1、【 精品教育资源文库 】 实验十 练习使用多用电表 基本要求 【 精品教育资源文库 】 误差分析 1.偶然误差 (1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差 . (2)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，使指针在中值附近 . 2.系统误差 (1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池 . (2)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 . 注意事项 1.使用前要机械调零 . 2.两表笔在使用时，电流总是 “ 红入 ” 、 “ 黑出 ”. 3.刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电 流、电压、交流、直流共用，下
2、为交流 2.5 V专用 . 4.测电阻时： (1)待测电阻与电路、电源一定要断开 . (2)两手一定不要同时接触两笔金属杆 . (3)指针指中值附近较准，否则换挡 . (4)每换一次挡必须重新欧姆调零 . (5)读出示数要乘以倍率 . (6)电表自带电源，红表笔接电源负极、黑表笔接电源正极 . 5.使用完毕，选择开关要置于 “OFF” 挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池 . 考向 1 欧姆表的原理和使用 1.构造：如图所示，欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻 R 和红、黑表笔组成 . 甲 乙 丙 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联 . 外部：接被测电阻 Rx. 全电路电阻 R 总 Rg
3、 R r Rx. 2.工作原理：闭合电路欧姆定律 I ERg R r Rx. 【 精品教育资源文库 】 3.刻度的标定：红、黑表笔短接 (被测电阻 Rx 0)时，调节调零电阻 R，使 I Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零 . (1)当 I Ig时， Rx 0，在满偏电流 Ig处标为 “0”.( 图甲 ) (2)当 I 0 时， Rx ，在 I 0 处标为 “”.( 图乙 ) (3)当 I Ig2时， Rx Rg R r，此电阻值等于欧姆表的内阻值， Rx叫中值电阻 . 典例 1 某物理兴趣小组设计了如图 a 所示的欧姆表电路，通过控制开关 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有 “1
4、” 和 “10” 两种倍率 .所用器材如下： A.干电池：电动势 E 1.5 V，内阻 r 0.5 B.电流表 G：满偏电流 Ig 1 mA，内阻 Rg 150 C.定值电阻 R1 1 200 D.电阻箱 R2和 R3：最大阻值都为 999.9 E.电阻箱 R2：最大阻值 9 999 F.开关一个，红、黑表笔各 1 支，导线若干 (1)该实验小组按图 a 正 确连接好电路 .当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 R2 ，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻 R 内 ，则 R内 ，欧姆表的倍率是 (填 “1” 或 “10”). 图 a 图 b (2)闭合开关 S.
5、第一步：调节电阻箱 R2和 R3，当 R2 且 R3 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏； 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱 R4，调节 R4，当电流表指针指向图 b 所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为 . 解析 (1)当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，由闭合电路欧姆定律有 E I(r RgR1 R2)，电流表达到满偏即 I 10 3 A 时，代入数据解得 R2 149.5 ，此时 R 内 r Rg R1 R2 1 500 . 由于开关 S 断开时，欧姆表内阻较大，中值电阻较大，所以欧姆表的倍率是“10”. (2)当开关 S 闭合时，将红、黑表笔短接，由闭合电路欧姆定律有 E I(Rg
6、 R1) I【 精品教育资源文库 】 I（ Rg R1）R3 (R2 r)，此时欧姆表内阻 R 内 r R2（ R1 Rg） R3R1 Rg R3 150 ，联立解得 R2 14.5 ， R3 150 . 即当 R2 14.5 且 R3 150 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏 . 当电流表指针指向题图 b 所示的位置即 0.6 mA 时，闭合电路中总电流为 I 0.6 mA0.6 mA （ 150 1 200 ）150 6 mA，由闭合电路欧姆定律有ER 内 R4 610 3 A，解得R4 100 ，即对应的欧姆表的刻度值为 100 . 答案 (1)149.5 1 500 10 (2)
7、14.5 150 100 典例 2 如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为 20 的电阻，测量步骤如下： 甲 乙 (1)调节 ，使电表指针停在 (填 “ 电阻 ” 或 “ 电流 ”) 的 “0” 刻线 . (2)将选择开关旋转到欧姆挡的 (填 “1”“10”“100” 或 “1 k”) 位置 . (3)将红、黑表笔分别插入 “ ”“ ” 插孔，并将两表笔短接，调节 ，使电表指针对准 (填 “ 电阻 ” 或 “ 电流 ”) 的 “0” 刻线 . (4)将红、黑表笔分别与待测电阻 两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为 . (5)测量完毕，将选择开关旋转到 “OFF” 位置
8、 . 解析 使用多用电表欧姆挡，先机械调零，测量 20 的电阻时，要使用 “1” 的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为 19.0 . 答案 (1)指针定位螺丝 电流 (2)“1” (3)欧姆调零旋钮 电阻 (4)19.0 1.欧姆表的红表笔接内部电源的负极，测量时电流从黑表笔流出，从红表笔流入 . 2.使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小 ，测量电阻值越大 . 【 精品教育资源文库 】 考向 2 多用电表的原理和使用 1.外部构造 多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示 . 2.多用电表内部原理示意图 多用
9、电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用 .如图中 1、 2 为电流测量端， 3、 4 为电阻测量端，5、 6 为电压测量端 .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 . 典例 3 在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表 ，图甲为电表的电路图 .已知选用的电流表内阻 Rg 10 、满偏电流 Ig 10 mA，当选择开关接 3 时为量程 250 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
10、没有标出 . 甲 【 精品教育资源文库 】 乙 (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，刘聪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所示，则 C 处刻度应为 ； 计算得到多用电表内电源的电动势为 V.(保留两位有效数字 ) 解析 (1)选择开关接 1 时，多用电表为电流表，其满偏电流为 10 mA，则选用 0 100 mA 的电流刻度线
11、，此时表盘的最小刻度为 2 mA，则读数为 69 mA，而电流表满偏电流为 10 mA，再把该数据缩小为原来的十分之一即为电流表的示数，故为 6.9 mA.选择开关接 3 时，多用电表为电压表，其量程为 250 V，此时表盘的最小刻 度为 5 V，估读数字出现在最小刻度的本位，故此时电压表读数为 173 V. (2)电阻箱读数为 510 1100 150 ，此时电表指针指在正中间，此电阻值即为欧姆表的中值电阻，也等于欧姆表的内阻 Rg R1 r.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时，根据欧姆定律有 E Ig(Rg R1 r) 1.5 V. 答案 (1)6.9 mA 17
12、3 V(172 174 V 均可 ) (2)150 1.5 典例 4 在 “ 练习使用多用电表 ” 的实验中： (1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触 点的电势比黑表笔 (填 “ 高 ” 或“ 低 ”). (2)某同学把选择开关打到 “1” 挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应 . A.用力转动欧姆调零旋钮 B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C.更换多用电表的电池 D.作报废处理，换新的多用电表 (3)在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数 . 【 精品教育资源文库 】 所选择的挡位 指针读数 直流电压 10
13、V 电阻 “10” 挡 解析 (1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接 ，黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低 . (2)把选择开关打到 “1” 挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选 B. (3)多用电表选择直流电压 10 V 挡，由图示可知，其分度值为 0.2 V，示数为 3.6 V；选择开关置于电阻 “10” 挡，由图示表盘可知，其示数为 2610 260 . 答案 (1)低 (2)B (3)3.6 V 260 考向 3 使用 多用电表
14、检测电路故障 1.断路故障的检测方法 (1)将多用电表拨到电压挡作为电压表使用 . 将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏 . 在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联 .若电压表的示数为零，则说明该部分电路完好，若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点 . (2)将多用电表拨到电流挡作为电流表使用 .将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路 . (3)用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间， 若有阻值 (或有电流 )说明元件完好，若电阻无穷大 (或无电流 )说明此元件断路 . 不能用欧姆表检测电源的情况 . 2.短路故障的检测方法 (1)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路 . (2)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示
