻挡“1 k”1

16、 k”的位置的位置B.B.将将K K旋转到电阻挡旋转到电阻挡“10”10”的位置的位置C.C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准(2)(2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“100”100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为 ；测直流电流；测直流电流时，用的是时，用的是100 mA100 mA的量程，指针所示电流值为的量程，指针所示电流值为 mAmA；测直；

17、测直流电压时，用的是流电压时，用的是50 V50 V量程，则指针所示的电压值为量程，则指针所示的电压值为 V V。【标准解答】【标准解答】(1)(1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边的使用前要进行机械调零，使指针指向左边的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏向右边的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近。附近。(2)(2)若用若用“100”100”挡测

18、电阻时，指针读数为：挡测电阻时，指针读数为：17.017.0100 =1 700 100 =1 700 若用量程若用量程100 mA100 mA测直流电流时，读数为：测直流电流时，读数为：4.74.710 mA=47 mA10 mA=47 mA若用量程若用量程50 V50 V测直流电压时，读数为测直流电压时，读数为23.1 V23.1 V。答案：答案： (1)(1)S S T 0T 0刻线刻线 ADCADC(2)1 700 47 23.1(2)1 700 47 23.1热点热点 2 2 利用多用电表探索黑箱内的元件利用多用电表探索黑箱内的元件【典例【典例2 2】(2012(2012江苏高考江苏

19、高考) )如图甲所示的黑箱中有三只完全如图甲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。相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。(1)(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”0”刻度线处，应刻度线处，应先调整图乙中多用电表的先调整图乙中多用电表的 ( (选填选填“A”“B”A”“B”或或“C”)C”)。(2)(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a a、b b接点间是否存在接点间是否存在电源时，一表笔接电源时，一表笔接a a，另一表笔应，另一表笔应 ( (选填选填“短暂短暂”或或“持持续续”)

20、 )接接b b，同时观察指针偏转情况。，同时观察指针偏转情况。(3)(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”1”挡，调节挡，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等，测量记录如表。两表笔分别接正反向阻值均相等，测量记录如表。两表笔分别接a a、b b时，多时，多用电表的示数如图乙所示。用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。两表笔接的接点两表笔接的接点多用电表的示数多用电表的示

21、数a a、b b a a、c c10.0 10.0 b b、c c15.0 15.0 【标准解答】【标准解答】(1)(1)此时应进行机械调零，要用调零定位螺丝此时应进行机械调零，要用调零定位螺丝A A。(2)(2)为防止损坏电表，要用试触法，故应短暂接触。为防止损坏电表，要用试触法，故应短暂接触。(3)(3)每对接点间正反向电阻阻值均相等，说明内部电路中没有每对接点间正反向电阻阻值均相等，说明内部电路中没有二极管，只有三个相同阻值的电阻，结合串、并联电路的特二极管，只有三个相同阻值的电阻，结合串、并联电路的特点，可以判断点，可以判断a a、b b接点的电阻为接点的电阻为5 5 ，可能的电路图如

22、图：，可能的电路图如图：答案：答案：(1)A (2)(1)A (2)短暂短暂 (3)5 (3)5 电路图见标准解答电路图见标准解答【双基题组】【双基题组】1.(20131.(2013苏州模拟苏州模拟) )一多用电表有四个欧姆挡，分别为一多用电表有四个欧姆挡，分别为1 1 、10 10 、100 100 、1 k1 k，欧姆挡表盘的中间刻度值为，欧姆挡表盘的中间刻度值为“15”15”。现用它来测量一未知电阻的阻值，先将选择开关置于。现用它来测量一未知电阻的阻值，先将选择开关置于“100 ”100 ”挡处，接着将红表笔和黑表笔接触，发现表针指挡处，接着将红表笔和黑表笔接触，发现表针指在在“0 ”0

23、 ”处，然后进行测量，结果发现表针指在欧姆挡刻度处，然后进行测量，结果发现表针指在欧姆挡刻度值为值为“200”200”的刻度附近，为了使测量结果更准确，必须换挡的刻度附近，为了使测量结果更准确，必须换挡并重新测量，下列说法正确的是并重新测量，下列说法正确的是( )( )A.A.必须将选择开关改为置于必须将选择开关改为置于“10 ”10 ”挡处挡处B.B.必须将选择开关改为置于必须将选择开关改为置于“1 k”1 k”挡处挡处C.C.换挡之后必须重新调零才能进行测量换挡之后必须重新调零才能进行测量D.D.换挡之后不必重新调零就可进行测量换挡之后不必重新调零就可进行测量【解析】【解析】选选B B、C

24、 C。欧姆表读数时，为了提高精确度应在中间刻。欧姆表读数时，为了提高精确度应在中间刻度值附近读数，选择开关置于度值附近读数，选择开关置于“100 ”100 ”挡时挡时, ,指针所指刻指针所指刻度值为度值为“200”200”说明所用倍率较小，所以用说明所用倍率较小，所以用“1 k”1 k”的倍的倍率，故率，故B B项正确，而且每次换挡都要重新调零，故项正确，而且每次换挡都要重新调零，故C C项正确，所项正确，所以选以选B B、C C。2.2.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。(1)(1)如果是用如果是用“10 ”10 ”挡测量电阻，则读数为挡测量电阻，则

25、读数为 。(2)(2)如果是用直流如果是用直流“10 mA”10 mA”挡测量电流，则读数为挡测量电流，则读数为 mAmA。(3)(3)如果是用直流如果是用直流“5 V”5 V”挡测量电压，则读数为挡测量电压，则读数为 V V。【解析】【解析】用欧姆挡测量时，用最上面一排数据读数，读数为用欧姆挡测量时，用最上面一排数据读数，读数为6 610 =60 10 =60 ；用电流挡测量时，读取中间的三排数据的；用电流挡测量时，读取中间的三排数据的最下面一排数据，读数为最下面一排数据，读数为7.18 mA7.18 mA；用直流电压挡测量时读取；用直流电压挡测量时读取中间的三排数据的中间一排数据较好，读数

26、为中间的三排数据的中间一排数据较好，读数为35.835.80.1 V=3.58 V0.1 V=3.58 V。答案：答案：(1)60 (2)7.18 (3)3.58(1)60 (2)7.18 (3)3.58【高考题组】【高考题组】3.(20123.(2012大纲版全国卷大纲版全国卷) )在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱构成的串、并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1 1、2 2和和3 3。用。用欧姆表测得欧姆表测得1 1、2 2接线柱之间的电阻为接线柱之间的电阻为1 ,21 ,2、3 3接线柱之间的接线柱之间的电阻为电阻为1.

27、5 1.5 ，1 1、3 3接线柱之间的电阻为接线柱之间的电阻为2.5 2.5 。(1)(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。(2)(2)如果将如果将1 1、3 3接线柱用导线连接起来，接线柱用导线连接起来，1 1、2 2接线柱之间的电接线柱之间的电阻为阻为 。【解析】【解析】(1)(1)三次测量电阻不同，三次测量电阻不同，三个接线柱里电阻连接肯定不三个接线柱里电阻连接肯定不是对称关系，电阻连接方式如是对称关系，电阻连接方式如图所示，每个电阻为图所示，每个电阻为1 1 。(2)(2)如果将如果将1 1、3 3接线柱用导线连接线柱用导线连接起来，接起来，1

28、 1、2 2接线柱之间的电阻可等效为接线柱之间的电阻可等效为1 1 电阻和电阻和1.5 1.5 电阻并联，阻值为电阻并联，阻值为0.6 0.6 。答案答案: :(1)(1)如图所示如图所示(2)0.6(2)0.64.(20124.(2012上海高考上海高考) )在练习使用多用表的实验中在练习使用多用表的实验中(1)(1)某同学连接的电路如图所示。某同学连接的电路如图所示。若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过通过 的电流；的电流；若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准

29、欧姆挡，此时测得的是此时测得的是 的阻值；的阻值；若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是 两端的两端的电压。电压。(2)(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若( )( )A.A.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B.B.测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量调零后再进行测量C.C.选择选择“10”

30、10”倍率测量时发现指针位于倍率测量时发现指针位于2020与与3030正中间，则测正中间，则测量值小于量值小于25 25 D.D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大略偏大【解析】【解析】(1)(1)根据电路结构根据电路结构, ,电表测得的是流过滑动变阻器电表测得的是流过滑动变阻器R R1 1的电流的电流; ;断开电键时断开电键时,R,R1 1和和R R2 2串联串联, ,故电表测得的是故电表测得的是R R1 1和和R R2 2的串联电阻的串联电阻的阻值的阻值; ;闭合电键后若把滑片滑至最左端闭合电键后若把滑片滑至最左端

31、, ,则则R R1 1电阻为零电阻为零, ,此时电表测此时电表测得的是得的是R R2 2的电压或电源的路端电压。的电压或电源的路端电压。(2)(2)选选D D。双手握住金属杆时。双手握住金属杆时, ,测得的是人体和待测电阻的并联测得的是人体和待测电阻的并联阻值阻值, ,因此测量值偏小因此测量值偏小, ,选项选项A A错错; ;测量时若指针偏离中央刻度过测量时若指针偏离中央刻度过大大, ,说明被测电阻阻值偏大或偏小，则必须增大或减小倍率说明被测电阻阻值偏大或偏小，则必须增大或减小倍率, ,重重新调零后再进行测量新调零后再进行测量, ,选项选项B B错错; ;欧姆表的刻度线并不均匀欧姆表的刻度线并不均匀, ,