11.5 实验：练习使用多用电表 学案（含解析）

第5节　实验：练习使用多用电表
1. 会用多用电表测量电压、电流和定值电阻．
2. 会用多用电表判断二极管的正、负极．
3. 会用多用电表判断电路故障．
如图所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程．
实验器材：多用电表、滑动变阻器、直流电源、小灯泡、开关、导线若干、定值电阻(大、中、小) 三个．　
1. 测电压
实验电路如图甲所示，接好电路，完成以下问题，进行实验．
实验前观察多用电表未接入电路时指针的位置，若指针不在电流、电压的零刻度线上，则必须进行________调零．
(1) 选择直流电压挡合适的________，并将选择开关旋至相应位置．一般情况下量程不得小于电源的________．
(2) 将多用电表________在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势________． 甲
(3) 根据表盘上对应的量程读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值，考虑是否要估读．　
例如，在测量直流电压时，若选择开关对应的量程为2.5 V，指针位置如图乙所示．看第二排刻度线(可参考第一排数字)，由此量程可确定刻度每大格(相邻有数字的刻度间)值为________V，每小格值(即测量精度)为________V.由指针位置可读得电压准确值为________V，估读值为小格值的 ，即________V，所以电压测量值为________V. 乙
(4) 调节滑动变阻器，改变灯泡的亮度，测量并记录三组数据．
2. 测电流
实验电路如图甲所示，接好电路，完成以下问题，进行实验．
甲
(1) 选择直流电流挡合适的________，并将选择开关旋至相应位置．若不能估测电路中的电流值可先选择________量程，指针偏转太小，再逐渐________量程．
(2) 将被测电路导线拆开一端，把多用电表________在电路中，电流应从________笔流入多用电表．
(3) 根据表盘上对应的量程读出电流值，读数时注意最小刻度所表示的电流值，考虑是否要估读．
例如，在测量电流时，若选择开关对应的量程为100 mA，指针位置如图乙所示．看第二排刻度线(可参考第三排数字)，由此量程可确定刻度每大格值为________mA，每小格值(即测量精度)为________mA.由于指针位置接近________mA，所以电流测量值为________mA.
乙
(4) 调节滑动变阻器，改变灯泡的亮度，测量并记录三组数据．
3. 测电阻
用多用电表测量三个不同阻值的电阻的实验操作过程：
(1)选挡：将选择开关旋至________，估计待测电阻的大小，旋转选择开关，粗测电阻，当指针指在________附近时，说明选择的挡位合适．
(2)欧姆调零：将红、黑表笔________，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向电阻挡“0”刻度．
(3)测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以________即为待测电阻阻值．
例如，在测量电阻时，若选择倍率“×10”，指针位置如图所示．看第一排刻度线，由刻度10～15有5小格，可确定每小格值为________．由指针位置可读得刻度值为________，电阻测量值为________Ω.
(4)换测其他电阻，若指针偏转角度太大，说明阻值________，则应换________倍率挡位；反之，换________倍率挡位，重新________，重复(2)(3)操作步骤，测出电阻阻值．
(5)实验完毕，应将选择开关置于“________”挡或________最高挡．
总结：多用电表测电压、电流和电阻的注意事项
(1)使用前要机械调零．
(2)电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出．
(3)测电阻时注意：
①待测电阻必须从电路中隔离出来，且手不能接触表笔的金属杆．
②牢记两个调零过程，切记换倍率时需重新进行欧姆调零．
③合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近．
④读数时应乘相应的倍率，即：阻值＝指针示数×倍率．
⑤测量完毕，应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”位置．
(4)多用电表读数的注意点
①读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：电阻挡刻度不均匀，读最上一排刻度线；直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线．
②电压挡、电流挡的读数要看清选择开关所选择的量程，要清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数．直流电流和电压的刻度线都是均匀的，读数时可以共用，但需按比例计算，如读取5 mA量程的电流时可利用“50”的刻度线，只是“50”相当于“5 mA”．
4. 多用电表的读数
如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：
(1) 所测电阻的阻值为________Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的电阻挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”).
(2) 用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA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250 mA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.
(3) 当选用量程为10 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________V.
1. 了解二极管的单向导电性．
如图所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极．当电流从正极流入时电阻________(选填“很小”或“很大”)，而从负极流入时电阻________(选填“很大”或“很小”).
2. 用多用电表判断二极管的正、负极并测出二极管的正、反向电阻．
(1) 判断二极管的正、负极：将多用电表的选择开关选至________(选填“低”或“高”)倍率的电阻挡，调整欧姆零点后测量二极管电阻，若阻值为零或较小，说明与________表笔接触的是二极管的正极，________表笔接触的是二极管的负极；反之，则相反．
(2) 测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关选至________(选填“低”或“高”)倍率的电阻挡，调整欧姆零点后将黑表笔与二极管的________极接触，红表笔与二极管的________极接触，测量出二极管的正向电阻．
(3) 测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关选至________(选填“低”或“高”)倍率的电阻挡，调整欧姆零点后将黑表笔与二极管的________极接触，红表笔与二极管的________极接触，测量出二极管的反向电阻．
1. 电压表检测法
若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明________完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表____________，说明该段电路中有断点．若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表____________，则该段电路被短路．
2. 欧姆表检测法
断开电路，用多用电表的电阻挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间________；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分________；若检测部分指针几乎不动，说明该部分________．
3. 如图所示是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查．
　
表1 表2
测试点 指针偏转情况
c、d
d、e
e、f
测试点 电压表示数
a、b 有示数
b、c 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数　　
(1) 闭合开关，使用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于“10 V”挡．该同学测试结果如表1所示，在测试c、d间直流电压时，红表笔应接触________(选填“c”或“d”).根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是________．
A. 灯A短路　　 B. 灯B短路
C. cd段断路　　 D. df段断路
(2) 将开关断开，再选择电阻挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是________．
A. 灯A断路　　 B. 灯B短路
C. 灯A、B都断路　　 D. d、e间导线断路
实验器材：多用电表、黑箱．
1. 逻辑推理：现有一个电学黑箱，如图所示．若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量，发现每两端口间测量结果如下：UAB＝UAC＝UAD＝1.5 V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4 Ω，RBD＝3 Ω，RCD＝5 Ω.
(1) 试判断箱内电路的最简结构(电阻无并联的情况).
(2) 总结用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路．
2. 实验操作：按照以上思路，探测黑箱中的电学元件，并画出黑箱中对应的电路．
1. 用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．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．
指针位置 选择开关处所档位 读数
a 直流电流100mA 　　　　mA
直流电压5V 　　　　V
b 电阻“×100” 　　　　Ω
2. 图中E为电源，R1、R2为电阻，S为开关．现用多用电表测量流过电阻R2的电流，将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是(　　)
A. 保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B. 保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C. 将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D. 将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
3. 如图甲所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约1 000 Ω的定值电阻．
甲　　　　　　　　　　　乙
(1) 测量的某些操作步骤如下：
①调节可调部件　　　　，使电表指针停在　　　　　　　　（选填“电流0刻度”或“电阻0刻度”）位置．
②调节可调部件K，使它的尖端指向　　　　（选填“×1k”“×100”“×10”或“×1”）位置．
③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件　　　　，使电表指针指向　　　　　　　　（选填“电流0刻度”或“电阻0刻度”）位置．
④红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端，当指针摆稳后，读出表头的示数，如图乙所示，再乘可调部件K所指的倍率，得出该电阻的阻值Rx＝　　　　Ω.
⑤测量完毕，应调节可调部件K，使它的尖端指向“OFF”或交流电压“×500”位置．
(2) 电阻挡进行调零后，用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是　　　　Ｗ．
A. 这个电阻的阻值较小
B. 这个电阻的阻值较大
C. 为测量更准确些，电表应当换用电阻“×1”挡，并且重新调零后进行测量
D. 为测量更准确些，电表应当换用电阻“×100”挡，并且重新调零后进行测量
4. 某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻．请完成下列测量步骤：
(1) 检查多用电表的机械零点．
(2) 将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上．
(3) 将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．
(4) 测正向电阻时，将　　　　（选填“红”或“黑”）表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极．
(5) 测量发现指针的偏角过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到“　　　　”（选填“×1”或“×100”）的倍率挡位后，再次测量．
(6) 最后应将选择开关拨向　　　　　　　　位置．
(7) 以上实验过程，缺少的实验步骤是_________________________________．
5. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器．
(a)　　　　　　　　(b)
(1) 多用电表未接入电路时，指针如图(a)所示，需要调节部件　　　　（选填“A”“B”或“C”），使指针停在电流挡“0”刻度线位置．
(2) 调节好后，将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压，指针位置如图(b)中M所示，则读数为　　　　V.
(3) 使用多用电表测电阻时，将选择开关旋转到“×10”挡，进行欧姆调零，然后将两表笔接在待测电阻两端，指针位置如图(b)中N所示，为了得到比较准确的测量结果，请选出需要的步骤，操作正确顺序是　　　　Ｗ．
①进行欧姆调零
②将选择开关旋转到“×100”挡
③将选择开关旋转到“×1”挡
④测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡
⑤再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值
(4) 某同学练习使用多用电表，下列图中四幅图选择开关均已旋转到合适挡位，下列操作正确的是　　　　．
甲 乙 丙 丁
A. 图甲是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压
B. 图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流
C. 图丙是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻
D. 图丁是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻
6. 某照明电路出现故障，其电路图如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线与其接触完好，维修人员使用已经调好的多用电表直流电压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．
甲　　　　　　　　乙
(1) 断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示，读数为　　　　V，说明　　　　（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”）正常．
(2) 红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然如图乙所示，可判定发生故障的器件是　　　　（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”）.
7. 在如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．
(1) 为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的　　　　挡．在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的　　　　挡．
(2) 在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电压，则表明　　　　　　　　可能有故障．
(3) 将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤：__________________________________________________________________.
8. 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．
甲　　　　　　　　　　　　　乙
(1) 在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的　　　　（选填“A”“B”或“C”）.
(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、反向阻值均相等，测量记录如下表所示．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．请将记录表补充完整，并画出黑箱中一种可能的电路．
两表笔接的接点 多用电表的示数
a、b 　　　　Ω
a、c 10.0 Ω
b、c 15.0 Ω
【活动方案】
活动一：
1. 机械　(1) 量程　电动势　(2) 并联　高　(3) 0.5　0.05　2.1　0.02　2.12　(4) 略
2. (1) 量程　较大　减小　(2) 串联　红表　(3) 20　2　92　92　(4) 略
3. (1) 电阻挡　中值　(2) 短接　(3) 倍率　1
　10.6　106　(4) 太小　小　大　欧姆调零　(5) OFF　交流电压
4. (1) 1.5×103　×1 k
(2) 30.8(30.7～30.9)　154
(3) 6.2
解析：(1) 电阻表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的电阻挡．
(2) 选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流，则每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为 估读)，表针对应的读数为 30.8 mA；选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流，则每一小格表示5 mA，测量的精确度为 5 mA，应估读到1 mA(此时为 估读)，表针对应的读数为154 mA.
(3) 选用量程为10 V的直流电压挡测量电压，则每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时为 估读)，表针对应的读数为6.2 V．
活动二：
1. 很小　很大
2. (1) 低　黑　红 (2) 低　正　负 (3) 高　负　正
活动三：
1. 电源　指针偏转　示数为零
2. 正常　短路　断路
3. (1) c　D　(2) BD
解析：(1) 应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由图能看出c点电势高于d点电势，知红表笔应接触c点．由表1可知d、f间有示数，则d—c—a—电池—b—f间无断路，C错误；若仅灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若df段断路，则与测试结果相符，D正确．
(2) 由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，A、C错误；d、e间存在大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则灯B短路，B正确．
活动四：
1. (1)
(2) ①用电压挡测量各点间的电压，判断有无电源，注意用试触法，防止烧坏电表．
②无电压的两点间用多用电表电阻挡判断有无电阻，若电阻无穷大，说明两点间断路；若电阻先小后大至无穷大，说明两点间为电容；若反向测量两点间的电阻，阻值不变，则两点间为定值电阻，阻值变化很大说明两点间为二极管．
③根据外部电压、电阻的测量结果，画出内部结构，然后分析所画结构图是否符合题意，直到所画图符合题意为止．
解析：(1) 由电压测量结果知B、C、D三点电势相等，A点电势比它们高1.5 V，只有一节干电池，接线柱A应接电源正极，在B、C、D三点间无电池．由电阻测量结果可知B、C、D三个接线柱之间均有电阻，如图所示，由测量结果可知R1＋R2＝4 Ω，R1＋R3＝3 Ω，R2＋R3＝5 Ω，解得R1＝1 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω.
2. 略
【检测反馈】
1. 23　1.15　330
解析：读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线．对于直流100 mA电流挡，每大格为20 mA，每小格表示2 mA，图中a处指针对应1大格加1.5小格，所以读数是23 mA；对于5 V电压挡，每大格为1 V，每小格表示0.1 V，所以读数是1.15 V；测量电阻时读最上面的一条刻度线，所以读数是330 Ω.
2. C　电流表应串联在电路中，将S断开，将多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红入黑出”的原则，所以红表笔接在a处，黑表笔接在b处，所以C正确．
3. (1) ①S　电流0刻度　②×100　③T　电阻0刻度　④1 100　(2) BD
解析：(1) 多用电表使用前要进行机械调零，调节可调部件S，使电表指针停在电流0刻度位置；待测电阻阻值约为1 000 Ω，调节可调部件K，使它的尖端指向电阻“×100”位置；将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件T，使电表指针指向电阻0刻度位置．根据图乙的读数和倍率可知电阻阻值Rx＝11×100 Ω＝1 100 Ω.
(2) 指针偏转角度很小，说明倍率挡选择过小则电阻较大；因是大电阻，则要换挡位大一些，换“×100”挡，每次换挡后要重新进行欧姆调零．故选B、D.
4. (4) 黑　(5) ×1
(6) OFF挡(或交流电压最高挡)
(7) 换挡后，必须重新进行欧姆调零
解析：(4) 黑表笔内部接电源的正极，则测二极管正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极．
(5) 测量发现指针偏角过大，说明倍率挡选择过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到“×1”的倍率挡位后，再次测量．
(6) 最后应将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置．
(7) 以上实验过程，缺少的实验步骤是：换挡后，必须重新进行欧姆调零．
5. (1) A　(2) 22.0　(3) ②①⑤④　(4) B
解析：(1) 多用电表未接入电路时，需要调节部件A，使指针停在电流挡“0”刻度线位置．
(2) 调节好后，将选择开关拨至“50 V”直流电压挡测量电压，则读数为22.0 V．
(3) 使用多用电表测电阻时，将选择开关旋转到“×10”挡，进行欧姆调零，然后将两表笔接在待测电阻两端，指针偏角过小，即挡位选择过低，为了得到比较准确的测量结果需要换更高的挡位，然后欧姆调零，再进行测量，最后整理仪器，即操作正确顺序是②①⑤④.
(4) 图甲是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，红表笔应该接小灯泡的左端，A错误；图乙是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，红表笔接正极，B正确；图丙是用多用电表欧姆挡测量小灯泡的电阻，应该把小灯泡从电路中断开，C错误；图丁是用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻，红表笔应该接二极管的正极，D错误．
6. (1) 11.5(11.2～11.8)　蓄电池
(2) 小灯
7. (1) 直流电压　电阻
(2) 开关或连接点5、6
(3) ①将多用电表挡位调至电阻挡某一合适倍率；②将红、黑表笔相接，检查电阻挡能否正常工作并欧姆调零；③测量小灯泡的电阻，如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障
解析：(1) 用多用电表电阻挡测电阻时必须将其从电路中断开，在点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的直流电压挡测量各器材两端的电压；点1和点2同时断开时，可以用电阻挡进行测量．
(2) 在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源的电压，可知开关或连接点5、6出现故障．
(3) 把小灯泡拆离电路后，检测小灯泡是否有故障可用多用电表的电阻挡调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡有故障．
8. (1) A　(2) 短暂　(3) 5.0
解析：(1) 使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“0”刻度线处．
(2) 为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b.
(3) 电阻表的读数为5.0×1 Ω＝5.0 Ω；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，只有电阻，由测量电阻最大值为15.0 Ω可知，每个电阻的最小值为5.0 Ω，接法如答图甲所示；电阻值还可能为10.0 Ω，接法如答图乙所示．