高中物理 练习使用多用电表教学案

练习使用多用电表
会分析使用多用电表
（一）多用电表的基本原理:---------“三表合一”（由小量程的电流表改装而成）
（二）多用电表的基本构造
1、表盘
主要包括刻度线、指针、指针定位螺丝三部分。
2、选择开关
（三）多用电表的使用方法:
1、测量电压 使用前机械调零，选择开关置于电压档，在电压大小未知的情况下，应先用大量程进行初步测定。
2、测量电流 使用前机械调零，选择开关置于电流档，在电流大小未知的情况下，应先用大量程进行初步测定。
3、测量电阻（基本步骤）
（1）机械调零------用小螺丝刀调节表盘下
方的机械调零螺丝，使表针指在刻度左边
“0”的位置，再把表笔插入相应的插孔。
（2）选择合适倍率（在电阻大小未知的情况下，
应先用大倍率进行初步测定；尽量使指针停在
刻度盘的中央附近，读数误差最小）
（3）欧姆调零（注意：改变不同倍率的欧姆档
后必须重新此项操作）
（4）测量被测电阻
（5）读数：视线应与表盘垂直，正确读取刻度示值
被测电阻=刻度示值×倍率
（6）整理多用电表，将转换开关旋转到“OFF”档，
也可旋转到交流电压最高档。
注意事项：
（1）待测电阻要跟别的元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆
（2）换用欧姆挡的另一量程后，一定要重新进行欧姆调零，然后再进行测量
（3）测量电阻时，若指针偏角过小，应换倍率较大的档进行测量；若指针偏角过大，应换倍率较小的档进行测量。
（4）测量完毕，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置于“off”挡或交流电压最高挡，如果长期不用多用电表，还应该把电池取出
(5)欧姆表内的电池用旧了，用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。但误差主要是由于刻度线不均匀面造成。
（6)多用表测电流和电压时，误差主要来自电表的内阻，用此表测得的电压和电流值比真实值偏小。
例1 如图所示的电路中，电源电动势E＝1.5V,内阻r=0.5Ω,
电流表满偏电流Ig＝10mA，电流表电阻Rg=7.5Ω,
A、B为接 线柱。
（1）用一条导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻
R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？
（2）调节满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150Ω 的电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？
（3）如果把任意电阻RX接在A、B之间，电流表读数I与R的值 有什么关系？
思考：当被测电阻是多少时，指针恰好指在中间，此时的被测电阻叫中值电阻？
例2：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 选择开关所处挡位 读数
a 直流电流100mA ______mA
直流电压2.5V ______V
b 电阻×100 ______Ω
变式训练下图为一正在测量中的多用电表表盘。
（1）如果是用“×10”Ω挡测量电阻，
则读数为________Ω。
（2）如果是用直流10mA挡测量电流，
则读数为________mA。
（3）如果是用直流5V挡测量电压，
则读数为________V。
例3如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，
其中电流表的满偏电流为300μA，内阻，
调零电阻最大值R＝50kΩ，串联的固定电阻，
电池电动势E＝1.5V，用它测量电阻，能准确测量的
阻值范围是（ ）
A.
B.
C.
D.
变式训练 若某欧姆表表头满偏电流为5mA，内装一节干电池，电动势为1.5V，那么该欧姆表中值电阻为多少？测量某电阻时，指针指在满刻度的处，则待测电阻阻值为多少？
例4：（1）用多用电表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。
a. 将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔
b. 将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出的阻值后，断开两表笔
c. 旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
d. 旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e. 旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔________。
根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_______Ω。
（2）（双选）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_______。
A. 测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B. 测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C. 测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D. 测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
变式训练如图所示为一可供使用的多用电表，S为选择开关，Q为电阻挡调零旋钮。现在要用它检测两个电阻的阻值（图中未画电阻）。已知阻值分别为，，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上。
A. 旋动S使其尖端对准电阻挡×1k
B. 旋动S使其尖端对准电阻挡×100
C. 旋动S使其尖端对准电阻挡×10
D. 旋动S使其尖端对准电阻挡×1
E. 旋动S使其尖端对准OFF挡
F. 将两表笔分别接到R1的两端，
读出R1的阻值，随后即断开
G. 将两表笔分别接到R2的两端，
读出R2的阻值，随后即断开
H. 将两表笔短接，调节Q使指针对
准电阻挡刻度盘上的0，随后即断开
所选操作及顺序为（用字母代号填写）：________（操作步骤可以重复选用）。
例5：用多用电表欧姆挡（×100）测量三只晶体二极管，其结果依次如图A、B、C所示，由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端。
变式训练 在使用多用电表的欧姆挡时，下列现象与事实相符合的是（ ）。
A. 正确测量某二极管时，发现阻值约为几十欧，则此时黑表笔接的是二极管的正极
B. 正确测量某二极管时，发现阻值约为几十欧，则此时黑表笔接的是二极管的负极
C. 用多用电表测量“220V 10W”字样的灯泡的电阻时，测量值小于484Ω
D. 红、黑表笔分别接原来不带电的电容器的负极和正极时，指针先偏转一定角度，然后缓慢回到“∞”位置
例6“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，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，指针均不发生偏转；
第二步：用电阻×100Ω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。
甲
（1）第一步测量结果表明盒内_________。
（2）图乙显示出了图甲①中和图甲②中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_________Ω；图丙显示出了图甲③中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω。
乙 丙
（3）请在下图的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
乙 丙
（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图所示。如果把图中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可正常发光。那么，e端应连接到_________接线柱，f端应连接到_________接线柱。
说明:多用电表的原理与使用问题是电学实验的重要组成部分，从多用电表测量原理的角度来说，体现了对于电流表和电压表改装内容的拓展和加深，多用电表欧姆挡测电阻的原理问题应重点掌握欧姆挡内部的构造、红黑表笔的极性，特别是对于中值电阻的理解，表盘刻度的标注与特点，很好的体现了闭合电路的欧姆定律与实际问题的综合。电学黑箱问题应侧重于对电路中是否含有电源、电容、电阻、二极管等电路元件的判断方法的理解。
1. 下列说法中正确的是（ ）。
A. 欧姆表的每一挡的测量范围都是0~
B. 用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的
C. 用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越大
D. 用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小
2. 图（a）是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图（b）中的（ ）。
3. 如图中B为电源，R1，R2为电阻，S为开关。
现在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
4. 在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，
电源、电阻R1、R2及另外两根导线都是好的，
为了查出断的导线，某学生想先将多用电表的红
表笔直接接在电源的正极a，再将黑表笔分别连
接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电
表指针示数，在下列选挡中符合操作规则的是（ ）
A. 直流10V挡 B. 直流0.5A挡 C. 直流2.5V挡 D. 欧姆挡
5. 在商店选购一个10μF电容器，在只有一只多用电表的情况下，为了选一个优质产品，应选用哪个量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡；④交流电压挡。
选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该：⑤不偏转；⑥偏转至最右边；⑦偏转至中值；⑧偏转一个角度后又返回最左边。正确的选项是（ ）。
A. ①⑤ B. ①⑥ C. ③⑤ D. ③⑧
6. 如图所示，在用多用电表测直流电压U和测量电阻R时，若红表笔插入多用电表的正（＋）插孔，则（ ）。
A. 前者电流从红表笔流入多用电表,
后者电流从红表笔流出多用电表
B. 前者电流从红表笔流入多用电表，
后者电流从红表笔流入多用电表
C. 前者电流从红表笔流出多用电表，
后者电流从红表笔流出多用电表
D. 前者电流从红表笔流出多用电表,
后者电流从红表笔流入多用电表
7. 欧姆表电路及刻度盘如图所示，现因表头损坏，
需换用一个新表头。甲表头满偏电流为原来表头的
2倍，内阻与原表头相同；乙表头满偏电流与原表
头相同，内阻为原表头的2倍，则换用甲表头和
换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为（ ）。
A. 100Ω，100Ω
B. 200Ω，100Ω
C. 50Ω，100Ω
D. 100Ω，200Ω
8. 有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为：“×1”“×10”“×100”“×1k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应该（ ）。
A. 换用“×1k”挡，不必重新调整调零旋钮
B. 换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C. 换用“×1k”挡，必须重新调整调零旋钮
D. 换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮
9. 一个多用电表的电池已使用很久了，但是转动调零旋钮时，仍可使指针调至零欧姆刻度。这时测量出的电阻值与所测电阻的真实值相比较，下列说法中正确的是（ ）。
A. B. C. D. 无法判断
10. 有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，如图甲所示，今用多用电表的欧姆挡进行测量，测量的阻值如下表所示，试在虚线框（如图乙）中画出盒内元件的符号和电路。
红表笔 A C C B A B
黑表笔 C A B C B A
阻值 有阻值 阻值同AC间测量值 很大 很小 很大 接近AC间电阻
11．如图2-52所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中E1=1.5V。结束后若将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置，则2mA刻度处应标多少？1mA刻度处应标多少？
12．一只灵敏电流表满偏电流为200μA，把它改装成欧姆表后，用它测量10kΩ电阻时，表针恰好指在100μA处，用它测量另一只电阻Rx时，表针指在50μA处，则Rx= 。
10．某同学测量一只未知阻值的电阻．
（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图2-53（甲）所示．请你读出其阻值大小为_____________．为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：_________________．
（2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图2-53（乙）所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．
（3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．
例1(1)
(2)
(3)
例2答案：（1）60 （2）7.18 （3）3.59
变式训练 答案：23 0.56~0.58 310~330
例3答案：B
变式训练 答案：300 100
例4答案：（1）c a b e 30k（或30000） （2）A，C
变式训练答案：AHGDHFE （或DHFAHGE）
例5答案：ACD 变式训练 答案：B、b
例6答案：（1）不存在电源 （2）1200 500
（3）
（4）
1. A
2. A 【解析】欧姆挡的“＋”插孔与内部电源负极接通。
3. C 【解析】因需测R2中的电流，只需将电流表红表笔接a、黑表笔接b，开关不必闭合，使电流从红表笔流入电流表，从黑表笔流出电流表，故A、B、D均错，C对。
4. A 【解析】因被测电路中含有电源，所以不能选用欧姆挡检测；由于电源的电动势为6V，所以也不能选用直流2.5V挡；电路中电流的最大值可能为，所以也不能选用直流0.5A挡，故只能够选用直流10V挡。
5. D 【解析】若用电压、电流表，则因无电源无法检测，故要用欧姆表，刚接通时是充电过程，充电完毕后，相当于断路，电阻无穷大。
6. B 【解析】无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确。
7. C 【解析】由欧姆表的原理可知，流经欧姆表表头的电流，当时，有；当时，显然有，这一阻值常称为中值电阻。由图可知原欧姆表的中值电阻为100Ω，换用甲表头后，由于甲表头满偏电流为原表头的2倍，所以其中值电阻变为原来的，即50Ω；换用乙表头后，由于乙表头满偏电流与原表头相同，所以中值电阻不变，即仍为100Ω。
8. D 【解析】某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，即读数较小，所选倍率较大，应换用较小倍率，所以A、C错，而换挡时必须重新调零，所以B错，D对。
9. B 【解析】电阻调零时，，测量电阻时，，故＝，电池用久后，E减小，由公式知道I随之减小，从而指针指示的电阻刻度值偏大，即，应选B。
10. 【解析】根据AC间的电阻阻值情况可知，AC间显然为一只电阻；根据BC间测得的阻值情况及二极管的单向导电性可知，BC间应是一只二极管，且B接负极，C接正极；AB间测得的阻值情况进一步说明上述判断是合理的，所以盒内元件的连接情况如答图所示。
11．30KΩ 12.（1）该同学选择的欧姆档档位是“×10”挡，而表中刻度盘读数为100，所以所测电阻阻值为1.0kΩ．从刻度盘所读数看，该同学所选欧姆档倍率过小，误差较大，为使测量结果更准确，应选倍率更大的档位测时．其后有操作应是：将选择开关打到“×100”挡；将两表笔短接，调节调零旋钮，进行欧姆挡调零；再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数；测量完毕将选择开关打到“OFF”挡．　　
（2）见图
（3）该同学采用的电流表内接法电路，由于电流的分压作用，使电压表测量的电压值大于待测电阻上的实际电压．从而使电阻测量结果偏大。
G
A
B
E
r
Rg
最简单的欧姆表电路
红表笔
黑表笔
Ro
图2-52
图2-53