1、【 精品教育资源文库 】 第 4 讲 电学实验 (二 ) 实验 11：练习使用多用电表 一、实验原理 1.多用电表可以用来测电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程 . 2.测电阻时依据闭合电路欧姆定律，测电流、电压时依据串并联电路的特点 . 二、实验装置图 (如图 1) 图 1 三、多用电表的使用 1.多用电表测电流的方法及读数 (1)选择直流电流挡合适的量程 . (2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中 .注意使电流从红表笔流入电表 . (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度 . 2.多用电表测电压的方法及读数 (1)选择直流电 压挡合适的量程 . (2)将电表与被
2、测电路并联，注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高 . (3)读数时，首先要认清刻度盘上的最小刻度 . 3.多用电表欧姆挡刻度的特点：欧姆表的 “0” 刻度线在刻度盘的最右端，刻度盘的最左端为 “” 刻度线，且刻度不均匀 . 4.欧姆挡调零旋钮的使用：将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极 .选好量程后，先欧姆调零，然后测量 .换用不同量程必须重新欧姆调零 .测量完毕，应把选择开关旋转到 “OFF” 挡或交流电压最高挡 . 5.欧姆挡倍率选择及电阻测量：利用欧姆 挡测电阻时，指针偏转过大或过小，误差都比较大 . 【 精品教育资源文库 】 (1)合理选择量程
3、，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应在 14R 中 4R 中 的范围内 . (2)选挡时若无法估计待测电阻的大小，则应将选择开关旋到 “100” 挡，欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到中值电阻附近为止 . 6.测量二极管的正反向电阻：二极管是一种半导体元件，如图 2 所示，它的特点是电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻较大 . 图 2 四、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 . 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 等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为 2、
4、 0.2、 0.02、 5、 0.5、 0.05 等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可 . 五、注意事项 1.使用多用电表前，先调节指针定位螺丝，使指针指在零刻度线 . 2.两表笔使用时，总是红入黑出 . 3.测电阻时，每换一次挡位都要进行欧姆调零 . 4.测量完成后要把表笔拔出，选择开关置于交流电压最高挡或 “OFF” 挡 . 例 1 (2016 绍兴市 9 月选考 )在 “ 练习使用多用电表 ” 实 验中： (1)某同学欲测量一节干电池的电压，下述操作正确的是 _(填字母 ). A.欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极 (其中红表笔接触正极 )、读数 B.机械调零、选择挡位、表笔接触电池
5、两极 (其中红表笔接触正极 )、读数 C.选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极 (其中黑表笔接触正极 )、读数 D.选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极 (其中黑表笔接触正极 )、读数 (2)该同学欲测量如图 3 甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的_位置 .(选填 A、 B、 C、 ? 、 Q 字母 ) (3)经过正确操作后，电表指针指向如图丙所示，则插座的电压为 _V. 【 精品教育资源文库 】 图 3 答案 见解析 解析 (1)多用电表测电压，应先机械调零，再选择电压挡位，还需使电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出，所以应选择 B. (2)插座电压大约为 220
6、 V，且是交流电，所以多用电表选择开关应打到交流 250 V，即应打到题图乙所示的 H 位置 . (3)根据电压表的读数规则，电压表示数即插座电压应为 200 V. 变式 1 如图 4 所示为多用电表的刻度盘 .若选用倍率为 “100” 的欧姆挡测电阻时，表针指示如图所示，则： 图 4 (1)所测电阻的阻值为 _ ；如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.010 4 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡倍率是 _(选填 “10” 、 “100”或 “1 k”). (2)用此多用电表进行测量，当选用量程为 50 mA 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
7、程为 250 mA 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 10 V 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. 答案 (1)1.510 3 1 k (2)30.8(30.7 30.9 均可 ) 154 (3)6.2 【 精品教育资源文库 】 解析 (1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为 15，倍率为 “100” ，读数为 1.510 3 ；测 2.010 4 电阻时应选 “1 k” 的欧姆挡 . (2)选 50 mA 直流电流挡，则每一大格表示 10 mA，每一小格表示 1 mA，测量的精确度为 1 mA，应估读到 0.1 m
8、A(此时为 110估读 )，指针对应的读数为 30.8 mA；选择量程为 250 mA 的电流挡，则 每一大格表示 50 mA，每一小格表示 5 mA，测量的精确度为 5 mA，应估读到 1 mA(此时为 15估读 )，指针对应的读数为 154 mA. (3)选择 10 V 电压挡，则每一大格表示 2 V，每一小格表示 0.2 V，测量的精确度为 0.2 V，应估读到 0.1 V(此时应为 12估读 )，指针对应的读数为 6.2 V. 变式 2 用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，将选择开关旋到 “10” 挡，测量时指针停在刻度盘 0 附近，为了提高测量的精确度，先将选择开关旋到 _(选填
9、 “ 1”或 “100”) 挡，然后进行了如下操作，这些操作的合理顺序是 _. A.将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数 B.将两根表笔短接，调节调零电阻，使指针停在 0 刻度线上 C.将选择开关旋到 “OFF” 挡 答案 1 BAC 解析 将选择开关旋至 “10” 的挡位测量时，指针停在刻度盘 0 附近处，说明欧姆表所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应选择 1 挡，然后重新进行欧姆调零，再测电阻阻值，测量完毕，把选择开关置于交流电压最高挡或 “OFF” 挡上，正确的实验步骤为 BAC. 变式 3 (2017 金华十校联考 )在 “ 练习使用多用电表 ” 实验中，某同学进行了如下的操作：
10、 【 精品教育资源文库 】 图 5 (1)用多用电表欧姆挡测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零，如图 5a 所示；然后用两表笔接触待测电阻的两端测该电阻的阻值，如图 b 所示 .这两步操作中不合理的是 _(选填 “ 图 a” 或 “ 图 b”). (2)用多用电表电流挡测量电路中电流，该同学将选择开关置于直流 25 mA 挡，连接的电路如图 c 所示，则图 c 中多用电表测量的是 _(选填 “ 甲电阻的电流 ” 或 “ 乙电阻的电流 ” 或 “ 甲、 乙电阻的总电流 ”) ，测得的值如图 d 所示，其读数为 _ mA. 答案 (1)图 b (2)乙电阻的电流
11、21.0 实验 12：测定电池的电动势和内阻 一、实验原理 在闭合电路中，改变 R 的阻值，测出两组 U、 I 的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程： E U1 I1r 和 E U2 I2r，联立可解出 E、 r 的值 . 二、实验电路图及实物图 如图 6 甲、乙所示， 图 6 三、实验步骤 1.根据实验电路图连接电路，将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处 . 2.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，并记录一组 U、 I 数据 . 3.用同样方法测量并记录多组数据 . 4.断开开关，整理好器材 . 5.根据测得的数据利用方程求出几组 E、 r 值，最后算出它们的平均值 .或者根据测得的
12、数据利用 U I 图象求得 E、 r 值 . 【 精品教育资源文库 】 四、数据处理 1.设计实验数据记录表 多次改变滑片的位置，读出对应的多组数据，并一一填入表中 . 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A U/V 2.测量并记录多组 U、 I 的数据：闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，读出电压表示数 U 和电流表示数 I，并填入事先绘制好的表格 (如上表 ). 3.用 U I 图象处理实验数据：以路端电压 U 为纵轴，干路电流 I 为横轴，建系、描点、连线，如图 7 所示，纵轴截距为电动势 E，直线斜率 k 的绝对值为内阻 r. 图 7 五、注意事项 1.为了使电池的路端电
13、压变化明显，电池的内阻宜大些 (选用已使用过一段时间的干电池 ). 2.要测出不少于 6 组的 (I， U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值 . 3.画 U I 图线时，由于读数存在偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍 去 .这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度 . 4.由于干电池的内阻较小，路端电压 U 的变化也较小，这时画 U I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始 (横坐标 I 必须从零开始 ).但这时图线和横轴的交点不再是短路电
14、流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻 . 例 2 (2015 浙江 10月选考 18) 某实验小组做 “ 测定电池的电动势和内阻 ” 的实验电路如图 8 所示： 图 8 (1)电流表示数如图 9 所示，则电流为 _ A. 【 精品教育资源文库 】 图 9 (2)根据实验数 据获得 U I图象如图 10所示，则电动势 E _ V，内阻 r _ . 图 10 答案 (1)0.25 (2)1.43(1.42 1.44 均可 ) 0.75(0.72 0.78 均可 ) 解析 (1)由题图可知，电流表示数约为 0.25 A. (2)U I 图象中，直线与 U 坐标轴交点的数值表示电动势的数值，内电阻 r | U I|.由题图可知电动势 E 1.43 V.r | U I| |1.43 1.00 0.57 | 0.75 . 变式 4 (2017 绍兴第一中学期末 )用如图 11甲所示电路测定铅蓄电池的电动势和内电阻 .铅蓄电池的内阻较小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻 R0.除铅蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择： 电流表 A1(0 3 A)；电流表 A2(0 0.6 A)；
