实验十练习使用多用电表

实验十练习使用多用电表1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)会使用多用电表探索黑箱中的电学元件2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3实验步骤(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程(2)机械调零：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)测量小灯泡的电压和电流按如图甲所示的电路图连好电路，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按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流(5)测量定值电阻根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡1多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法将多用电表拨到电压挡作为电压表使用a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b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用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路2使用多用电表的注意事项(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扭(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)由于欧姆表盘难以估读，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3欧姆表测电阻的误差分析(1)电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大(2)欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常使表针指在中央刻度附近，即表盘的范围内，误差较小多用电表的基本使用某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点(2)将图甲中多用电表的红表笔和_(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_V.(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丁所示根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_k.解析(1)欧姆表调零：将红表笔和黑表笔短接，使指针指电阻0刻度(2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“”接线柱流入、“”接线柱流出，而黑表笔连接多用电表内电池的正极，所以多用电表的红表笔和“”端相连，黑表笔连接“”端(3)多用电表和电压表的读数分别为15.0 k和3.60 V.(4)由题图甲可知多用电表欧姆“1 k”挡直接测量电压表的内阻RV，所以RV12.0 k.(5)设多用电表内电池的电动势为E，多用电表电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为Rg，依题给条件由欧姆定律得：E(15.0Rg)，E(12.0Rg)，又RV12.0 k，解得：E9.00 V，Rg15.0 k.答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.01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：(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_(选填“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“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，对电表进行校准解析：机械调零应旋动S，使指针对准I0或.欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作答案：(1)S(3)T0刻线(4)ADC2(2014高考安徽卷)某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图甲所示，得出电压表的内阻为3.00103 ，此时电压表的指针也偏转了已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为_ V(结果保留两位有效数字)(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图乙所示的电路图，实验步骤如下：A断开开关S，按图乙连接好电路；B把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C将电阻箱R0的阻值调到零；D闭合开关S；E移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V的位置；F保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a待测电压表b滑动变阻器：最大阻值2 000 c滑动变阻器：最大阻值10 d电阻箱：最大阻值9 999.9 ，阻值最小改变量为0.1 e电阻箱：最大阻值999.9 ，阻值最小改变量为0.1 f电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用_(选填“b”或“c”)，电阻箱中选用_(选填“d”或“e”)电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测_R真(选填“”或“”)；若RV越大，则越_(选填“大”或“小”)解析：(1)欧姆表的中值电阻即为其内阻值由欧姆挡中央刻度值“15”可知欧姆表内阻为1.5103 ，根据电阻分压原理可知，电压表的示数URV3.00103 V1.0 V.(2)明确半偏法测电阻的工作原理由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知，滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻，故滑动变阻器选c.电阻箱的阻值应与电压表内阻近似，故电阻箱选d.接入电阻箱后，电路总电阻阻值变大，干路电流变小，电阻箱R0和电压表分担的电压变大，则UR0URV，故R测R真RV越大，R测越接近真实值，故越小答案：(1)1.0(2)cd小3(2015高考广东卷)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“1”欧姆挡测量，示数如图甲所示，读数为_，据此应选择图中的_(选填“乙”或“丙”)电路进行实验(2)连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐_(选填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验(3)图丁是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件_(选填“X”或“Y”)是非线性元件(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图戊所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V利用图丁可算得E_V，r_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)解析：(1)用多用电表的欧姆挡测电阻时，电阻值示数倍率，故读数为10 110 ，由于，或RXRV，故用伏安法测元件X的电阻时，电流表应外接，故选乙电路进行实验(2)滑片P从左向右滑动过程中，元件X两端的电压越来越大，电流越来越大，故电流表示数逐渐增大(3)由UI图线可知Y是非线性元件(4)由(3)中的UI图线，可知线性元件的电阻RX10 ，当S1、S2都闭合时，回路中的电流I10.3 A，当S1闭合，S2断开时，回路中的电流I20.1 A，根据闭合电路欧姆定律，得EI1(RXr)，EI2(RXRr)，联立两式并代入数据解得E3.2 V，r0.50 .答案：(1)10乙(2)增大(3)Y(4)3.20.50用多用电表进行元件探测、检测电路故障如图甲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“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的_(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_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，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乙所示请将记录表补充完整，并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路.两表笔接的接点多用电表的示数a、b_a、c10.0 b、c15.0 解析(1)A是指针定位螺丝，B是欧姆调零旋钮，C是功能选择开关，故选填A. (2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表，应采用“点触”方式 (3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0 .因黑箱内只有三个阻值相等的电阻，由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和，故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍，故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联；a、b间有两个电阻时两个电阻并联，电路图见答案答案(1)A(2)短暂(3)5.0如下图所示4(2014高考天津卷)现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组E(电动势6 V)；一个滑动变阻器R(020 ，额定电流1 A)；两个相同的电流表G(内阻Rg1 000 ，满偏电流Ig100 A)；两个标准电阻(R129 000 ，R20.1 )；一个电键S、导线若干(1)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是_(填字母代号)A这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C如需进一步测量可换“1”挡，调零后测量D如需进一步测量可换“1 k”挡，调零后测量(2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁解析：(1)用欧姆表粗测该电阻时，发现指针偏角非常大，说明欧姆表的读数非常小，因此，这个电阻的阻值很小，A正确为了使欧姆表读数误差更小些，应换“1”挡，调零后再测量，C正确，故选A、C.(2)要求测量电路的能耗较小，因此，应使用滑动变阻器的限流接法可供选择的器材中无电压表，需用电流表G和R1串联改装成电压表由于电流表G的量程太小，所以，需用R2和G并联改装成量程较大的电流表由于未知电阻阻值较小，故电路采用“外接法”综合考虑，电路图如图所示答案：(1)AC(2)见解析图5(2014高考重庆卷)某照明电路出现故障，其电路如图甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图乙所示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图乙相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)解析：(1)因用直流50 V挡检测，故满偏时电压为50 V，刻度均匀，在题图乙所示位置时，读数为11.5(11.211.8之间的值均可)V，说明蓄电池正常(2)红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯答案：(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池(2)小灯6(2015高考全国卷)图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路(1)已知毫安表表头的内阻为100 ，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可以求出R1_，R2_.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 的标准电流表A对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 和1 000 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 和3 000 .则R0应选用阻值为_的电阻，R应选用最大阻值为_的滑动变阻器(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图乙的电路可以判断出损坏的电阻图乙中的R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图甲虚线框内的电路则图中的d点应和接线柱_(选填“b”或“c”)相连判断依据是：_.解析：(1)设使用a和b两接线柱时，电表量程为I1，使用a和c两接线柱时，电表量程为I2，则使用a和b时：IgI1使用a和c时：IgI2由两式得R115 ，R235 .(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R小 500 ，总电阻的最大值为R大 3 000 ，故R0选300 的，R选用最大阻值为3 000 的滑动变阻器(3)d接b时，R1和R2串联，不论是R1还是R2损坏，电表都有示数且示数相同，故应将d接c.根据d接c时的电路连接情况可知：闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2.答案：(1)1535(2)3003 000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2多用电表当欧姆表使用时内有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，涉及的变形有：1与电压表串联形成闭