1、实验十一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外部构造(如图所示)(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等(2)表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程2欧姆表原理(1)内部电路简化如图所示(2)根据闭合电路欧姆定律：当红、黑表笔短接时，Ig；当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I；当I中Ig时，中值电阻R中RgRr.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)三个热点一考查多用电表的原理及读数典例1(201
2、7全国卷)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；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 .虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆100 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
3、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R1R2 ，R4 .(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”相连的，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位有效数字)解析：(1)与多用电表内电源正极相连的是黑表笔(2)R6是可变电阻，它的作用是欧姆表调零，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”位置故选B.(3)B端与“2”相连时，是量程较小的电流表，所以R1R2160 ；B端与“4”相连时，是量程较小的电压表，所以R4880 .(4)若
4、此时B端与“1”相连，多用电表是量程为2.5 mA的电流表，则读数为1.47 mA；若此时B端与“3”相连，多用电表是欧姆100 挡，则读数为11100 1.10103 ；若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为5 V的电压表，则读数为2.95 V.答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA(或1.48 mA)1.10103 2.95 V1(1)用如图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：旋动部件 ，使指针对准电流的“0”刻线将K旋转到电阻挡“100”的位置将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件使指针对准电阻的 (填“0刻线”或
5、“刻线”)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到此较准确的待测量结果，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“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(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 ；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为 mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为 V.解析：(1)电表使用前要调节调零旋钮，使指针指在0刻线位置，故旋
6、动S旋钮(3)欧姆表测量前要进行欧姆调零，故调节T旋钮使指针指向电阻0刻线(4)指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率；每次换挡要重新调零然后测量电阻，故步骤为ADC.(5)欧姆表读数刻度盘读数倍率16100 1 600 ；选用量程为100 mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为48 mA，选用量程为50 V的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为24 V.答案：(1)ST0刻线ADC (2)1 6004824反思总结1欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合(2)刻度不均匀：左密右疏(3)欧姆挡是倍
7、率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为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)2读数技巧(1)欧姆表的读数为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中央刻度附近指针示数的读数一般取两位有效数字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，不用估读到下一位热点二多用电表的使用典例2某同学为了将一量程为3 V的电压表改装成可测量电阻的仪
8、表欧姆表(1)先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3 k时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 k时，电压表指针指在如图b所示位置，则电压表的读数为 V由以上数据可得电压表的内阻RV k.(2)将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0 V”处，此处刻度应标阻值为 (填“0”或“”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1 V”处对应的电阻刻度
9、为 k.(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将 A偏大B偏小C不变D无法确定解析：(1)由图(b)所示电压表表盘可知，其分度值为0.1 V，示数为1.50 V；电源内阻不计，由图a所示电路图可知，电源电动势EUIRUR，由题意可知E33 000，E1.512 000，解得RV6 000 6 k，E4.5 V.(2)两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为，当指针指向3 V时，电路中的电流为Ig A0.000 5 A，此时滑动变阻器的阻值为R 3 k，
10、当电压表示数为1 V时，有1，解得Rx1 k.(3)根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有Ig，测量电阻时电压表示数为U，欧姆表用一段时间调零时有Ig，测量电阻时U，比较可知rRrR，所以若电流相同则RxRx，即测量结果不变，C正确答案：(1)1.506(2)1(3)C2小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻，身边仅有下列器材：一个多用电表、一个定值电阻R1、一个滑动变阻器R2(020 )、一个开关S、导线若干小明设计了实验原理图(如图甲所示)，并进行了如下实验：甲根据原理图，连接实验器材，且S断开；多用电表选择欧姆表的“1”挡，先 ，后用红表笔接a端，黑表笔接b端，记录下R1示数(如图乙所示
11、)；S闭合，多用电表选择“直流电压2.5 V”挡， 表笔接a端， 表笔接b端(填“红”或“黑”)，记录下示数U1，然后再测出b、c间的电压，记录下示数U2；调节滑动变阻器，重复步骤，得到如下表所示的6组数据U1/V0.100.200.300.400.500.60U2/V1.050.900.750.700.450.30(1)请你完成上述操作步骤中的三处填空；(2)由图乙可知R1测量值为 ；(3)请在如图丙所示的坐标纸中画出U2U1关系图；(4)该电池的内电阻为 .(保留两位有效数字)解析：(1)运用多用电表欧姆挡测电阻要先进行欧姆调零，测直流电压要“红正黑负”，红表笔接a端，黑表笔接b端(2)因
12、多用电表选择欧姆表的“1”挡，由题图可知R1测量值为8 .(3)U2U1关系图如图所示(4)由闭合电路欧姆定律可知EU1U2r，所以U2EU1rE(1)U1；由图可知1，解得r4.0 .答案：(1)欧姆调零红黑(2)8(3)图见解析(4)4.01(1)在“练习使用多用电表”的实验中，某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值约为十几千欧的电阻Rx.(1)该同学列出了以下可能的操作步骤，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横线上： .A将两表笔短接，调节P使表针指向欧姆零点，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至1k
13、位置 D旋转S至100位置E旋转S至OFF位置，并拔出两表笔(2)该同学按正确的步骤测量Rx，表针位置如图所示，被测电阻Rx的阻值约为 .解析：(1)欧姆表每次使用应该先选挡位，然后欧姆调零，最后测量，欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确，故即选“1k”挡，欧姆调零，测量读数；最后旋到交流电压最大挡或OFF位置，防止漏电，故在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，操作步骤必需的是：选挡和欧姆调零，故有用的操作顺序为：CABE.(2)欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值，即为141 0001.4104 .答案：(1)CABE(2)1.41042某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的
14、电路图已知选用的电流表内阻Rg5 、满偏电流Ig25 mA，当选择开关接3时为量程100 V的电压表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，由于粗心，上排刻度线对应数据没有标出(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为 ；选择开关接3时其读数为 (2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：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；将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为 ；计算得到多用电表内电池的电动势为 V；(保留两位有效数字
15、)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为 .(保留两位有效数字)解析：(1)选择开关接1时测电流，其分度值为0.5 mA，示数为17.3 mA；选择开关接3时测电压，其分度值为2 V，其示数为69 V；(2)由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为01 000 1100 510 01 150 ；(3)由图乙所示可知，指针指在C处时，电流表示数为12.5 mA0.0125 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 ，电源电动势EI(Rr)0.0125(150150) V3.8 V；(3)根据第(1)问可知，表头所示电流为17.3 mA；调零后将电表红黑
16、表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为17.3 mA，而表内电池的电动势为E3.8 V，表内总电阻为150 ，由欧姆定律可知R(150) 70 ，所以待测电阻的阻值为70 .答案：(1)17.3 mA(17.217.4 mA)69 V(2)1503.8(3)70(6771)3现有一满偏电流为500 A、内阻为1.0103 的电流表，某同学想把它改装成中值电阻为500 的欧姆表，实验室提供如下器材：A一节干电池(电动势为1.5 V，内阻不计)B电阻箱R1(最大阻值99.99 )C电阻箱R2(最大阻值999.9 )D滑动变阻器R3(0100 )E滑动变阻器R4(01 k)F导线若干及两个接
17、线柱(1)由于电流表的内阻较大，该同学先把电流表改装成量程为03.0 mA的电流表，则电流表应 (填“串”或“并”)联一个电阻箱，将该电阻箱的阻值调为 .(2)将改装后的电流表改装成欧姆表，请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补画完整(含电流表的改装)，并标注所选电阻箱和滑到变阻器的符号(3)用改装后的欧姆表测量一电阻，电流表的示数为200 A，则该电阻的阻值为 ，通过该电阻的电流为 m A.解析：(1)将电流表改装为3 mA的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值R 200 .(2)改装后的电流表内阻R 167 ，把表头改装成中值电阻为500 的欧姆表，则需要串联的电阻R500167333 ，所以选择电阻箱R2和滑动变阻器R4，实验电路图如图所示(3)改装后电流表量程是原电流表G量程的6倍，电流表G的示数为200 A，电路电流I200 A61200 A1.2 mA，待测电阻阻值RXR内(500) 750 .答案：(1)并 200(2)图见解析(3)7501.29