高中物理第二章直流电路学生实验：练习使用多用电表参考讲义教科版

第二章第7节理解教材新知把握热点考向考向一考向三考向二一、实验目的

(1)了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。

(2)会用多用电表测电压、电流及电阻。

(3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。二、实验原理

1．欧姆表

(1)原理：依据闭合电路欧姆定律制成，它是由电流表改装而成的。

(2)内部构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成。图2－7－1图2－7－22．多用电表

(1)原理：将电流表、电压表和欧姆表共用一个表头，就成为多用电表，也称万用表。①作为电流表使用时，表头并联有分流电阻，且并联不同的分流电阻就成为不同量程的电流表。②作为电压表使用时表头串联有分压电阻，串联不同的分压电阻就成为不同量程的电压表。③作为欧姆表使用时，表头串联了电池和调零电阻。(2)外形构造：图2－7－3如图2－7－3所示，上半部是表头，表头的表盘上有电流、电压、电阻等多种刻度，其中最下面一行是交流电压表的刻度，最上面一行是欧姆表的刻度，这两个刻度是不均匀的，其余刻度是均匀的，因此共有一条刻度线但标有不同的数值。表头下部有一个定位螺丝，使用前应先调整指针在零刻度线处。多用电表的下半部的中心部位是选择开关，盘面上还有电阻挡的调零旋钮，下面有两个红、黑表笔插孔。三、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。四、实验步骤

(1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。

(2)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)如图2－7－4甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压。

(5)如图2－7－4乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流。图2－7－4(6)利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将测量值和真实值进行比较。

(7)研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正、负极。(8)探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数六、注意事项

(1)使用多用电表“十三忌”①忌不调零就使用多用电表。②忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。③忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔流入，从负极测试笔流出。④忌用手接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。⑤忌用直流电挡位测交流电。⑥忌用多用电表测频率不是50Hz的交流电。普通多用电表的交流电挡位是按照50Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。⑦忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。⑧忌只看读数不乘倍率。⑨改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。⑩忌把电池装反。⑪忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。⑫忌把电池装在多用电表内长期不用。⑬多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。

(2)用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。

(3)用多用电表测电流和电压时，要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率。七、误差分析

(1)测电阻时，表盘刻度线不均匀造成读数误差。

(2)电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大。[例1]用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图2－7－5所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。图2－7－5指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mAmA电流电压2.5VVb电阻×100Ω[解析]

多用电表的直流电压、直流电流的刻度都是均匀的。读直流电压、电流时看表盘中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100mA，每一小格表示2mA，所以读数是23.0mA；对于2.5V的电压挡，每小格表示0.05V，所以读数为0.57V；电阻的测量读最上面的一条刻度线，所以读数为320Ω。[答案]

23.0

0.57

320[例2]

(2011·安徽高考)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图2－7－6所示。请你简述接下来的测量操作过程：图2－7－6①_________________________________________________；②__________________________________________________；③__________________________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图2－7－7所示。其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。图2－7－7(3)图2－7－8是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置______时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大。图2－7－8[解析]

(1)欧姆表读数时，指针在中央位置附近时最准确，开关旋到“×1k”挡时，指针偏角太大，所以改换成小挡位“×100”；换挡后，应对欧姆表重新进行调零；所测电阻阻值等于表盘示数×倍数。

(2)上一问可以粗略地知道被测电阻为几千欧，与电压表的内阻相近，因此安培表应用内接法。

(3)多用电表测电阻时，电源内置；作电流表时，电阻与表头并联；并联电阻越小，电流表的量程越大。[答案]

(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”

③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值(2)连线如图(3)电阻1、2

1[例3]

把一只电阻和一只半导体二极管串联装在盒子里，盒子外面只露出三个接线柱A、B、C，如图2－7－9所示。今用多用电表的欧拇挡进行测量，测量的阻值如下表所示，试在虚线框内画出盒内元件的符号和电路。图2－7－9红表笔ACCBAB黑表笔CABCBA阻值有阻值阻值同AC测量值很大很小很大接近AC间电阻[