【2021新版】人教版高中物理选修3-1导学案2.8多用电表的原理 有解析

第八节
多用电表的原理
课前预习
【学习目标】
1．理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理
2．
学会用多用电表测量小灯泡的电压、电流及二极管的正、反向电阻
【自主预习】
1．欧姆表
（1）欧姆表的结构：
（2）欧姆表的刻度特点：
2．写出多用电表各部分名称
____________
____________
____________
____________
2.8多用电表的原理
一、单选题
1．如图所示的电路为欧姆表原理图，把欧姆表调零后测量一个阻值为R=10Ω的电阻时，指针偏转至满刻度的3/5处，现测量一个电阻Rx，指针偏转至满刻度的1/5处，则电阻Rx的阻值为（
）
A．4Ω
B．20Ω
C．30Ω
D．60Ω
2．以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
3．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是（　　）
A．接表内电源负极的应是黑表笔
B．换挡后，都要重新调零
C．表盘刻度是均匀的
D．表盘刻度最左边表示电阻阻值为0
4．某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量。闭合开关S后，多用电表直接测出的是（　　）
A．滑动变阻器两端的电压
B．灯泡L的电阻
C．通过灯泡L的电流
D．灯泡L两端的电压
二、填空题
5．使用多用电表测电流时，电流应从_________（选填“黑”或“红”）表笔流入电表；测电阻时，___________（选填“黑”或“红”）表笔的电势较高。
6．如图所示，是一种多用电表的量程选择开关，V是测量______，mA是测量______，Ω是测量______。可以看出该表能直接测的直流电压最高不能超过______；测量一节干电池的电压应选用______量程，测量我国照明用电的电压应选用______量程。
三、实验题
7．某同学手边没有电流表，有一个电压表（Um=5V，RV=5×103Ω），还有一个电池（E=8V、r=10Ω）、总电阻足够大的滑动变阻器R0。他利用以上器材制成一个可以直接测量电阻的欧姆表，如图甲所示。图乙是电压表的刻度盘。
（1）图甲中，电路连接正确的是______
A．a为“+”，b为“-”，c为红表笔，d黑表笔
B．a为“+”，b为“-”，c为黑表笔，d红表笔
C．a为“-”，b为“+”，c为黑表笔，d红表笔
D．a为“-”，b为“+”，c为红表笔，d黑表笔
（2）测量外电阻的阻值之前，仍需调零。按正确的操作，调零时，R0接入电路的阻值是______Ω。
（3）现对电压表刻度重新赋值，则4V处应标注______Ω。
（4）该同学发现改装后的欧姆表如果去测量几十欧的电阻很不精确，此时需要对该欧姆表进行改进。可行的改进措施______。
A．电源换成电动势E=10V的电池
B．电源换成电动势E=6V的电池
C．用一个50Ω的电阻与电压表并联
D．用一个50Ω的电阻与电压表串联
8．用如图所示的多用电表测量定值电阻。待测电阻的阻值约为20，测量步骤如下：
（1）调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准________（选填“直流电流、电压”或“电阻”）“0”刻线；
（2）将选择开关转到电阻挡的_________（选填“×1”，或“×10”，或“×100”）的位置；
（3）将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的________（选填“0刻线”或“∞刻线”）；
（4）将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
9．如图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。
10．某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：
多用电表、电压表（量程5
V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干
（1）将多用电表档位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，____________；
（2）将图中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；
（3）若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，应换_________档（填“×10Ω”或“×1K”）
（4）换档后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表和电压表的读数分别为_______和________.
11．在使用多用电表测电阻时，以下说法中不正确的是_______
A．每换一次档位，都必须重新进行电阻调零
B．使用前须检查指针是否停在“Ω”刻线的“∞”处
C．测量完毕应将选择开关置于“OFF或交流电压最大档
D．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的档位来测
12．多用电表是一种可以测量______、______和______等的多用途仪表。
13．用多用电表测未知阻值的电阻。按正确步骤操作后，测量结果如图所示，读出其阻值大小为_______Ω。为了使多用电表测量的结果更准确，必须进行如下操作：
a、将选择开关打到___________（填“
×
1、
×
100”或“
×
1k”）挡；
b、将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；其中红表笔为图中的___________（填“a表笔”或“b表笔”）；
c、把电阻接在两表笔之间进行测量并读数；
d、测量完毕将选择开关旋转到OFF挡。
四、解答题
14．观察图所示多用电表填写①②③④⑤各部分的名称。
参考答案
1．D
【详解】
设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为Ig，欧姆表调零时
测一阻值为R的电阻时
测一未知电阻时
解这三式得
R′=6R=60Ω
选项D正确．
2．C
【详解】
由于要保证电流在表头中由红进黑出，故红表笔应接电源的负极，黑表笔接电源的正极；并且在测量电阻时要进行欧姆调零；故应串接滑动变阻器，故C正确，ABD错误．
故选C．
3．B
【详解】
A．欧姆表内部有电源，红进黑出，与被测电阻组成了闭合回路,为使指针从左向右移动,则电源负极的应是红表笔相连，A错误；
B．每次换挡后都必须重新进行短接调零，B正确；
C．电流
电流与电阻不成反比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，左边密右边疏，C错误；
D．表盘刻度最左边表示电流为零，而电阻阻值则为无穷大，D错误；
故选B。
4．C
【详解】
闭合开关后，多用电表是串联在电路中的，题目所说接法正确，故选择的是电流档，即测量的是电流，ABD错误，C正确。
故选C。
5．红
黑
【详解】
[1]使用多用电表测电流时，电流应从红表笔流入电表；
[2]测电阻时，因黑表笔接内部电源的正极，可知黑表笔的电势较高。
6．直流电压
直流电流
电阻
500V
直流2.5V
交流250V
【详解】
多用电表的右上角的标识V是测量直流电压；
多用电表的左下角的标识mA是测量直流电流；
多用电表的左上角的标识Ω是测量电阻；
可以看出该多用电表能直接测的直流电压最高不能超过500V；
测量一节干电池的电压应选用直流2.5V量程；
我国照明用电的电压为交流220V，所以测量我国照明用电的电压应选用交流250V量程。
7．A
2990
2000
C
【详解】
(1)[1]
图甲中，电路中a与电源正极连接为“+”，b为“-”，多用表电流“红进黑出”故c为红表笔，d黑表笔，故A正确BCD错误。
故选A。
(2)[2]
调零时，R0接入电路的阻值是
(3)[3]
现对电压表刻度重新赋值，则4V处应标注
(4)[4]
改装后的欧姆表如果去测量几十欧的电阻很不精确，是因为多用表的内阻太大，导致偏角太大，测量不精确，改进办法降低多用表内阻
故改变电动势，6V或10V，内阻仍然很大，只有用一个50Ω的电阻与电压表并联可以增大回路总电流，减小内阻，故C正确ABD错误。
故选C。
8．直流电流、电压
×1
0刻线
【详解】
（1）[1]首先进行机械调零，调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准直流电流“0”刻线；
（2）[2]因为待测电阻的阻值约为20Ω，为使指针指在中央刻度附近，所以将选择开关旋转到电阻挡的“×1”位置；
（3）[3]将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线；
9．电阻
1、2
1
【详解】
[1]
当转换开关S旋到位置3时，内部电源被接通，构成欧姆表，可测量电阻。
[2]
当S旋到位置
1、2时，电流表与电阻并联，并联电阻起分流作用，可用来测量电流。
[3]
S旋到位置1时，并联电阻阻值较小，则分流较大，故S旋到位置1时，电流表量程较大。
10．进行欧姆调零
1
×1K
15KΩ
3.60V
【详解】
（1）[1]欧姆表使用前一定要欧姆调零；
（2）[2]红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；
（3）[3]欧姆表的指针偏角过小，说明待测电阻的阻值较大，即所选的倍率过小，应选择大一档的倍率，所以应该换用×1K档；
（4）[4][5]欧姆表读数=倍率×表盘读数，即：；电压表最小分度为0.1V，故读数为3.60V；
11．D
【分析】
多用电表使用前要检查指针是否指在左侧零刻度线处，用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在欧姆表中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，多用电表使用完毕要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上．
【详解】
A、欧姆表每换一次档位，都必须重新进行电阻调零，故A正确；
B、多用电表使用前须检查指针是否停在“Ω”刻线的“∞”处，即是否指在左侧零刻度线处，故B正确；
C、欧姆表有内置电源，为保护电表，测量完毕应将选择开关置于“OFF”或交流电压最大档，故C正确；
D、测量时，若指针偏角较小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换倍率较大的档位来测量，故D不正确；
本题选不正确的，故选D；
【点睛】
本题考查了使用多用电表测电阻的实验步骤，要掌握欧姆表的使用方法．使用多用电表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针表盘中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，多用电表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上．
12．电压
电流
电阻
【详解】
[1][2][3]多用电表是一种可以测量点电压、电流、和电阻等的多用途仪表。
13．1000
×
100
a表笔
【详解】
a[1]从题上可以看出电阻为：
因为欧姆表指针偏角太小，测量误差较大，说明所选用的倍率太小，必须使指针转刻度中央附近，因此应换大倍率，即
×
100挡。
b[2]红表笔插人“
+
”插孔，黑表笔插人“
-
”插孔，则a表笔应为红表笔。
14．见解析
【详解】
①机械调零旋钮；②挡位选择开关；③电阻刻度盘；④直流电压、直流电流刻度盘；⑤欧姆调零旋钮。