jb1000一轮系列版物理一轮精品复习学案实验十练习使用多用电表选修31.docx

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jb1000一轮系列版物理一轮精品复习学案实验十练习使用多用电表选修31

实验十练习使用多用电表

【考纲全景透析】

一、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.会使用多用电表测电压、电流及电阻.

3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件.

二、实验原理

1.多用电表

（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、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）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.

2.二极管的单向导电性

（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，它的符号如图甲所示.

（2）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）.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；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示.

（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，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.

三、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，定值电阻（大、中、小）三个.

【热点难点全析】

一、实验步骤

1.观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程.

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.按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，测小灯泡两端的电压.

5.按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流.

6.用多用电表测电阻的步骤

（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,再与标定值进行比较.

（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十千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较.

（6）测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.

7.探索黑箱内的电学元件

【例1】（2011·沈阳模拟）某同学利用多用电表做了以下实验：

（1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下

①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上；

②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；

③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；

④换用“×10”的欧姆挡，随即记下欧姆数值；

⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕.

这个学生在测量时已注意到：

待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？

（三个错误）

错误一：

_____；错误二：

_____；错误三：

_____.

（2）如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为____欧；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为_____毫安；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为_____伏.

【答案】

（1）错误一：

换用“×10”的欧姆挡，应该换用

“×1k”的欧姆挡.错误二：

换挡后没有进行欧姆调零.错误三：

使用完后没有将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡.

（2）17004723.5

【详解】

（1）错误一：

在用“×100”挡位测量时，指针偏转较小，说明所测电阻阻值较大，为了减小读数误差，应使指针向右摆动，所以应该换用“×1k”的欧姆挡位；

错误二：

换挡后，还要重新进行欧姆调零；

错误三：

使用多用电表结束后，还要将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡.

（2）若用“×100”挡测电阻时，指针读数为：

17.0×100Ω=1700Ω

若用量程100mA测直流电流时，读数为：

4.7×10mA=47mA

若用量程50V测直流电压时，读数为23.5V

二、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、0.001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.

3.误差分析

（1）电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池.

（2）欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点.

（3）由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近.

（4）测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值.

（5）读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数.

注意事项

（1）表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向.

（2）区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮.

（3）测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联.

（4）测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零.

（5）由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率.

（6）使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.

（7）测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表.

（8）如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出.

（9）在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管.

【例2】（2010·山东高考）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示.闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：

（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10V”或“直流电流2.5mA”），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.

（3）若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是_____、______、_____.

【答案】

（1）待测金属丝

（2）直流电压10V红（3）0EE

【详解】

（1）若电流表示数为零，说明外电路一定是断路，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的一定是待测金属丝.

（2）电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路.因为电源两端有电压，所以不能用电流表来检测，只能用电压表（量程高于电源电动势）来检测，没有电压表的情况下，则利用多用电表的10V直流电压挡来检查故障.多用电表的红表笔应和电源的正极相连.（3）若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是0、E、E.

【高考零距离】

【2012年】

1.（2012上海）27．（6分）在练习使用多用表的实验中

（1）某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；

②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压。

（2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若（）

（A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

（B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量

（C）选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25

（D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大

【答案】

（1）①R1，②R1和R2串联，③R2（或电源），

（2）D，

【详解】

（1）①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时多用电表与R1串联，测量的是通过R1的电流。

②断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时R1和R2串联接入欧姆表，因而测量的是R1和R2串联的电阻。

③旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，R1＝0，此时测量的是R2两端的电压。

（2）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小，选项A错误。

测量时发现指针偏离中央刻度过大，若在中央刻度左边，需要增大倍率；若在中央刻度右边，需要减小倍率，重新调零后再进行测量，选项B错误。

选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，测量值要大于25，选项C错误。

欧姆表内的电池使用时间太长，电池内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏大，选项D正确。

2.（2012大纲卷）22.（6分）（注意：

在试题卷上作答无效）

在黑箱内有一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1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。

（1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；

1.如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。

【详解】

（1）因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1Ω,连接方式如图所示

（2）将1、3用导线相连后，等效电路如图所示：

1、2之间的等效电阻

【答案】

（1）

（2）

3.（2012江苏）10．（8分）如图10-1图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，发现指针不在左边的0刻线处，应先调整题10-2图中多用电表的________（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_________（选择“短暂”或“持续”）接b，同时观察指针偏转情况。

（3）在判断黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡调节好多用电表，测量各接点间阻值，测量中发现，每对接点间正反阻值均相等，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10-2图所示。

请将记录表补充完整，并在答题卡黑箱图中画出一种可能的电路

两表笔接的接点

多用表的示数

a,b

_________Ω

a,c

10.0Ω

b,c

15.0Ω

【答案】

（1）A

（2）短暂（3）5.0（如图）

【详解】

（1）在使用多用电表时发现指针不在左边“0”刻度线处，则需要机械调零，即调节A；

（2）在用直流电压档探测黑箱a、b接点间是否有电源时，一个表笔接a，另一个表笔应短暂接b，防止电流过大烧毁电表；（3）每对接点间正反向电阻相等，说明黑箱中只有电阻，由于选择开关选择的是“×1”挡，因此接a、b多用电表的示数从表盘中读出为5.0Ω；根据表格中数据，可知各接点间的电阻连接如图。

【2011年-2010年】

1.（2011·大纲版全国·T23）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。

现需要测

量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：

待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干。

实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。

完成下列填空：

（1）仪器连线如图l所示（a和b是多用电表的两个表笔）。

若两电表均正常工作，则表

笔a为_________（填“红”或“黑”）色；

（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2

（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为_________Ω．电流表的读数为_________mA，电阻箱的读数为_________Ω：

（3）将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_________mA；

（保留3位有效数字）

（4）计算得到多用电表内电池的电动势为_________V。

（保留3位有效数字）

【答案】

（1）黑

（2）14.053.04.6

（3）102

（4）1.54

【详解】欧姆表的内部有电源，黑表笔与电源正极相连，红表笔与电源负极相连。

所以与电压表“+”接线柱相连的一定是黑表笔。

（2）多用表指针与“14”正对，所以读数是

，毫安表指针与“53”正对，所以读数是

，电阻箱“×100”、“×10”都是零，所以读数是

（3）多用表

挡对应的中值电阻是

，则两表笔短接时总电阻为

所以

，则

（4）多用表

挡对应的中值电阻是

，多用表内部电池的电动势为

2.（2011·北京高考·T21⑴）用如图1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.请根据下列步骤完成电阻测量：

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，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。

A.将K旋转到电阻挡“

”的位置

B.将K旋转到电阻挡“

”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

【答案】①S③T0刻线④ADC

【详解】多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝S，使指针对准电流的“0”刻线.然后转动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度（即电阻的0刻线），接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值.若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，例如，本题就要从“×100”挡位更换到“

”的位置.

3.（2010·四川高考）用多用电表探测图甲所示黑箱发现：

用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆表测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大.那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中（）

【答案】选B.

【详解】黑表笔接E，红表笔接F时电阻很小，说明从E到F时二极管正向导通，若反接时电阻很大，则说明从F到E时二极管是反向连接，只有B符合要求.

【考点提升训练】

1.

（1）用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，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顺序填写在下面的横线上．

a．将两表笔短接，调节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×1k

d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100

e．旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔．

将正确步骤按合理的顺序为________．

根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.

图

（2）下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　）．

A．测量电阻时，如果指针偏转过大，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，如果红、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，应该把该电阻与电路断开

D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零

【详解】本题考查欧姆表的使用．

（1）题目中要求测量几十千欧的电阻，所以应该选择×1k的欧姆挡，再进行欧姆调零，

然后进行测量，最后将S旋至指向交流500V挡，拔出表笔，所以顺序为c、a、b、e，

根据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为30kΩ.

（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．

【答案】　

（1）c、a、b、e　30k　

（2）AC

2．多用电表表头的示意图如图所示．在正确操作的情况下：

图

（1）若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．

（2）若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．

（3）若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．

（4）若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的

正确操作步骤应该依次为：

______________，______________，______________.

（5）全部测量结束后，应将选择开关拨到________或者________．

（6）无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从________色表笔经________

插孔流入电表．

【答案】

（1）直流电压　1.25V　

（2）直流电流　50mA

（3）电阻　1.7kΩ　（4）改用“×1k”倍率，重新调零　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　交流电压500V挡位

置　（6）红　正

3．在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V、0.3A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．

图

（1）用多用电表的直流电压挡检查故障．

①选择开关置于下列量程的________挡较为合适（用字母序号表示）；　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．2.5VB．10VC．50VD．250V

②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是

________；

A．A灯丝断开B．B灯丝断开

C．d、e间连线断开D．B灯被短路

（2）接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零．

①测试前，一定要将电路中的开关S________；

②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图7－6－10乙所示，读数为________Ω，

此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω，它不等

于测量值，原因是：

___________________________________________________________.

【详解】

（1）①因电源为四节干电池，故电动势E＝6V，则应选电压表10V量程挡较合适；

②因c、d间电压为5.8V，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝良好．

（2）用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开测量；由乙图读数知电阻阻值为

6Ω，应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间电阻：

由R＝

得R＝12.7Ω，与欧姆表测

得阻值相差较大，是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率

偏小，阻值偏小．

【答案】

（1）①B　②A

（2）①断开　②6　e、f　12.7　欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小

4．某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.

（1）他先用多用电表进行测量，指针偏转如图7－6－11甲所示，为了使多用电表的测量

结果更准确，该同学应选用________挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是

________________________________________________．

（2）接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图乙所示，其中电压表内

阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器最大阻值为100Ω.图中部分连线已经连接好，

为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．

（3）该同学用“伏安法”测量的电阻Rx的值将________（选填“大于”“小于”或“等

于”）被测电阻的实际值．

（4）连接电路时应注意的主要事项：

________________________________（任回答一项）．

图

【详解】

（1）由图甲可知，所选倍率太小，故应换大一些的倍率．欧姆挡每次换挡后都要重

新调零．

（2）待测电阻Rx的阻值是滑动变阻器总阻值的10倍，若用限流电路，在改变滑

动变阻器的阻值时电流表和电压表的示数变化很小，要用分压接法．又因为待测电阻的

大小与电流表内阻的倍数比电压表内阻与待测电阻的倍数更大些，要用电流表的内接

法．（3）电流表内接法测量的电阻值等于Rx＋RA，大于真实值．

【答案】

（1）×100　欧姆挡调零　

（2）如图所示，补画①②两条线

（3）大于

（4）使滑动变阻器所分的电压为零；电表的正负接线柱不能接错

5．某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表

和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.

（1）请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上．

（2）他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”．

（3）在实验中，同学们读出电压表

的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________．

【答案】　

（1）如下图所示