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试验学案38 练习使用多用电表
试验目的
1．了解多用电表的结构和原理，把握多用电表的使用方法．
2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．
试验原理
1．表盘
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．外形如图1所示，上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔．
由于多用表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有特地的标度，有些标度就属于共用标度，如图1中的其次行就是交、直流电压和直流电流共用的标度．
图1
2．挡位
如图2所示，多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．
图2
(1)当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于并联阻值的大小不同，量程也不同，______的量程较大．
(2)当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，______的倍率高．
(3)当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，______的量程大．
3．多用电表欧姆挡
(1)原理：欧姆挡是依据闭合电路的欧姆定律制成的，它的原理如图3所示．电阻R是可变电阻，也叫________电阻．
图3
①当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调整R的阻值，使＝Ig，则表头的指针指到满偏刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点．r＋Rg＋R是欧姆表的________．
②当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是示数为“______”点．
③当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙)，通过表头的电流I＝，转变Rx，电流I随着转变，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．
(2)中值电阻与刻度盘特点
当Rx＝r＋Rg＋R时，Ix＝______________，指针指在表盘刻度中心，所以欧姆表的内阻等于中值电阻．
由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是________的，电阻的零刻度在电流满刻度处．
试验器材
多用电表、干电池、电阻箱、定值电阻、晶体二极管、开关、导线．
试验步骤
一、预备
1．观看多用电表的外形，生疏选择开关的测量项目及量程．
2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀调整______________使指针指零．
3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．
二、测电压和电流
4．将选择开关置于直流电压________挡，测1.5 V干电池的电压．
5．将选择开关置于沟通电压________挡，测220 V的沟通电压．
6．将选择开关置于直流电流________挡，测量1.5 V干电池与200 Ω电阻串联回路的电流．
三、测电阻
7．将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动欧姆调零旋钮，使指针指向__________________．
8．将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔．
9．将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，______________，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较．
10．选择适当的量程，测定灯泡、电炉丝和人体的电阻．
11．试验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于____________________________．
留意事项
1．欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘
(1)左∞右0：电阻无限大与电流、电压零重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合．
(2)刻度不均匀：左密右疏．
(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡．
在不知道待测电阻的估量值时，应先从小倍率开头，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(由于欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧 “∞”处)．
(4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中心刻度四周．
2．多用电表使用的“七大留意”
(1)使用前要机械调零．
(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”．
(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是沟通还是直流．
(4)电压、电流挡为量程范围，欧姆挡为倍率．
(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、沟通、直流共用，下为沟通2.5 V专用．
(6)测电阻时
①选挡接着调零；
②换挡重新调零；
③示数要乘倍率；
④待测电阻与电路、电源确定断开；
⑤指针指在中值四周．
(7)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或沟通电压最高挡，长期不用应取出电池.
题型一 多用电表的使用方法
【例1】 (2009·上海单科·15)(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的最可能的实现操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的挨次填写在下面的横线上________．
a．将两表笔短接，调整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Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准沟通500 V挡，并拔出两表笔．
依据如图4所示指针位置，此时被测电阻的阻值约为________ Ω.
图4
(2)(多选题)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，假如指针偏转过大，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，假如红、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，应当把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时，都必需重新调零
题型二 用多用电表进行故障推断
【例2】 (2009·全国Ⅰ·22)
图5
如图5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，发觉小灯泡不亮．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)为了检测小灯泡及3根导线，在连接点1、2已接好的状况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的状况下，应当选用多用电表的________挡．
(2)在开关闭合状况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，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．
________________________________________________________________________.
(2010·山东理综·23(2))在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图6所示．闭合电键后，发觉电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：
图6
(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“电键”)．
(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至____________挡(填“欧姆×100”、“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________.
1．多用电表表头的示意图如图7所示．在正确操作的状况下：
图7
(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
(3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发觉指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应当为：__________________________________.
(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到________挡或者________．
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应当从________色表笔经________插孔流入电表．
2．(2010·泉州模拟)一位同学使用多用电表测电阻，它在试验中的主要步骤如下：
(1)把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上；
(2)把表笔插入测试笔插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在零处；
(3)把两表笔分别与待测电阻的两端相接，发觉这时指针偏转角度较小；
(4)换用“×100”欧姆挡测量，发觉这时指针偏转适中，随即登记电阻数值；
(5)把表笔从测试笔插孔拔出后，把多用电表放回桌上原处，试验完毕．
这个同学在测量时已留意到：待测电阻与其他元件的电源断开，不用手碰表笔的金属杆．这个同学在试验中还有哪些违反使用规章的地方？
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
图8
3．(2009·天津理综·9(2))如图8所示为一简洁欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是____色．按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中心，则Rx＝________ kΩ，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
4.(2011·北京·21(1))用如图9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.请依据下列步骤完成电阻测量．
图9
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，发觉指针偏转角度过小．
为了得到比较精确 的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的挨次进行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1 k”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
5．用多用电表的欧姆挡(×100)测试三只二极管，测试三次如图10中的①②③所示，由图可知，第________次测量的二极管是好的，该二极管的正极是________端．
图10
6．某同学要测量一电压表的内阻，试验室供应如下器材：
A．多用电表一个
B．待测直流电压表(量程3 V)
C．滑动变阻器一个(最大阻值约为100 Ω)
D．直流电源一个(电动势4V，内阻不计)
E．开关一个，导线若干
为了精确 地测量这只电表的内阻，该同学用伏安法进行测量．
(1)请用笔画线作为导线，将图11中的仪器连接起来．(其中一条线已画出)
(2)写出要直接测量的物理量以及它们的字母代号：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)用所测物理量表示待测电压表内阻的表达式为RV＝________.
图11
试验学案38 练习使用多用电表
【基础自主落实】
试验原理
2．(1)1 (2)4 (3)6
3．(1)调零 ①内阻 ②∞ (2)Ig 不均匀
试验步骤
2．机械调零旋钮 4.2.5 V 5.250 V 6.10 mA 7.欧姆表刻度的零位置 9.重新调整欧姆零点 11.“OFF”挡或沟通电压最高挡
【热点题型精析】
例1 (1)c、a、b、e 30 k (2)AC
解析 (1)题目中要求测量几十千欧的电阻，所以应当选择×1 k的欧姆挡，再进行欧姆调零，然后进行测量，最终将S旋至指向沟通500 V挡，拔出表笔，所以挨次为c、a、b、e.依据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为30 kΩ.
(2)指针偏角过大，说明电阻较小，所以应选择倍率较小的挡位，A项正确；电阻的阻值与电流的流向无关，所以红黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误；不将被测电阻与外电路断开，流经欧姆表的电流会受影响，影响读数甚至烧毁器材，C项正确；只要不换挡位，就不用重新调零，D项错误．
能正确娴熟地使用多用电表，牢固把握多用电表的用途，才能解决此类题目．
例2 (1)电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6 (3)①将选择开关调到欧姆挡 ②将红、黑表笔短接，调整调零电阻，使指针指电阻零值，检查多用电表的欧姆挡能否正常工作．③调试好之后，测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有断路故障；若电阻为零，表明短路．
解析 (1)连接点1、2已连接好的状况下，说明电源已连接在电路中，不能再选用多用电表的欧姆挡，以免使欧姆挡的内部电源受到外部电源的影响，造成测量的误差．电流表无法找出故障的具体位置．所以应选用多用电表的电压挡．
当1、2两点同时断开时，电源已断开，所以可用多用电表的欧姆挡．
(2)若5、6两点间的电压接近电源电动势，说明2、3间的导线，4、5间的导线，1、6间的导线及小灯泡均是好的，因此可能是“开关”或5、6两接点出了故障．
(3)具体步骤如下：
①将多用电表的选择开关旋到多用电表的欧姆挡．
②选择合适的挡位，将红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使指针指在最右端的零位，借以检查多用电表的欧姆挡能否正常工作．
③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大或电阻为零，表明小灯泡有故障．
(1)当含有电源时，需用电压挡进行测量，以保证平安；(2)当不含电源时，用欧姆挡进行测量，由欧姆表内部的电源供应电流供指针偏转以便读数；(3)当电压表接入电路时，相当于接入了一个能够读出自身电压的大电阻．
(1)待测金属丝 (2)直流电压10 V 红 0 E E
解析 (1)电流表示数为零，说明电路断路．由于电压表示数为E，说明电压表两端与电源相连，因而待测金属丝断路．
(2)推断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，故应选直流电压10 V挡．电流应从多用电表的红表笔流入多用电表，因而红表笔应与a接线柱相连，当只有滑动变阻器断路时，黑表笔接b时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c、d时，多用电表与电源两极相连，示数均为电源电动势．
【课时效果检测】
1．(1)直流电压 1.16 V (2)直流电流 46.4 mA
(3)电阻 1.7 kΩ (4)选用欧姆表“×1 k”倍率，重新欧姆调零，将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值 (5)OFF 沟通电压500 V挡 (6)红 正
解析 多用电表可以测直流电压、电流，沟通电压、电阻．测电压、电流时，同电压表、电流表的使用方法相同，选择的挡位是最大量程；而选择测电阻挡位时，指针指示的数，乘以倍率得测量值．
2．见解析
解析 ①选择开关从“×10”挡拨到“×100”挡时，必需重新调零；
②多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆挡．应置于沟通电压最高挡或“OFF”挡．
3．红 5 变大
解析 由I＝及Ig＝，指针指中心，I＝Ig＝150 μA，Rx＝5 kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大．
4．①S ③T 0刻线 ④ADC
解析 机械调零需调整S，电阻调零(欧姆挡调零)需调整调零旋钮T.指针偏转角度过小说明该电阻是一个大电阻，需换用阻值较大的挡来测量才精确 ，换挡之后需要重新电阻调零．故正确挨次应为ADC.
5．② a
解析 ①次测量中电阻值都很大，说明二极管内部断路；③次测量中电阻值都很小，说明内部短路；第②次测量中的二极管是好的，且a端是它的正极．
6．(1)见解析图 (2)电压表示数U，多用电表毫安挡读数I
(3)
解析 (1)多用电表充当电流表使用，因伏特表有较大的电阻，多用电表用毫安挡，且滑动变阻器接受分压式接法，实物连接如图所示．
(2)电压表的读数U表示电压表两端的电压，多用电表与电压表串联，多用电表毫安挡读数等于通过电压表的电流，用I表示．
(3)由欧姆定律得RV＝.
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