高中物理复习物理实验精品学案讲学练《练习使用多用电表》精品推荐含答案.docx

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高中物理复习物理实验精品学案讲学练《练习使用多用电表》精品推荐含答案

高中物理复习物理实验精品学案（讲学练）

《练习使用多用电表》

【实验目的】

1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。

2．会用多用电表测电压、电流及电阻。

3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。

【实验原理】

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。

外形如图所示：

上半部为表头，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、指针定位螺丝和测试笔的插孔。

由于多用电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专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图实Ⅹ－1中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。

2．挡位

如图所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。

3．电流表与电压表的改装

改装方案

4.多用电表的电阻挡

电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示。

电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。

当红黑表笔短接进行欧姆调零时，使指针满偏。

根据闭合电路欧姆定律有Ig＝，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。

我们在刻度盘上直接标出I对应的Rx的值，则所测电阻Rx即可从表盘上直接读出。

由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。

当Rx＝Rg＋R＋r时，I＝，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。

【实验器材】

多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻（大、中、小）三个。

【实验步骤】

1．观察多用电表的外形，认识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，则可用小螺丝刀进行机械调零。

3．将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。

4．如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压。

5．如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流。

6．用多用电表按下面步骤测电阻，并与标定阻值相比较

①调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。

②选择开关置于“Ω”挡的“×1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞。

③将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔。

④选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。

⑤再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔。

⑥测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极。

8．探索黑箱内的电学元件

【数据处理】

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读两位有效数字。

2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。

【注意事项】

1．在使用多用电表前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用电表的指针指向电流表的零刻度。

2．测量前，应把选择开关旋转到相应项目的适当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘的对应，直流电流挡、直流电压挡要注意极性。

3．用多用电表探测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。

4．欧姆挡的使用需要注意以下几点：

（1）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽量指在表盘中间位置附近。

（2）换用欧姆挡的另一个量程时，一定要重新进行电阻调零，才能进行测量。

（3）读数时，应将表针示数乘选择开关所指的倍数。

5．实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．长期不用时应将多用电表中的电池取出。

高考考点例析：

考点一　电表的改装

[例1]　某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。

图中R1和R2为定值电阻，S为开关。

回答下列问题：

（1）根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量________（填“电流”、“电压”，或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量________（填“电流”、“电压”或“电阻”）。

（3）表笔A应为________色（填“红”或“黑”）。

（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。

（结果取三位有效数字）

[解析]　

（1）实物连接如图所示

（2）开关S闭合时，R1与表头和R2并联，为电流表，因此用于测量电流；当开关S断开时，R2与表头串联，为电压表，因此用于测电压。

（3）电流应从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，因此表笔A应为黑色。

（4）开关S断开时为电压表，U＝Ig（Rg＋R2），解得R2＝880Ω；

开关S闭合时为电流表，R1＝＝1.00Ω。

[答案]　

（1）见解析图　

（2）电流　电压　（3）黑　（4）1.00　880

考点二　多用电表的使用及读数

[例2]　某学生实验小组利用图所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。

使用的器材有：

多用电表；

电压表：

量程5V，内阻十几千欧；

滑动变阻器：

最大阻值5kΩ；

导线若干。

回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点。

（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）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实Ⅹ－7甲所示，这时电压表的示数如图实Ⅹ－7乙所示。

多用电表和电压表的读数分别为__________kΩ和________V。

（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。

从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。

（5）多用电表电阻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，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ。

[解析]　

（1）欧姆表每次使用都需要将红、黑表笔短接进行欧姆调零。

（2）由于红表笔接欧姆表内置电源的负极，因此红表笔也应该与电压表的负接线柱相连，故应和1端相连。

（3）欧姆表读数需要“×1k”倍率，因此电阻为15kΩ。

电压表示数3.60V，最小刻度是1的需要精确到最小刻度的下一位。

（4）当滑动变阻器电阻为零的时候，欧姆表测得的是电压表的内阻，因此是12kΩ。

（5）根据欧姆表中间刻度可以判断欧姆表的内阻为15kΩ，根据（4）中的数据可知，当测12kΩ的电压表时，电压表示数是4V，所以I＝＝mA，可得E＝I（RV＋R内）＝9.00V。

[答案]　

（1）短接　

（2）1　（3）15　3.60　（4）12（5）9.00　15

规律总结

多用电表的读数技巧

1．欧姆表的读数

（1）为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近。

（2）除非指针所在刻度盘处每个小格表示1Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。

（3）电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。

2．测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。

考点三　多用电表探索黑箱内的电学元件

[例3]　如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。

（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________（选填“A”、“B”或“C”）。

（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________（选填“短暂”或“持续”）接b，同时观察指针偏转情况。

（3）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。

测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。

两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示。

请将记录表补充完整，并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路。

[解析]　

（1）A是机械调零，B是欧姆调零，C是功能选择开关，故选填A。

（2）为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表，应采用“点触”方式。

（3）正反向阻值相等说明两接点间无二极管．由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0Ω。

因黑箱内只有三个阻值相等的电阻，由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和，故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联。

又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍，故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联；a、c间有一个电阻时a、b间两个电阻并联，电路如图所示。

[答案]　

（1）A　

（2）短暂　（3）5.0　电路图见解析

考点四　用多用表判断电路故障

[例4]某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12V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表直流50V挡检测故障。

他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。

（1）断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为________V，说明________正常（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”）。

（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图相同，可判定发生故障的器件是________（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”“小灯”）。

[解析]　

（1）由题图实Ⅹ－10可知，直流50V挡的最小分度为1V，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5V左右。

由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。

（2）同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。

[答案]　

（1）11.5（11.2～11.8之间的值均可）　蓄电池　

（2）小灯

《多用电表》过关练习

1.图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。

图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连。

该多用电表有5个挡位，5个挡位为：

直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。

（1）图（a）中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。

（2）关于R6的使用，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

（3）根据题给条件可得R1+R2=______Ω，R4=______Ω。

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。

若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为______；若此时B端是与“5”相连的，则读数为______。

（结果均保留3为有效数字）

2.如图1所示为多用电表的示意图，其中S、T为可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为1000Ω的定值电阻，部分操作步骤如下：

（1）选择开关应调到电阻档的______（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）位置．

（2）将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节______（填“S”或“T”），使电表指针指向______（填“左侧”或“右侧”）的“0”位置．

（3）将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值为______Ω．

3.某探究小组在“电表的改装和练习使用多用电表”的实验中。

（1）如图甲，某同学设计的电流、电压两用表的电路，已知电流计G的量程是1mA，内阻是100Ω，电阻R1＝1.01Ω，R2＝99.0Ω，则选择开关接到________________（填“1”或“2”）时是电压表；电流表、电压表的量程各是________A、________V。

（保留一位小数）

（2）图乙为某种型号多用电表电阻档内部原理示意图，已知电流计内阻为Rg，电池内阻为r。

某同学用其电阻档测电阻时进行如下操作：

先闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，当可变电阻接入电路的阻值为R时电流表满偏；再将Rx，接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央，则待测电阻的阻值Rx＝________________。

（用Rg、R、r表示）

4.某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm．

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______cm．

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为______Ω．

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S

导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

5.多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.

①如图（左）是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到______或______.

②在进行电压测量时，应将S拨到______或______，______档位量程更大；

③在进行电流测量时，应将S拨到______或______，______档位量程更大.

④使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图（右）中a、b所示.若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a，则被测电阻的阻值是______Ω．若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b，则被测电压是______V.

6.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

请回答下列问题：

（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡________档（选填“×1、×100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为________Ω。

（2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。

其中，电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V、内阻为1Ω；变阻器R的阻值范围为0～5000Ω。

   ①该欧姆表的两只表笔中，________是红表笔。

（选填“A”或“B”）；

   ②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的。

当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后R接入电路的电阻将变________（填“大”或“小”），若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为300Ω，则这个待测电阻的真实阻值为________Ω。

7.电流表G1的量程为0～5mA，内阻r=290Ω，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程．当开关S接到1或2位置时为电流档，其中小量程为0～10mA，大量程为0～100mA．

（1）关于此多用电表，下列说法不正确的是___．

A．开关S接到位置4时是欧姆挡

B．开关S接到位置6时是电压挡

C．开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大

D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔

（2）开关S接位置____（填“1”或“2”）时是电流挡的小量程。

（3）已知图中的电源E′的电动势为9V，当把开关S接到位置4，短接A、B进行欧姆调零后，此欧姆挡内阻为_________kΩ，现用该挡测一未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的

处，则该电阻的阻值为_________kΩ。

8.在练习使用多用电表的实验中，

（1）某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图1所示。

以下是接下来的测量过程：

a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔

b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔

c．将选择开关旋到“×1”挡

d．将选择开关旋到“×100”挡

e．将选择开关旋到“×1k”挡

f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔

以上实验步骤中的正确顺序是______（填写步骤前的字母）。

（2）重新测量后，指针位于如图2所示位置，被测电阻的测量值为______Ω。

（3）如图3所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为Ig=100μA，电池电动势为E=1.5V，则该欧姆表的内阻是______kΩ，表盘上30μA刻度线对应的电阻值是______kΩ。

（4）为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用如图4所示的电路。

电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。

①用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的______（选填“红”或“黑”）表笔。

②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R-

的关系如图5所示。

不计此时多用电表的内阻。

则Ry=______Ω，电源电压U=______V。

（5）一半导体电阻的伏安特性曲线如图6所示。

用多用电表的欧姆挡测量其电阻时，用“×100”挡和用“×1k”挡，测量结果数值不同。

用______（选填“×100”或“×1k”）挡测得的电阻值较大，这是因为______。

9.如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：

（1）所测电阻的阻值为______Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是______（选填“×10”、“×100”或“×1k”）．

（2）用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______mA．

（3）当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为______V．

10.如图甲所示为多用电表的原理示意图，已知表头G的满偏电流为2mA、内阻为150Ω，刻度盘上电阻刻度线正中央标有“30”。

两个电流挡量程分别为10mA和50mA，选择开关旋到“3”、“4”、“5”、“6”时的量程未知，但测得R6=470Ω、R7=700Ω，电源E由两节电动势均为1.5V的干电池组成，内阻忽略。

（1）当选择开关S旋到______（选填“1”或“2”）位置时为50mA挡，定值电阻R1=______Ω，R2=______Ω。

（2）选择开关S旋到“6”位置时的量程为______。

A．0～2.5V    B．0～3V    C．0～12V    D．0～15V

（3）把选择开关S旋到“3”位置并进行欧姆调零，此时滑动变阻器R3连入的阻值为______Ω，此时欧姆表的倍率为______（选填“×1”“×10”“×100”或“×1000”）。

（4）某同学利用该多用电表的50mA挡位测量电流时，指针偏转情况如图乙所示，则此时的电流值为______mA。

11.某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：

①用多用电表粗测：

多用电表电阻挡有4个倍率，分别为“×1k”、“×100”、“×10”、“×1”．该同学选择“×100”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图1中虚线所示）．为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：

a．______

b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在“0Ω”处．

c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是______．

②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：

A．直流电源（电压3V，内阻不计）

B．电压表V1（量程0～3V，内阻约为5kΩ）

C．电压表V2（量程0～15V，内阻约为25kΩ）

D．电流表A1（量程0～25mA，内阻约为1Ω）

E．电流表A2（量程0～250mA，内阻约为0.1Ω）

F．滑动变阻器一只，阻值0～20Ω

G．开关一只，导线若干

在上述仪器中，电压表应选择______（填“V1”或“V2”），电流表应选择______（填“A1”或“A2”）．请在图2方框内画出电路原理图．

12.在物理课外活动中，某位同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。

已知选用的电流表内阻Rg=10Ω．满偏电流Ig=10mA．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出。

（1）当选择开关接3时，电表为______（选填“欧姆表”“电压表”或“电流表”）；若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为______mA。

（2）为了测该多用电表欧姆档的内电阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则多用电表欧姆档的内电阻为______Ω；

③计算得到多用电表内电池的电动势为______V。

（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω．（保留2位有效数字）

13.

（一）要测绘一个标有“3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作.已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5V,内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA,内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V,内阻约3kΩ）；滑动变阻器（最大阻值20Ω,额定电流1A）；开关一个、导线若干．

（1）实验时按如图所示