11.5 实验：练习使用多用电表 讲义—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册word版含答案

第十一章电路及其应用
第5节实验：练习使用多用电表
【素养目标】
1.了解多用电表的基本结构，通过实验操作学会使用多用电表测电压、电流和电阻．
【必备知识】
知识点一、认识多用电表
1.认识多用电表
电阻的刻度线：不均匀，左密右疏，电阻零刻度线在右端。测电阻时尽量使指针在刻度盘的中间区域，这样读数较准确。
欧姆调零旋钮：测电阻前，要把两表笔直接接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指到右端零刻度线（欧姆调零）
直流电流、电压的刻度线：均匀，零刻度线在左端。
指针定位螺丝：无论测电流、电压或电阻，使用前都要调整指针定位螺丝，使指针指到左端零刻度线（机械调零）。只机械调零一次。
表笔：红笔插入“+”插孔；黑表笔插入“-”插孔。
选择开关：不使用时，应把选择开关旋转到OFF位置。
2．内部构造
由表头、电源和可变电阻三部分组成．
3．测量原理
如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig＝，若外加电阻Rx＝R＋Rg＋r时，电流为I＝＝Ig，此时电流表指针在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻，在中值电阻附近，刻度比较均匀，读数较为准确。
刻度
标注方法
标注位置
“0
Ω”
红、黑表笔相接，调节调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx＝0
满偏电流Ig处
“∞”
红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx＝∞
电流为零处
中值电阻
Rx＝r＋R＋Rg
刻度盘正中央
“Rx”
红、黑表笔接Rx，Ix＝，Rx与Ix一一对应
与Rx对应电流Ix处
4.欧姆表的使用步骤
(1)机械调零：欧姆表使用前一定要观察指针是否指在左端电阻∞处，若有偏差，应用小螺丝刀轻旋调零螺丝．
(2)选挡：一般欧姆表都有多个挡位，测量时要进行合理选挡，使读数在中值刻度附近，若指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，应选较大倍率的挡位，否则换倍率较小的挡位．
(3)电阻调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处．
(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量．
注意：不要用手接触表笔的金属杆部分．
(5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻值．
(6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2)～(5)步．
(7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡，长期不用时，应将欧姆表中的电池取出．
知识点二、使用多用电表
如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通2时，可作为欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用．
(1)测电压
①选择直流电压档合适的量程，并将选择开关旋至相应位置．
②将多用电表并联在待测电阻两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔高．
③根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表达的电压值．
(2)测电流
①选择直流电流档合适的量程．
②将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中．
③读数时，要认清刻度盘上的最小刻度．
注意：电流应从红表笔流入多用电表．
(3)测电阻
①将待测电阻从电路中断开，因为欧姆挡内接电源。
②根据估测电阻大小选择适当倍率的欧姆挡，使测量时指针落在刻度盘的中间区城(这样测量误差小)。
③进行欧姆调零:使两表笔直接接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指向"0Ω”。
④测量读数，电阻值为读数乘倍率。
⑤若需要改变挡位，必须重新进行欧姆调零。
在测电阻时若指针偏转太小说明应更换更大量程。因为指针总是从左向右编转编转小时对应的电阻值大。
并不总是红表笔接触点的电势比黑表笔高。测电压和电流时，红表笔接触点的电势比黑表笔高;而测电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低。
【课堂检测】
1.关于指针式多用电表的使用，下列说法正确的是（??
）
A.?测电阻时，指针偏转至靠近刻度盘最右端，需要将倍率调换到更高倍率挡
B.?测电阻时，为保证接触良好，可以用手直接将表笔和电阻捏紧
C.?欧姆表换挡后，不需要重新进行欧姆调零，即可直接测电阻
D.?测电流时，电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出
【答案】
D
【解析】A．测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端；即电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的档位，A不符合题意；
B．测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，包括人体也不能与表笔的金属部分接触，B不符合题意；
C．测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零，C不符合题意；
D．用电流挡测直流电流时，电流应从正接线柱流入电流表，即应使电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出，D符合题意。
故答案为：D。
2.一多量程多用电表的简化电路如图所示，该多用电表由一个小量程的电流表与若干元件组成，当转动选择旋钮S时，可实现不同的功能。下列关于多用电表的说法，正确的是（??
）
A.?当S接通1或2时，为欧姆挡：当S接通3或4时，为电流挡
B.?当S接通5或6时，为电压挡，接5时量程较大
C.?电阻刻度上的零刻度线与直流电流最大刻度线相对应
D.?电阻刻度是均匀的
【答案】
C
【解析】A．由图可知，当S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，电阻与表头并联，由图可知，当S与3、4连接时，测量电阻，表内有电源，为欧姆档，A不符合题意；
B．由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故接6时量程较大，B不符合题意；
C．多用表的电阻刻度线大小与电流电压的刻度线大小相反，电流最大处，电阻为0，C符合题意；
D．由
故电阻的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，D不符合题意。
故答案为：C。
【素养作业】
1.在使用多用电表测电阻时，一同学选用“
”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是
??
A.?换用“
”挡，直接测量???????????????????????????B.?换用“
”挡，直接测量
C.?换用“
”挡，重新调整欧姆零点后测量???????????D.?换用“
”挡，重新调整欧姆零点后测量
【答案】
C
【解析】欧姆表的零刻度在右边，所以指针偏角大说明待测电阻较小，为了准确应换
挡，且重新调零后测量，ABD不符合题意
，
C符合题意。
故答案为：C
【分析】本题考查用多用表测电阻。在使用多用表测电阻时，先估测待测电阻阻值选择适当量程，再进行欧姆调零后进行测量；当欧姆表表针向右偏转幅度太大时，因欧姆表的零刻度在右边，说明待测电阻较小，为了准确应换更小的量程进行测量，换挡后要重新调零。
2.用多用表测直流电压U、直流电流I和电阻R时，若红表笔插入多用表的正（+）插孔，黑表笔插入多用表的负（－）插孔，则（??
）
A.?测U、I时，电流从红表笔流入多用表，测R时电流从红表笔流出多用表???????????B.?测U、I时，电流从红表笔流出多用表，测R时电流从红表笔流入多用表
C.?测U、I时，电流从红表笔流入多用表，测R时电流从红表笔流入多用表???????????D.?测U、I时，电流从红表笔流出多用表，测R时电流从红表笔流出多用表
【答案】
C
【解析】用多用表测量电阻时，流经多用表的电流由内电路提供，红表笔与内部电源的负极相连；用多用电表测电压时，电流由外部电源提供，总之无论是测电压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流表；C符合题意．
故答案为：C.
【分析】本题考查多用表工作原理，当用多用电表测量电流或电压时，电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电流表；用多用表测量电阻时，电流从欧姆表内部电源流出，黑表笔接内部电源正极，红表笔接内部电源负极，因此电流从黑表笔流出多用表，然后由红表笔流入多用表。
3.如图所示为多用电表电路图，如果用该多用电表测量直流电压U和电阻R，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
【答案】
B
【解析】图中所示是多用电表的示意图，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符合题意。
故答案为：B。
【分析】此题属于基础题型，比较简单，考查对多用电表内部原理以及使用的基本常识，需引起注意。
4.如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。下列选项中符合操作规程的是（?
）
A.?直流10
V挡????????????????????????B.?直流0.5
A挡????????????????????????C.?直流2.5
V挡????????????????????????D.?欧姆挡
【答案】
A
【解析】因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不行，选项D不符合题意；由于电路中电源电动势为6
V，所以选用直流2.5
V挡也不安全，选项C不符合题意；估测电路中电流的最大值可能为Im＝1.2
A，所以选用直流0.5
A挡也不对，B选项不符合题意；只能选用直流10
V挡，A选项符合题意。
故正确答案为：A。
【分析】此题属于基础题型，考查对多用电表的使用以及对常见电路问题中电流表、电压表量程的估测与选择条件，需引起注意。
5.如图所示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选项图中的（??
）
A.????????????????B.????????????????C.????????????????D.?
【答案】
A
【解析】解：正极插孔接电源的负极，所以BC不符合题意；每次换挡时都要进行短接调零，所以电阻要可调节，A符合题意，D不符合题意．
故答案为：A
【分析】1.根据欧姆表口诀：红入黑出
2.电流从黑笔流出，所以黑接正极，同理，红接负极
6.如图所示，把一个量程为5
的电流表表头改装成欧姆表“×1”档，表头的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V，内阻为10Ω。经过欧姆调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的一半位置时，被测电阻的阻值是（??
）
A.?60Ω???????????????????????????????????B.?150Ω???????????????????????????????????C.?300Ω???????????????????????????????????D.?600Ω
【答案】
C
【解析】两个表笔短接时，回路的电流应该是5mA，根据欧姆定律，可知欧姆表的内电阻
当欧姆表指针指到满偏的一半位置时
可知被测电阻的阻值
故答案为：C。
【分析】需要熟悉闭合电路欧姆定律以及多用表原理进行求解。
7.如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是（??
）
A.?当S接1时，处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔
B.?当S接2时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔
C.?当S接2时，处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔
D.?当S接3时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔
【答案】
A
【解析】BC．多用电表保证“红进黑出”
当S接2时，电表内部有电源，处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，BC不符合题意；
A．当S接1时，表头与R1并联，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，A符合题意；
D．当S接3时，表头与R1并联后再与R2串联，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】多用电表保证“红进黑出”
当S接2时，电表内部有电源，结合内置电源的正、负极即可分析接线柱B接的是红表笔还是黑表笔；
当S接1时，处于测量电流的挡位；
当S接2时，处于测量电阻的挡位；
当S接3时，处于测量电压的挡位。
8.某同学练习使用多用电表测电流、电压和电阻。图甲为用电流档测小灯泡电流的原理示意图，图乙为用电压档测量小灯泡电压的原理示意图，图丙为用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图，图丁为用欧姆档测量二极管的正向电阻的原理示意图。其中甲、乙、丙三图中开关在测量时都处于闭合状态。判断实验中四图符合操作规程的为（??
）
A.?图甲?????????????????????????????????????B.?图乙?????????????????????????????????????C.?图丙?????????????????????????????????????D.?图丁
【答案】
D
【解析】A．图甲为用电流档测小灯泡电流的原理示意图，红表笔应接电势高处，A不符合题意；
B．图乙为用电压档测量小灯泡电压的原理示意图，红表笔应接电势高处，则红表笔与黑表笔位置错误，B不符合题意；
C．图丙为用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图，必须将所测电阻移出电路，单独测量即可，C不符合题意；
D．图丁为用欧姆档测量二极管的正向电阻的原理示意图，根据红进黑出可知，电流从红表笔流进，因此即可测量正向电阻，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】多用电表测量电阻的阻值时，待测电阻不能通电，否则会烧坏多用电表。