實(shí)驗(yàn)十 練習(xí)使用多用電表 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 了解多用電表的構(gòu)造和原理 掌握多用電表的使用方法 2 會使用多用電表測電壓 電流及電阻 3 會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件 2 實(shí)驗(yàn)原理 電流 電壓 電阻 1 外部構(gòu)造 如圖S10 1所示 轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)可以使用多用電表測量 等 表盤的上部為表頭 用來表示電流 電壓和電阻的多種 量程 由于多用電表的測量項(xiàng)目和量程比較多 而表盤的空間有限 所以并不是每個項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度 有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度 圖中的第二行就是交 和 共用的標(biāo)度 圖S10 1 直流電流 直流電壓 2 歐姆表原理 內(nèi)部電路簡化如圖S10 2所示 測電阻的原理 閉合電路歐姆定律 電阻值 歐姆表是根據(jù) 制成的測量電阻的儀表 可直接讀出 比用伏安法測電阻方便 圖S10 2 均勻 不均勻 滿偏 Rg R r 3 使用多用電表測電阻的步驟 1 調(diào)整定位螺絲 使指針指向電流的零刻度 2 選擇開關(guān)置于歐姆擋的 1 短接紅 黑表筆 調(diào) 節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕 然后斷開表筆 再使指針指向 3 將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端 讀出指示的電阻值 然后斷開表筆 再與標(biāo)定值進(jìn)行比較 4 選擇開關(guān)改置 100 擋 重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 5 再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端 讀出 指示的電阻值 然后斷開表筆 與標(biāo)定值進(jìn)行比較 6 測量完畢 將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或 OFF 擋 4 數(shù)據(jù)處理 1 測電阻時 電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積 指針 示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字 2 測電流和電壓時 如果所讀表盤的最小刻度為1 0 1 0 01等 讀數(shù)時應(yīng)讀到最小刻度的下一位 若表盤的最小刻度為0 2 0 02 0 5 0 05等 讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可 5 注意事項(xiàng) 1 表內(nèi)電源正極接黑表筆 負(fù)極接紅表筆 但是紅表筆插入 孔 黑表筆插入 孔 注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為 紅入 黑出 2 區(qū)分 機(jī)械零點(diǎn) 與 歐姆零點(diǎn) 機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的 0 位置 調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲 歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的 0 位置 調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕 3 測電壓時 多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián) 測電流時 多 用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián) 4 刻度線有三條 上為電阻專用 中間為直流電流 直流 電壓 交流電壓共用 下為交流電壓2 5V專用 5 由于歐姆表盤難于估讀 測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù) 字 讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)量程的倍率 6 使用多用電表時 手不能接觸測試筆的金屬桿 特別是在測電阻時 更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿 7 測量電阻時 待測電阻要與其他元件和電源斷開 否則 不但影響測量結(jié)果 甚至可能損壞電表 8 測電阻時每換一次擋位必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 9 在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r 切記在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器 不能只連接一個二極管 否則極易燒壞二極管 10 使用完畢 選擇開關(guān)要置于 OFF 擋或交流電壓最高擋 長期不用 應(yīng)把表內(nèi)電池取出 考點(diǎn)1多用電表的使用方法考向1多用電表測電阻 典題1 某同學(xué)利用多用電表測量一個未知電阻的阻值 由于第一次選擇的歐姆擋不夠合適 又改換另一歐姆擋測量 兩次測量時電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖DS10 3中的虛線所示 下面列出這兩次測量中的有關(guān)操作 圖S10 3 A 將兩表筆短接 并調(diào)零 B 將兩表筆分別跟被測電阻的兩端接觸 觀察指針的位置 C 記下電阻值 D 將多用電表面板上旋鈕旋到 10 擋 E 將多用電表面板上旋鈕旋到 1 擋 F 將多用電表面板上旋鈕旋到交流電壓最高擋 1 根據(jù)上述有關(guān)操作將兩次的合理實(shí)驗(yàn)步驟按順序?qū)懗?用上述操作項(xiàng)目前面的字母表示 且可以重復(fù)使用 2 該電阻的阻值是 解析 1 歐姆表指針指在中間附近時 讀數(shù)最準(zhǔn)確 故第一次指針指在左邊 第二次指在中間 第一次的讀數(shù)大 所以選擇的擋位小 歐姆表每次使用應(yīng)該先選擋位 然后歐姆調(diào)零 最后測量 即先選 1 擋 歐姆調(diào)零 測量讀數(shù) 再換選 10 擋 歐姆調(diào)零 測量 讀數(shù) 最后旋到交流最大擋 防止漏電 故順序?yàn)镋ABDABCF 2 讀數(shù)為R 20 0 10 200 答案 1 EABDABCF 2 200 考向2 利用多用電表分析二極管的正 負(fù)極 典題2 某同學(xué)利用多用電表測量二極管的反向電阻 完成下列測量步驟 1 檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn) 2 將紅 黑表筆分別插入正 負(fù)表筆插孔 將選擇開關(guān)撥至電阻測量擋適當(dāng)?shù)牧砍烫?3 將紅 黑表筆 進(jìn)行歐姆調(diào)零 4 測反向電阻時 將 表筆接二極管正極 將 表筆接二極管負(fù)極 讀出電表示數(shù) 5 為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果 應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤 填 左側(cè) 右側(cè) 或 中央 否則 在可能的條件下 應(yīng)重新選擇量程 并重復(fù)步驟 3 4 6 測量完成后 將選擇開關(guān)撥向 位置 解析 將紅 黑表筆短接 即為歐姆調(diào)零 根據(jù)多用電表的原理 電流始終從黑表筆流出 因此測量二極管的反向電阻時應(yīng)將紅表筆接二極管的正極 黑表筆接負(fù)極 歐姆表盤的刻度線分布不均勻 在中央的刻度線比較均勻 所以盡量讓指針指向表盤的中央 測量完成后應(yīng)將開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF擋 答案 3 短接 4 紅 黑 5 中央 6 OFF 方法技巧 測二極管的正 反向電阻 1 首先弄清兩個問題 二極管的單向?qū)щ娦?如圖S10 4所示 電流從正極流入 時電阻較小 從負(fù)極流入時電阻很大 歐姆表中電流的方向 從黑表筆流出 經(jīng)過待測電阻 從 紅表筆流入 2 測正向電阻 將選擇開關(guān)置于歐姆表的 10 擋 短接紅 黑表筆 調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指向歐姆表刻度的零位置 黑表筆接二極管正極 紅表筆接二極管負(fù)極 如圖S10 5所示 讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值 乘以倍率 記下正向阻值 圖S10 4 圖S10 5 圖S10 6 3 測反向電阻 將選擇開關(guān)置于歐姆表的 1k 擋 短接紅 黑表筆 轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指向歐姆表刻度的零位置 黑表筆接二極管負(fù)極 紅表筆接二極管正極 如圖S10 6所示 讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值 乘以倍率 記下反向阻值 4 實(shí)驗(yàn)完畢 將表筆從插孔中拔出 并將選擇開關(guān)置于 OFF 擋或交流電壓最高擋 考點(diǎn)2考向1 多用電表的原理及讀數(shù)多用電表的讀數(shù) 1 歐姆表的讀數(shù) 為了減小讀數(shù)誤差 指針應(yīng)指在表盤中央刻度附近 除非指針?biāo)诳潭缺P處每個小格表示1 時 要估讀到下一位 其余情況都不用估讀 電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積 2 測電壓 電流時的讀數(shù) 要注意其量程 根據(jù)量程確定精確度 精確度是1 0 1 0 01時要估讀到下一位 精確度是2 0 02 5 0 5時 不用估讀到下一位 典題3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的多用電表刻度盤如圖S10 7所示 當(dāng)選用量程為50V的直流電壓擋測量電壓時 表針指于圖示位置 則所測電壓為 V 若選用倍率為 100 的電阻擋測電阻時 表針也指于同一位置 則所測電阻的阻值為 圖S10 7 解析 當(dāng)選用量程為0 50V的電壓擋測量電壓時 由圖示表盤可知 其分度值為1V 所測電壓為33 7V 選用 100 歐姆擋測電阻時 由圖示表盤可知 電阻為8 100 800 答案 33 7 800 考向2 多用電表的原理 典題4 2017年陜西西安長安區(qū)第一中學(xué)高三大聯(lián)考 某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖S10 8甲所示的歐姆表電路 通過控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱 可使歐姆表具有 1 和 10 兩種倍率 所用器材如下 A 干電池 電動勢E 1 5V 內(nèi)阻r 1 0 B 電流表 滿偏電流Ig 1mA 內(nèi)阻Rg 150 C 定值電阻R1 1200 D 電阻箱R2和R3 最大阻值都為999 9 E 電阻箱R4 最大阻值為9999 F 開關(guān)一個 紅 黑表筆各1支 導(dǎo)線若干 1 該實(shí)驗(yàn)小組按圖甲正確連接好電路 當(dāng)開關(guān)S斷開時 將紅 黑表筆短接 調(diào)節(jié)電阻箱R2 使電流表達(dá)到滿偏 此時閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi) 則R內(nèi) 歐姆表的倍率是 填 1 或 10 甲 乙 圖S10 8 2 閉合開關(guān)S 第一步 調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3 當(dāng)R2 且R3 時 將紅 黑表筆短接 電流表再次滿偏 第二步 在紅 黑表筆間接入電阻箱R4 調(diào)節(jié)R4 當(dāng)電流表指針指向如圖乙所示的位置時 對應(yīng)的歐姆表的刻度值為 答案 1 1491500 10 2 14150 100 考向3 多用電表原理的應(yīng)用 典題5 某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖S10 9所示電路 測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻 1k 擋內(nèi)部電路的總電阻 使用的器材有 圖S10 9 多用電表 電壓表 量程5V 內(nèi)阻十幾千歐 滑動變阻 器 最大阻值5k 導(dǎo)線若干 回答下列問題 1 將多用電表擋位調(diào)到電阻 1k 擋 再將紅表筆和黑 表筆 調(diào)零點(diǎn) 2 將圖S10 9中多用電表的紅表筆與 填 1 或 2 端相連 黑表筆連接另一端 3 將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置 使多用電表的示數(shù)如圖S10 10所示 這時電壓表的示數(shù)如圖S10 11所示 多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 k 和 V 圖S10 10 圖S10 11 4 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 使其接入電路的阻值為零 此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12k 和4 00V 從測量數(shù)據(jù)可知 電壓表的內(nèi)阻為 k 5 多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池 一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路 如圖S10 12所示 根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得 此多用電表內(nèi)電池的電動勢為 V 電阻 1k 擋內(nèi)部電路的總電阻為 k 圖S10 12 解析 1 使用多用電表測電阻前 應(yīng)首先將紅 黑表筆短 接進(jìn)行歐姆調(diào)零 2 多用電表電流為 紅進(jìn)黑出 題圖S10 9中外電路電 流由2到1 所以紅表筆應(yīng)連1端 3 多用電表擋位為 1k 指針指15 則R 15 1k 15k 由圖S10 11知電壓表讀數(shù)為3 60V 4 當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為零時 多用電表所測電阻為外電路電阻 即電壓表內(nèi)阻 所以電壓表內(nèi)阻為12k 5 15 0k 為多用電表電阻擋的中值電阻 中值電阻阻值即內(nèi)電路阻值 所以電阻 1k 擋內(nèi)部電路的總電阻為15 0k 設(shè)內(nèi)電路電池電動勢為E 則當(dāng)電壓表示數(shù)為4 00V 答案 1 短接 2 1 3 15 3 60 4 12 5 9 0015 方法技巧 對于歐姆表跟電壓表或電流表串聯(lián)的問題 一般先畫出歐姆表的原理圖 電路中的電源就是歐姆表內(nèi)的電池 歐姆表的示數(shù)就是外電路總電阻 外電路有電流表顯示的是回路的總電流 外電路有電壓表顯示的是電壓表這個大電阻消耗的電壓 然后根據(jù)閉合電路的歐姆定律列式求解即可 解題時一定要注意一個隱含狀態(tài) 就是中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻