第四讲练习使用多用电表(原卷版+解析)

第四讲练习使用多用电表知识梳理一、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．多用电表面板上还有：其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三行刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的，其刻度是不均匀的，从右向左越来越密；中间的刻度线是用于测直流、交流的电流和直流电压，其刻度是分布均匀的；最下面一条刻度线左侧标有“2.5V～”，是交流2.5V专用，其刻度是不均匀的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔，插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮，用它可进行欧姆调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个指针定位螺丝，即机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。二、用多用电表测量电压和电流步骤1．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。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。2．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。3．测小灯泡的电压和电流（红表笔接电势高的点）(1)将多用电表选择开关置于直流电压挡，按如图甲所示连好电路，测小灯泡两端的电压。(2)将选择开关置于直流电流挡，按如图乙所示连好电路，测量通过小灯泡的电流。4．测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。三、用多用电表测电阻的步骤1．调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。2．选择开关置于“Ω”挡的“×1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向∞刻度处。3．将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。4．选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。5．再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。6．测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。四、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．欧姆表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。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．测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。五、二极管的单向导电性1．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，它的符号如图甲所示。2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，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。六、多用电表对电路故障的检测1．断路故障的检测方法①用直流电压挡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。②用直流电流挡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。③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。2．短路故障的检测方法①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。②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。七、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。外部：接被测电阻Rx。全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。2．工作原理闭合电路的欧姆定律I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。3．刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。(1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)(2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”。(图乙)(3)当I＝eq\f(Ig,2)时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻。考点一、多用电表的使用和读数例1、某中学实验小组的同学在“练习使用多用电表”时，进行了如下的探究：(1)该小组的同学利用多用电表测量某蓄电池的电压时，下列操作过程正确的是________．A．欧姆调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数B．机械调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数C．选择合适的挡位→机械调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数D．选择合适的挡位→欧姆调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数(2)若该小组的同学想利用多用电表测量插孔的电压，如图甲所示，则应将旋钮扳到图乙中的________(填写挡位所对应的字母)挡位；经检查，操作无误并选择合适的挡位后，多用电表的指针位置如图丙所示，则该插孔的电压大小为________V.例2、(1)用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______。使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。④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骤。并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准(2)如图乙所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为______Ω；若测的是直流电流，用的是100mA的量程，指针所示电流值为________mA；若测的是直流电压，用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V。课堂随练训练1、在“多用电表的使用”实验中，图1(1)如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用电阻挡“×100”测量，则读数为________Ω；如果用“直流5V”挡测量，则读数为________V．(2)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时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骤，操作顺序为________(填写选项前的字母)．A．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．以下操作正确的是________．图2图3A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡两端的电压B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡的电阻C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3的电路测量通过小灯泡的电流D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流训练2、小明同学练习使用多用电表测电阻：(1)如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动________，使指针对准电流的“0”刻线．(填“S”或“T”)②将K旋转到电阻挡“×10”的位置．③将红、黑表笔短接，旋动________(填“S”或“T”)，使指针对准电阻的________刻线(填“0”或“∞”)．④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大．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骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置B．将K旋转到电阻挡“×1”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零(2)正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为________Ω.(3)若欧姆表内用一个新电池(电动势为1.5V，内阻较小)，测得该电阻读数为R；然后更换另外品牌的新电池(电动势为1.5V，内阻较大)，欧姆表调零后测得该电阻读数为R′，两次测量值R与R′相比，正确的是________．A．R′＝R B．R′>RC．R′＜R D．无法确定考点二、利用多用电表探测黑箱内元件、检测电路故障例1、在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V0.3A”．合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障．①选择开关置于下列________量程的挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5V B．10VC．50V D．250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是________．A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω.例2、“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻“×100”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图甲所示。(1)第一步测量结果表明盒内________________。(2)图乙给出了图甲(1)和图甲(2)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω，图丙给出了图甲(3)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω。(3)请在图丁的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图戊所示。如果把图戊中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么e端应连接到________接线柱，f端应连接到________接线柱。课堂随练训练1、某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如表所示．t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω2．(2020·陕西省渭南模拟)如图所示的为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但是任意两个接线柱间最多只连接有一个元件。(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。A．用多用电表的欧姆挡测量任意两接线柱间的电阻B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流(2)测量结果表明，黑箱里没有电源，但测得任两个接线柱间的电阻如下表所示。红表笔ABACBC黑表笔BACACB测得阻值/Ω20020011.2k27011k70由此可以判断，黑箱里的元件有________，用电路元件符号在上图的虚线框内接线柱上画出黑箱中的电路连接。(3)多用电表的表盘如下图所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(选填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是__________(选填“×1k”“×100”或“×10”)。考点三、多用电表原理例1、(2017·全国卷Ⅲ·23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)例2、如图甲为某探究小组自制多用电表的电路图，图乙为相应的实物图。其中电流表G量程为1mA，内阻为18Ω，R0＝2Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为2000Ω，电源电动势E＝1.5V，内阻不计。甲乙(1)将图乙中未连接的实物图补充完整。(2)图甲中，当开关S1闭合，单刀双掷开关S2接“1”时，可作为量程为__________mA的电流表。(3)图甲中，将开关S2接“2”端时，为欧姆表。若开关S1断开，欧姆调零后R1的阻值为________Ω；若开关S1断开时，倍率为“×10”挡，则开关S1闭合时，倍率为________(填“×1”或“×100”)挡。课堂随练训练1、在练习使用多用电表的实验中(1)某同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图1所示。以下是接下来的测量过程：a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔b．旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡)，并拔出两表笔c．将选择开关旋到“×1”挡d．将选择开关旋到“×100”挡e．将选择开关旋到“×1k”挡f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是______(填写步骤前的字母)。(2)重新测量后，指针位于如图2所示的位置，被测电阻的测量值为______Ω。(3)如图3所示的为欧姆表表头，已知电流计的量程为Ig＝100μA，电池电动势为E＝1.5V，则该欧姆表的内阻是______kΩ，表盘上30μA刻度线对应的电阻值是______kΩ。(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用如图4所示的电路。电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。闭合开关，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R­eq\f(1,I)的关系如图5所示。不计此时多用电表的内阻。则Ry＝______Ω，电源电压U＝______V。训练2、物理兴趣小组利用图6(a)所示电路进行实验。使用的器材有：多用电表，电压表(量程0～5V)，滑动变阻器，导线若干。图6(1)对多用电表进行机械调零后，选择开关拨到“×1k”挡，进行欧姆调零。图(a)中多用电表的红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连。(2)调节滑动变阻器的滑片，当其接入电路的阻值为零时，多用电表和电压表的刻度盘上的指针位置分别如图(b)、(c)所示，则电压表读数是______V，电压表内阻是______kΩ，可以求出多用电表“×1k”挡内部电源电动势为________V。(3)用此多用电表测电阻，选择“×1”挡测20Ω的电阻时流过表头的电流为I1，选择“×10”挡测100Ω的电阻时流过表头的电流为I2，则I1________I2(选填“大于”“小于”或“等于”)。训练3、某同学利用一节干电池(电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω)、表头(满偏电流Ig＝1mA，内阻rg＝1450Ω)、两个定值电阻、一个滑动变阻器、单刀双掷开关、导线若干、一对红黑表笔制作一只双量程的简易欧姆表，设计的电路图如图甲、乙所示．(1)红表笔是________(填“A”或“B”)；(2)如图甲所示，先将表笔A、B短接，调节电阻R使表头满偏，则电阻R＝________；(3)保持R不变，按如图乙所示，将定值电阻R1、R2和单刀双掷开关接入电路，将表笔A、B短接，开关分别接1、2使表头指针半偏时，对应的中值电阻分别为150Ω和300Ω，则开关接1时的倍率________(填“大于”“等于”或“小于”)接2时的倍率，定值电阻的阻值R1＝________、R2＝________.(以上两空结果保留两位小数)第四讲练习使用多用电表知识梳理一、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．多用电表面板上还有：其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三行刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的，其刻度是不均匀的，从右向左越来越密；中间的刻度线是用于测直流、交流的电流和直流电压，其刻度是分布均匀的；最下面一条刻度线左侧标有“2.5V～”，是交流2.5V专用，其刻度是不均匀的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔，插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮，用它可进行欧姆调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个指针定位螺丝，即机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。二、用多用电表测量电压和电流步骤1．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。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。2．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。3．测小灯泡的电压和电流（红表笔接电势高的点）(1)将多用电表选择开关置于直流电压挡，按如图甲所示连好电路，测小灯泡两端的电压。(2)将选择开关置于直流电流挡，按如图乙所示连好电路，测量通过小灯泡的电流。4．测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。三、用多用电表测电阻的步骤1．调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。2．选择开关置于“Ω”挡的“×1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度，然后断开表笔，再使指针指向∞刻度处。3．将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。4．选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。5．再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。6．测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。四、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．欧姆表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。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．测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。五、二极管的单向导电性1．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，它的符号如图甲所示。2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，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。六、多用电表对电路故障的检测1．断路故障的检测方法①用直流电压挡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。②用直流电流挡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。③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。2．短路故障的检测方法①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。②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。七、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。外部：接被测电阻Rx。全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。2．工作原理闭合电路的欧姆定律I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。3．刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。(1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)(2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”。(图乙)(3)当I＝eq\f(Ig,2)时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻。考点一、多用电表的使用和读数例1、某中学实验小组的同学在“练习使用多用电表”时，进行了如下的探究：(1)该小组的同学利用多用电表测量某蓄电池的电压时，下列操作过程正确的是________．A．欧姆调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数B．机械调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数C．选择合适的挡位→机械调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数D．选择合适的挡位→欧姆调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数(2)若该小组的同学想利用多用电表测量插孔的电压，如图甲所示，则应将旋钮扳到图乙中的________(填写挡位所对应的字母)挡位；经检查，操作无误并选择合适的挡位后，多用电表的指针位置如图丙所示，则该插孔的电压大小为________V.【答案】(1)B(2)H205【解析】(1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择合适的挡位，表笔接触蓄电池两极，红表笔与电源的正极相连接，待示数稳定后读数即可，B正确，A、C、D错误；(2)题图甲所示的插座为220V交流电源，所以应把多用电表的选择开关扳到题图乙所示的交流250位置，即H处；根据电表指针以及所选择的挡位可知，插座的电压为U＝205V．例2、(1)用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______。使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”)。④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骤。并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准(2)如图乙所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为______Ω；若测的是直流电流，用的是100mA的量程，指针所示电流值为________mA；若测的是直流电压，用的是50V量程，则指针所示的电压值为________V。【答案】(1)①S③T0刻线④ADC(2)17004723.5【解析】(1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边电流的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边电阻的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻值开始偏转，偏角过小，说明须增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近。(2)若用“×100”挡测电阻，指针读数为：17.0×100Ω＝1700Ω若用量程100mA测直流电流，看中排刻度线，此时最小刻度是2mA，要估读到最小刻度的同一位，并按二分之一估读，指针靠近46mA和48mA的“中间线”，所以读数为47mA。若用量程50V测直流电压，看中排刻度线，此时最小刻度是1V，要估读到最小刻度的下一位，读数为23.5V。课堂随练训练1、在“多用电表的使用”实验中，图1(1)如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用电阻挡“×100”测量，则读数为________Ω；如果用“直流5V”挡测量，则读数为________V．(2)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时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骤，操作顺序为________(填写选项前的字母)．A．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”(3)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．以下操作正确的是________．图2图3A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡两端的电压B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡的电阻C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3的电路测量通过小灯泡的电流D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流【答案】(1)6×1023.60(2)ADC(不可以改变顺序)(3)AC(可以改变顺序)【解析】(1)多用电表测电阻时不需要估读，选取最上端的欧姆表刻度，根据挡位可知阻值为6×102Ω，测电压时，由于精度为0.1V，需要估读一位，根据量程“50”的刻度可知电压为3.60V．(2)欧姆挡测电阻时指针偏转角度过小是由于挡位过小，需选取大挡位，进行欧姆调零后再测阻值，操作顺序为ADC.(3)多用电表一定是红表笔电流流入，黑表笔电流流出，图2是测电压，测电阻应断开开关，选项A正确，B错误；图3是测电流，表笔位置正确，选项C正确，D错误．训练2、小明同学练习使用多用电表测电阻：(1)如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动________，使指针对准电流的“0”刻线．(填“S”或“T”)②将K旋转到电阻挡“×10”的位置．③将红、黑表笔短接，旋动________(填“S”或“T”)，使指针对准电阻的________刻线(填“0”或“∞”)．④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大．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骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置B．将K旋转到电阻挡“×1”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零(2)正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为________Ω.(3)若欧姆表内用一个新电池(电动势为1.5V，内阻较小)，测得该电阻读数为R；然后更换另外品牌的新电池(电动势为1.5V，内阻较大)，欧姆表调零后测得该电阻读数为R′，两次测量值R与R′相比，正确的是________．A．R′＝R B．R′>RC．R′＜R D．无法确定【答案】(1)①S③T0④BDC(2)19(3)A【解析】(1)①S为机械调零旋钮，测量前应旋动部件S，使指针指在“0”刻度线；③欧姆调零时，应旋动部件T，使指针对准电阻的“0刻线”；④欧姆表指针偏转角度较大，说明所选挡位太大，应该换小挡位进行测量，应将旋转开关K置于电阻挡“×1”的位置，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理的实验步骤是BDC；(2)由题图乙可知，被测电阻为19Ω；(3)由欧姆表的结构可知，电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消，两次的测量值是相等的，B、C、D错误，A正确．考点二、利用多用电表探测黑箱内元件、检测电路故障例1、在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V0.3A”．合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障．①选择开关置于下列________量程的挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5V B．10VC．50V D．250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是________．A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω.【答案】(1)①B②A(2)①断开②6.0e、f12.7【解析】(1)①由于4节干电池串联后电动势为6V，电压表量程应选10V，B正确．②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，A正确．(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开．②欧姆表读数应该为6.0Ω.由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0Ω，说明测量的应该是e、f间电阻．由R＝可求得电阻约为12.7Ω.例2、“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻“×100”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图甲所示。(1)第一步测量结果表明盒内________________。(2)图乙给出了图甲(1)和图甲(2)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω，图丙给出了图甲(3)中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω。(3)请在图丁的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图戊所示。如果把图戊中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么e端应连接到________接线柱，f端应连接到________接线柱。【答案】(1)不存在电源(2)1200500(3)图见解析(4)ca【解析】(1)使用电压挡进行测量，目的是看内部是否有电源，由于指针没有示数，因此内部无电源。(2)图乙示数为12×100Ω＝1200Ω，图丙读数为5×100Ω＝500Ω。(3)使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察图甲中的(1)(2)可知：在测量b、c之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明b、c之间接有一个定值电阻；观察图甲中的(3)(4)可知：在测量a、c之间的电阻时，黑表笔接c时电阻很小，接a时电阻很大，说明a、c之间有二极管，而且c应该接二极管的正极；观察图甲中的(5)(6)可知：上述判断正确。因此盒内元件及连接情况如图所示。(4)因二极管正向电阻很小，e和电源正极相连，则e应该与二极管正极相连，即和c相连，f和a相连。课堂随练训练1、某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如表所示．t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号)．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω【答案】(1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转(4)⑤④②③①【解析】(1)为保持继电器的灵敏度，即电路中的电流易超过15mA，应选电动势大的电源E2；当温度为80℃时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为R＝－Rt＝350.9Ω，故滑动变阻器应选R2.(2)因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表的直流电压挡，故选C.(3)只有b、c间断路，表笔接入a、b间时，电表与电源之间不能形成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔转入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转．(4)欲使衔铁在50℃被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为108.1Ω，操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察到继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为⑤④②③①.2．(2020·陕西省渭南模拟)如图所示的为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但是任意两个接线柱间最多只连接有一个元件。(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。A．用多用电表的欧姆挡测量任意两接线柱间的电阻B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流(2)测量结果表明，黑箱里没有电源，但测得任两个接线柱间的电阻如下表所示。红表笔ABACBC黑表笔BACACB测得阻值/Ω20020011.2k27011k70由此可以判断，黑箱里的元件有________，用电路元件符号在上图的虚线框内接线柱上画出黑箱中的电路连接。(3)多用电表的表盘如下图所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(选填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是__________(选填“×1k”“×100”或“×10”)。【答案】(1)B(2)电阻、二极管见解析图(3)C×1k【解析】(1)因黑盒子内部可能有电源，则不能先用万用表的欧姆挡测量，则可先用电压挡判断内部是否有电源，故选B。(2)根据欧姆挡的测量可以断定：A、B间肯定有电阻；B、C之间肯定有二极管；A、C间肯定有电阻和二极管的串联；电路连接如图所示。(3)在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线性，这时电流从C接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是×1k。考点三、多用电表原理例1、(2017·全国卷Ⅲ·23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.10kΩ2.94V【解析】(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接．(2)在使用多用电表之前，调整表头指针定位螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误．(3)根据题给条件可知，当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，eq\f(Rg,R1＋R2)＝eq\f(1－0.25,0.25)＝eq\f(3,1)，解得R1＋R2＝160Ω.当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联后的总电阻为120Ω，两端电压为0.12V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88V，则R4电阻为880Ω.(4)若此数为1.47mA.若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100Ω＝1.10kΩ.若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V，读数为2.94V.例2、如图甲为某探究小组自制多用电表的电路图，图乙为相应的实物图。其中电流表G量程为1mA，内阻为18Ω，R0＝2Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为2000Ω，电源电动势E＝1.5V，内阻不计。甲乙(1)将图乙中未连接的实物图补充完整。(2)图甲中，当开关S1闭合，单刀双掷开关S2接“1”时，可作为量程为__________mA的电流表。(3)图甲中，将开关S2接“2”端时，为欧姆表。若开关S1断开，欧姆调零后R1的阻值为________Ω；若开关S1断开时，倍率为“×10”挡，则开关S1闭合时，倍率为________(填“×1”或“×100”)挡。【答案】(1)见解析图(2)10(3)1482×1【解析】(1)补充完整的实物图如图所示。(2)当开关S1闭合，单刀双掷开关S2接“1”时，流过电流表G的最大电流为1mA，由于电流表的内阻为18Ω，R0＝2Ω，此时流过R0的电流为9mA，故此时可作为量程为10mA的电流表。(3)欧姆调零时，电流表满偏，故欧姆表的内阻为R总＝eq\f(E,Ig)＝1.5×103Ω由于电流表的内阻为18Ω，欧姆调零后R1的阻值为1482Ω。开关S1断开时，欧姆表内部阻值为1500Ω，即中值电阻为1500Ω，倍率为“×10”挡。则当开关S1闭合时，欧姆表内部的阻值为R总′＝eq\f(E,Ig′)＝1.5×102Ω课堂随练训练1、在练习使用多用电表的实验中(1)某同学使用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图1所示。以下是接下来的测量过程：a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔b．旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”挡)，并拔出两表笔c．将选择开关旋到“×1”挡d．将选择开关旋到“×100”挡e．将选择开关旋到“×1k”挡f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是______(填写步骤前的字母)。(2)重新测量后，指针位于如图2所示的位置，被测电阻的测量值为______Ω。(3)如图3所示的为欧姆表表头，已知电流计的量程为Ig＝100μA，电池电动势为E＝1.5V，则该欧姆表的内阻是______kΩ，表盘上30μA刻度线对应的电阻值是______kΩ。(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用如图4所示的电路。电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。闭合开关，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R­eq\f(1,I)的关系如图5所示。不计此时多用电表的内阻。则Ry＝______Ω，电源电压U＝______V。【答案】(1)dafb(2)2200(3)1535(4)2008【解析】(1)因为在“