1、实验十三实验十三用多用电表测量电学中的物理用多用电表测量电学中的物理量量1 1实验目的实验目的(1)(1)了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法。了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法。(2)(2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。会使用多用电表测电压、电流及电阻。(3)(3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。会用多用电表探索黑箱中的电学元件。2 2实验原理实验原理(1)(1)欧姆表内部电路简化如图所示。欧姆表内部电路简化如图所示。(2)(2)根据闭合电路欧姆定律:根据闭合电路欧姆定律:当红、黑表笔短接时,当红、黑表笔短接时,I Ig gE E;R Rg gR Rr rE
2、E;R Rg gR Rr rR Rx x当被测电阻当被测电阻 R Rx x接在红、黑表笔两端时,接在红、黑表笔两端时,I I1 1当当 I I中中 I Ig g时,中值电阻时,中值电阻 R R中中R Rg gR Rr r。2 23 3实验器材实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻值电阻(大、中、小大、中、小)三个。三个。4 4实验步骤实验步骤(1)(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。(2)(2)机械调零:检查多
3、用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不机械调零: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,则可用小螺丝刀进行机械调零。指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。(3)(3)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔。将红、黑表笔分别插入“”“”插孔。(4)(4)测量小灯泡的电压和电流。测量小灯泡的电压和电流。按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压。测小灯泡两端的电压。甲甲乙乙按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直
4、流电流挡,测量通过小灯泡的电流。过小灯泡的电流。(5)(5)测量定值电阻测量定值电阻根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“是否指在欧姆表的“0 0”刻度,若不指在欧姆表的“”刻度,若不指在欧姆表的“0 0”刻度,调节欧姆调零旋”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“钮,使指针指在欧姆表的“0 0”刻度处;”刻度处;将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测读出指针在刻度盘上所指的
5、数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;量结果;测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFFOFF”挡。”挡。5 5误差分析误差分析(1)(1)偶然误差偶然误差估读时易带来误差。估读时易带来误差。表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。(2)(2)系统误差系统误差电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。时更换电池。测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测
6、得的电流、电压值均小于真实值。实值。6 6注意事项注意事项(1)(1)使用前要机械调零。使用前要机械调零。(2)(2)两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。(3)(3)测电阻时测电阻时指针指中值附近较准,否则换挡。指针指中值附近较准,否则换挡。每换一挡必须重新欧姆调零。每换一挡必须重新欧姆调零。读出示数要乘以倍率。读出示数要乘以倍率。(4)(4)使用完毕,选择开关置于“使用完毕,选择开关置于“OFFOFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。出电池。多用电表的使用和读数多用电表的使用和读数1 1多用电表可以用来
7、测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个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或倍率。量程或倍率。2 2外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。3 3多用电表面板上还有:多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧使电表指针指在右端零欧姆处姆处)、指针定位螺丝、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“使电表指针指在左端的
8、“0 0”位置”位置)、表笔的正、负插孔、表笔的正、负插孔(红红表笔插入“”插孔,黑表笔插入“”插孔表笔插入“”插孔,黑表笔插入“”插孔)。4 4读数读数(1)(1)测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般测电阻时,电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。读两位有效数字。(2)(2)测电压和电流时,如果所读表盘的最小刻度为测电压和电流时,如果所读表盘的最小刻度为 1 1、0.10.1、0.010.01 等,读数时等,读数时应读到最小刻度的下一位;若表盘的最小刻度为应读到最小刻度的下一位;若表盘的最小刻度为 0.20.2、0.020.02、0.5
9、0.5、0.050.05 等,读数等,读数时只读到与最小刻度位数相同即可。时只读到与最小刻度位数相同即可。题组训练题组训练 1 1如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为 2020 的电阻,的电阻,测量步骤如下:测量步骤如下:甲甲乙乙(1)(1)调节调节,使电表指针停在,使电表指针停在(选填“电阻”或“电流”选填“电阻”或“电流”)的的“0 0”刻线。”刻线。(2)(2)将选择开关旋转到“将选择开关旋转到“”挡的”挡的(选填“选填“1 1”“”“1010”“”“100100”或“或“1 k1 k”)位置。位置。(3)(3)将将红红、黑黑表
10、表笔笔分别分别 插插入入“”“”“”插”插 孔孔,并并将两将两 表表笔短接笔短接,调调节节,使电表指针对准使电表指针对准(选填“电阻”或“电流”选填“电阻”或“电流”)的“的“0 0”刻线。”刻线。(4)(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表指针读数如图乙所示,将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表指针读数如图乙所示,该电阻的阻值为该电阻的阻值为。(5)(5)测量完毕,将选择开关旋转到“测量完毕,将选择开关旋转到“OFFOFF”位置。”位置。解析解析 使用多用电表欧姆挡,使用多用电表欧姆挡,先机械调零。先机械调零。中值电阻为中值电阻为 15 15,测量测量 20 20 的电阻
11、时,要使用的电阻时,要使用“1 1”的倍率,然后进行欧姆调零;由刻度盘和倍率可知,的倍率,然后进行欧姆调零;由刻度盘和倍率可知,测量电阻的阻值为测量电阻的阻值为 19 19。答案答案(1)(1)指针定位螺丝指针定位螺丝电流电流(2)(2)1 1(3)(3)欧姆调零旋钮欧姆调零旋钮电阻电阻(4)19(4)192 2(2019(2019西城区月考西城区月考)如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“100100”的欧姆挡测电阻时,表针如图所示,则:”的欧姆挡测电阻时,表针如图所示,则:(1)(1)所测电阻的阻值为所测电阻的阻值为;如果要用此多用电表测量一个阻
12、值约为;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.02.010104 4 的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是(选选填“填“1010”“”“100100”或“”或“1 k1 k”)。(2)(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为用此多用电表进行测量,当选用量程为 50 mA50 mA 的电流挡测量电流时,表的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为针指于图示位置,则所测电流为mAmA;当选用量程为;当选用量程为 250 mA250 mA 的电流的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测
13、电流为mAmA。(3)(3)当选用量程为当选用量程为 10 V10 V 的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为电压为V V。解析解析(1)(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为欧姆表读数:对应最上一行刻度值为 1515,倍率为,倍率为“100100”,读数,读数为为 1.51.510103 3;测;测 2.02.010104 4 电阻时应选电阻时应选“1 k1 k”的欧姆挡。的欧姆挡。(2)(2)选用量程为选用量程为 50 mA50 mA 直流电流挡,则每一大格表示直流电流挡,则每一大格表示 10 mA10 mA,每一小格表示,每一小
14、格表示1 1 mAmA,测量的精确度为,测量的精确度为 1 1 mAmA,应估读到,应估读到 0.10.1 mA(mA(此时为此时为 1/101/10 估读估读),指针对应,指针对应的读数为的读数为 30.7 mA30.7 mA;选择量程为;选择量程为 250 mA250 mA 的电流挡,则每一大格表示的电流挡,则每一大格表示 50 mA50 mA,每,每一小格表示一小格表示 5 5 mAmA,测量的精确度为,测量的精确度为 5 5 mAmA,应估读到,应估读到 1 1 mA(mA(此时为此时为 1/51/5 估读估读),指针对应的读数为指针对应的读数为 153 mA153 mA。(3)(3)
15、选择选择 10 V10 V 电压挡,则每一大格表示电压挡,则每一大格表示 2 V2 V,每一小格表示,每一小格表示 0.2 V0.2 V,测量的精,测量的精确度为确度为 0.2 V0.2 V,应估读到,应估读到 0.1 V(0.1 V(此时应为此时应为 1/21/2 估读估读),指针对应的读数为,指针对应的读数为 6.1 V6.1 V。答案答案(1)1.5(1)1.510103 31 k1 k(2)30.7(30.5(2)30.7(30.530.930.9 都正确都正确)153(152153(152154154都正确都正确)(3)6.1(3)6.1用多用电表检测电路故障用多用电表检测电路故障1
16、 1电流挡检测:将多用电表串联在电路中,若示数为零,说明与电流表串电流挡检测:将多用电表串联在电路中,若示数为零,说明与电流表串联的部分电路断路。联的部分电路断路。2 2电压挡检测:将多用电表与部分电路并联,若示数为零,说明该部分电电压挡检测:将多用电表与部分电路并联,若示数为零,说明该部分电路完好。若示数等于电动势,说明该部分电路中有断点。路完好。若示数等于电动势,说明该部分电路中有断点。3 3欧姆挡检测:将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若电阻无欧姆挡检测:将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若电阻无穷大说明此元件断路。穷大说明此元件断路。题组训练题组训练 1.1.某照明电路
17、出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值 1212 V V 的蓄电的蓄电池为电源,导线及其接触完好,维修人员使用已调好的多用电表直流池为电源,导线及其接触完好,维修人员使用已调好的多用电表直流 50 V50 V 挡检挡检测故障,他将黑表笔接在测故障,他将黑表笔接在 c c 点,用红表笔分别探测电路的点,用红表笔分别探测电路的 a a、b b 点。点。甲甲(1)(1)断开开关,断开开关,红表笔接红表笔接 a a 点时多用表指示如图乙所示,点时多用表指示如图乙所示,读数为读数为V V,说明说明正常正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯选填:蓄电
18、池、保险丝、开关、小灯)。乙乙(2)(2)红表笔接红表笔接 b b 点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是(选填:蓄电池、保险丝、选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯开关、小灯)。解析解析(1)50 V(1)50 V 量程的直流电压表,最小刻度为量程的直流电压表,最小刻度为 1 V1 V,要估读到下一位,所以,要估读到下一位,所以读数为读数为 11.3 V11.3 V;电压表的读数接近电源的电动势,说明蓄电池正常。;电压表的读数接近电源的电动势,说明蓄电池正
19、常。(2)(2)红表笔接红表笔接 b b 点,断开开关时,指针不偏转说明电路是断路,闭合开关后,点,断开开关时,指针不偏转说明电路是断路,闭合开关后,多用表指示仍然和图乙相同可判断出是小灯断路。多用表指示仍然和图乙相同可判断出是小灯断路。答案答案(1)11.3(1)11.3蓄电池蓄电池(2)(2)小灯小灯2 2如图是某同学连接的实验电路实物图。若如图是某同学连接的实验电路实物图。若L L1 1、L L2 2灯都不亮,他采用下列灯都不亮,他采用下列两种方法进行故障检查:两种方法进行故障检查:(1)(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查,那么选择开关应置于的量程是应用多用电表的直流电压挡进行检查,
20、那么选择开关应置于的量程是()A A0 02.5 V2.5 VC C0 050 V50 VB B0 010 V10 VD D0 0250 V250 V(2)(2)该同学的测试结果如表该同学的测试结果如表 1 1 所示,在测试所示,在测试 a a、b b 间直流电压时,红表笔应接间直流电压时,红表笔应接触触(填“填“a a”或“”或“b b”)。根据测试结果,可以判定故障是。根据测试结果,可以判定故障是()A A灯灯 L L1 1短路短路C Ccdcd 段断路段断路B B灯灯 L L2 2短路短路D Ddfdf 段断路段断路表表 1 1测试点测试点a a、b bc c、d dd d、f f电压表
21、示数情况电压表示数情况有示数有示数无示数无示数有示数有示数(3)(3)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测试结果如表将开关断开,再选择欧姆挡测试,测试结果如表 2 2 所示,那么进一步检所示,那么进一步检查出的故障是查出的故障是()A A灯灯 L L1 1断路断路C C灯灯 L L1 1、灯、灯 L L2 2都断路都断路B B灯灯 L L2 2断路断路D Ddede 段断路段断路表表 2 2测测试试点点c c、d dd d、e ee e、f f指指针针偏偏转转情情况况 解析解析(1)(1)四节干电池的总电动势为四节干电池的总电动势为 6 V6 V,应用多用电表的直流电压的应用多用电表的直流电压的
22、10 V10 V 挡挡测量,故选测量,故选 B B。(2)(2)在测试在测试 a a、b b 间直流电压时,因为电流必须从多用电表正接线柱流入,所间直流电压时,因为电流必须从多用电表正接线柱流入,所以红表笔应当接触以红表笔应当接触 a a。A A 项,若灯项,若灯 L L1 1短路,短路,L L1 1灯不亮,而灯不亮,而 L L2 2灯亮,与题不符,故灯亮,与题不符,故 A A 错误;错误;B B 项,项,若灯若灯 L L2 2短路,短路,L L2 2灯不亮,而灯不亮,而 L L1 1灯亮,与题不符,故灯亮,与题不符,故B B 错误;错误;C C 项,项,cdcd 段断路,段断路,则则 d d
23、、f f 间没有电压,无示数,故间没有电压,无示数,故 C C 错误;错误;D D 项,项,dfdf 段断路时,电路中无电流,段断路时,电路中无电流,两灯泡都不亮,两灯泡都不亮,a a、b b 和和 d d、f f 间有电压,间有电压,c c、d d 间无电压,与题相符,故间无电压,与题相符,故 D D 正确。正确。(3)(3)欧姆表的刻度无穷大在左端,欧姆表的刻度无穷大在左端,0 0 刻度在右端,电路断路时,其电阻为无穷刻度在右端,电路断路时,其电阻为无穷大。根据欧姆表的读数可知,大。根据欧姆表的读数可知,d d、e e 间电阻无穷大,说明间电阻无穷大,说明 d d、e e 间导线断路,故间
24、导线断路,故 D D正确。正确。答案答案(1)B(1)B(2)(2)a aD D(3)D(3)D用多用电表探索黑箱内的电学元用多用电表探索黑箱内的电学元件件1 1晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图甲所示。符号如图甲所示。甲甲乙乙丙丙2 2晶体二极管具有单向导电性晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反
25、向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示。管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示。3 3将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极。大,由此可判断出二极管的正、负极。题组训练题组训练 1.1.如图所示,已知黑箱外有如图所示,已知黑箱外有 A A、B B、C C 三只接线柱,黑箱内有一只定值电阻三只接线柱,黑箱内有一只定值电阻和一个二
26、极管,它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线和一个二极管,它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线柱间的阻值,结果如下表所示。请画出黑箱内的电路结构。柱间的阻值,结果如下表所示。请画出黑箱内的电路结构。红表笔红表笔黑表笔黑表笔A AB BA AC CB BC CC CB BC CA AB BA A阻值阻值/10010015015050502 0002 0002 1002 100100100 解析解析 先由二极管反向截止的性质分析,由表可知,接先由二极管反向截止的性质分析,由表可知,接 B B、C C 和和 C C、B B 时时测量结果不同,故在测量结果不同,故在
27、B B、C C 间一定有二极管存在;同理可知在间一定有二极管存在;同理可知在 A A、C C 间也有二极间也有二极管存在,并且管存在,并且 A A、C C 间的正向电阻大于间的正向电阻大于 B B、C C 之间,说明之间,说明 A A、C C 间包含电阻;而间包含电阻;而接接 A A、B B 和和 B B、A A 时电阻不变,故说明时电阻不变,故说明A A、B B 间只有电阻,间只有电阻,B B、C C 间接二极管。所间接二极管。所以黑箱内的结构如图所以黑箱内的结构如图所示。示。答案答案 见解析图见解析图2 2如图所示,在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路,如图所示,在黑箱内有一
28、由四个阻值相同的电阻构成的串、并联电路,黑箱面板上有三个接线柱黑箱面板上有三个接线柱 1 1、2 2 和和 3 3。(1)(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“在使用多用电表前,发现指针不在左边“0 0”刻度线处,应先调整图中多”刻度线处,应先调整图中多用电表的用电表的(选填“选填“A A”“”“B B”或“”或“C C”)。(2)(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱内任意两接点间是否存在电源时,在用多用电表的直流电压挡探测黑箱内任意两接点间是否存在电源时,要一表笔接某一点要一表笔接某一点(如如 1)1),另一表笔应,另一表笔应(选填“短暂”或“持续”选填“短暂”或“持续”)接另接另一点
29、一点(如如 2)2),同时观察指针偏转情况。,同时观察指针偏转情况。(3)(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1 1”挡,调节好多用电表,”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值,测量结果如表所示:测量各接点间的阻值,测量结果如表所示:两表笔接的接点两表笔接的接点多用电表的示数多用电表的示数1 1、2 22 2、3 31 1、3 31.0 1.0 1.5 1.5 2.5 2.5 在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。(4)(4)如果将如果将 1 1、3 3接线柱用导线连接起来,接线柱用导线连接起来,1 1、2 2接
30、线柱之间的电阻为接线柱之间的电阻为。解析解析(1)(1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零部件为多用电表使用前应进行机械调零,机械调零部件为 A A。(2)(2)使用多用电表测量电压时,为保证电表不被损坏,往往要进行试触,即使用多用电表测量电压时,为保证电表不被损坏,往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能损坏电表。让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能损坏电表。(3)(3)根据已知根据已知 1 1、2 2 间电阻为间电阻为 1.0 1.0,2 2、3 3 间电阻为间电阻为 1.5 1.5,1 1、3 3 间电阻为间电阻为 2.52.
31、5,可画出电阻的连接方式如图甲所示。,可画出电阻的连接方式如图甲所示。甲甲1 11.51.5(4)(4)若将若将 1 1、3 3 用导线连接起来,用导线连接起来,则等效电路图如图乙所示,则则等效电路图如图乙所示,则0.60.61 11.51.5。乙乙 答案答案(1)(1)A A(2)(2)短暂短暂(3)(3)见解析图甲见解析图甲(4)0.6(4)0.6欧姆表的改装、原理欧姆表的改装、原理1 1构造:如图所示,欧姆表由电流表构造:如图所示,欧姆表由电流表 G G、电池、调零电阻、电池、调零电阻 R R 和红、黑表笔和红、黑表笔组成。组成。甲甲乙乙丙丙欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。欧姆表
32、内部:电流表、电池、调零电阻串联。外部:接被测电阻外部:接被测电阻 R Rx x。全电路电阻全电路电阻 R R总总R Rg gR Rr rR Rx x。2 2工作原理:闭合电路欧姆定律工作原理:闭合电路欧姆定律 I IE E。R Rg gR Rr rR Rx x3 3刻度的标定:红、黑表笔短接刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻被测电阻 R Rx x0)0)时,调节调零电阻时,调节调零电阻 R R,使,使I II Ig g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。(1)(1)当当 I II Ig g时,时,R Rx x0 0,在满偏电流,在满偏电流
33、 I Ig g处标为“处标为“0 0”。”。(图甲图甲)(2)(2)当当 I I0 0 时,时,R Rx x,在,在 I I0 0 处标为“”。处标为“”。(图乙图乙)I Ig g(3)(3)当当 I I 时,时,R Rx xR Rg gR Rr r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R Rx x叫中值电叫中值电2 2阻。阻。题组训练题组训练 1.1.如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流 0.50.5 mAmA、内、内阻阻 10 10;电池电动势;电池电动势 1.5 V1.5 V、内阻、内阻 1 1;变阻
34、器;变阻器 R R0 0阻值阻值 0 05 000 5 000。(1)(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.5 V1.5 V 刻度的,刻度的,当电池的电动势下降当电池的电动势下降到到1.45 V1.45 V、内阻增大到内阻增大到 4 4 时仍可调零。时仍可调零。调零后调零后 R R0 0阻值将变阻值将变(选填“大”选填“大”或“小”或“小”);若测得某电阻阻值为;若测得某电阻阻值为 300 300,则这个电阻的真实值是,则这个电阻的真实值是。(2)(2)该欧姆表换了一个电动势为该欧姆表换了一个电动势为 1.51.5 V V,内阻为,内阻为 1010 的电池
35、,调零后测量某的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果电阻的阻值,其测量结果(选填“偏大”“偏小”或“准确”选填“偏大”“偏小”或“准确”)。E EE E 解析解析(1)(1)由闭合电路欧姆定律:由闭合电路欧姆定律:I Ig g得:得:R R0 0 R Rg gr r,因为式中因为式中I Ig gR Rg gr rR R0 0E E 变小,变小,r r 变大,变大,故故 R R0 0将减小;将减小;因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为 E E1.5 V1.5 V刻度的。刻度的。测得某电阻阻值为测得某电阻阻值为 300 300 时,时,电流表中的电流电流表中的电
36、流 I IE EE E,其中其中 R R,I Ig gR RR RE E当电池电动势下降到当电池电动势下降到 E E1.45 V1.45 V 时,时,此时欧姆表的内阻此时欧姆表的内阻 R R,由闭合电由闭合电I Ig g路的欧姆定律得路的欧姆定律得 I I,解得真实值,解得真实值 R R290 290。R RR RE E(2)(2)该欧姆表换了一个电动势为该欧姆表换了一个电动势为 1.51.5 V V,内阻为,内阻为 1010 的电池,调零后测量某的电池,调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确,电阻的阻值的测量结果准确,因为电源的内阻的变化,因为电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值可以通过调
37、零电阻的阻值的变化来抵消。的变化来抵消。答案答案(1)(1)小小290290(2)(2)准确准确2 2某课外兴趣小组利用图甲所示电路测量多用电表内电池的电动势和欧姆某课外兴趣小组利用图甲所示电路测量多用电表内电池的电动势和欧姆挡“挡“1 1”挡内部电路的总电阻。”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:使用的器材有:多用电表;多用电表;电流表电流表(量程量程 200 mA200 mA,内阻为几欧内阻为几欧);滑动变阻器;滑动变阻器(最大阻值最大阻值 30)30);导线若干。;导线若干。甲甲乙乙丙丙回答下列问题:回答下列问题:(1)(1)将多用电表挡位调到欧姆挡“将多用电表挡位调到欧姆挡“1 1”挡,
38、再将红表笔和黑表笔”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。调零点。(2)(2)将图甲中多用电表的黑表笔和将图甲中多用电表的黑表笔和(填“填“1 1”或“”或“2 2”)端相连,端相连,红表笔红表笔和另一端相连。和另一端相连。(3)(3)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电流表的读数分别为流表的读数分别为5.05.0 和和 150.0150.0 mAmA。从测量数据可知,电流表的内阻为。从测量数据可知,电流表的内阻为。(4)(4)将滑动变阻器滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时将滑动变阻器滑片调到适当
39、位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电流表的示数如图丙所示。多用电表和电流表的读数分别为电流表的示数如图丙所示。多用电表和电流表的读数分别为 和和mAmA。(5)(5)多用电表欧姆挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流多用电表欧姆挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图所示。根据前面的实验数据计算可得,此表和一个电阻串联而成的电路,如图所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为多用电表内电池的电动势为V V,欧姆挡“,欧姆挡“1 1”挡内部电路的总电阻为”挡内部电路的总电阻为。(结果保留结果保留 2 2 位有效数字位有效
40、数字)解析解析(1)(1)使用多用电表测电阻前,应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。使用多用电表测电阻前,应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。(2)(2)多用电表电流为多用电表电流为“红进黑出红进黑出”,图甲中外电路电流由图甲中外电路电流由 2 2 到到 1 1,所以黑表笔所以黑表笔应连应连 2 2 端。端。(3)(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,多用电表所测电阻为外电路电阻,当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,多用电表所测电阻为外电路电阻,即电流表内阻,所以电流表内阻为即电流表内阻,所以电流表内阻为 5.0 5.0。(4)(4)根据表盘上最上面的刻度线读数可知,根据表盘上最上面的刻度线读数可知,结果为结果为 10101 1 10 10,由图丙知由图丙知电流表读数为电流表读数为 128 mA128 mA。(5)(5)由闭合电路欧姆定律得由闭合电路欧姆定律得 E EI I1 1(r rA AR R内内),E EI I2 2(R R外外R R内内),代入数据解,代入数据解得得 E E4.4 V4.4 V,R R内内24 24 。答案答案(1)(1)短接短接(2)2(2)2(3)5.0(3)5.0(4)10(4)10128128(5)4.4(5)4.42424
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