2019第二章第7节精品教育.doc

1、第7节学生实验：练习使用多用电表学习目标核心提炼1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点，了解多用电 表的基本结构，知道多用电表的测量功能。1个电表多用电表4个测量测电压、测电流、测电阻、测二极管的正 反电阻1个判断判断箱内元件2.通过对欧姆表的讨论，进一步提高应用闭合电路 的欧姆定律分析问题的能力，知道欧姆表测量电阻 的原理。3.掌握多用电表的使用方法并会正确读数。1个检测检测电路故障4.会用多用电表测电压、电流及定值电阻，并会测二极管的正、反电阻。一、实验目的1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. 会根据多用电表表盘刻度及指针位置读数。二、实验原理（一）欧姆表的构造

2、及原理。1. 内部构造：表头、电源和可变电阻三部分组成。2. 原理：依据闭合电路欧姆定律制成，由电流表改装而成。3. 测量原理：如图1所示，当红、黑表笔间接入被测电阻 Rx时，通过表头的电流1 = Rx + R： Rg + r。改变被测电阻Rx的阻值，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读 出被测电阻的阻值。图14. 内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流lg,根据闭 合电路欧姆定律知lg=+ fE + R，故欧姆表内电阻R内= r + Rg+ R。（二 ）多用电表的原理1用途共用一个表头，可分别测量电压、电

3、流、电阻等物理量。2. 最简单的多用电表原理图如图2所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为电流表使用，接通 2时，可作为 欧姆表使用，接通3时，可作为电压表使用。图23. 外形构造如图3所示，选择开关周围有不同的测量功能区域及量程择开关旋到不同的 位置，多用电表内对应的仪表电路被接通，就相当于对应的仪表。在不使用时， 应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。图3思考判断1. 欧姆表的内阻是电源内阻、表头内阻和滑动变阻器有效电阻之和。（V）2. 欧姆表的红表笔接内部电源的正极。（3. 多用电表所有刻度线都是均匀的。（4. 用多用表无论是测电压或是测电流时电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出。（V

4、）5. 使用多用电表欧姆挡测电阻时，指针摆动角度越大，测量越精准。（三、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。四、实验步骤1. 测量电压选择直流电压挡合适的量程。（2）将多用电表与被测电路并联，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔高（填 高” 或低” 0）2. 测量电流（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，把多用表串联在电路中，注意电流应该从红表笔d入电表。3. 测电阻（1）将选择开关打在欧姆挡上，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。电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，经过被测量电阻。

5、测量步骤： 选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。 欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Q” 测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为 待测电阻阻值。 实验完毕，应将选择开关置于 “ OFF挡或交流电压最高挡。4用多用电表判断二极管的正负极认识二极管：如图4所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极。 特点：电流从正极流入时电阻很小（填 很小”或 很大”，而从负极流入时电阻很大 （填很大”或很小” o）图4（2）多用电表测二极管的正反向电阻 测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低 _（填低”或 高

6、”倍率的欧姆 挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极。 测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高（填低”或高”倍率的欧姆 挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极。五、数据处理1测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积。2. 如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位； 若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同 即可。六、误差分析1. 电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换 电池。2. 欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带

7、来误差。3. 由于欧姆表刻度的非线性，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，使指针指在刻度盘中央附近。七、注意事项1表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入牛”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”指表盘刻度右侧的“0位置，调整的是电 阻挡的调零旋钮。3. 测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。4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。5. 测量电阻时待测电阻要与其他元件和电

8、源断开，否则不但影响测量结果，甚至 可能会损坏电表。6多用电表使用完毕，应将选择开关置于“OFF当或交流电压最高挡，如果长期不 用时，把表内电池取出。精典示例一、欧姆表测电阻原理例1如图5所示为欧姆表的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为 300卩， 内阻Rg= 100 Q,调零电阻最大值R= 50 k愆串联的定值电阻Ro = 50 Q,电源电 动势E= 1.5 V。当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得的电阻 Rx是多少？图5解析 用欧姆表测量电阻时，对电路应用闭合电路欧姆定律，当电流表满偏时有：EE 153lg= ，其中R内为欧姆表的内阻。所以有： R内=T =4 Q= 5.0 X0 Qo

9、R内|g 3.0 X0-4用它测量电阻Rx时，当指针指在表盘中央时有殳二盘x得：習-R内，故 测得的电阻Rx是5.0 xo3 Qo答案 5.0 X03 Q欧姆表的改装实质用均匀的电流反映不均匀的电阻，抓住欧姆调零的表达式和测任意电阻时电流的 第 5 页表达式，进行联立求解，可以求出 Rx( 即表盘刻度数值 )。二、多用电表测电流、电压和电阻的实验操作例 2 在练习使用多用电表的实验中：(1) 某同学连接的电路如图 6 所示图6 若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过 的电流； 若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是的阻值； 若旋转选择开关，使尖端对准

10、直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是 两端的电压。(2) 在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若 ()A. 双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B. 测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C. 选择“X 1倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 QD. 欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大解析(1)当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与Ri串联，此时电流表测得的是通过 R1 的电流。 切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是Ri和R2的串联总电阻。 选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关

11、，电阻Ri被断路，此时多用电表示数等于电阻 R2 两端的电压，也等于电源的路端电压。(2)双手捏住两表笔金属杆时， 测量值为被测电阻与人体电阻的并联阻值， 应偏小， A 错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率， B 错误；选择开关 对应“X0”倍率时，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250莒C错误； 电池使用时间太久，电动势减小，虽然完成调零，但中值电阻偏小，测量时读数 将比真实值偏大， D 正确 答案 RiRi和R2串联 R2(或电源)(2)D三、多用电表的读数例3如图7所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“X 10的电阻挡测电阻时， 表针指示如图所示，贝U：图7(1)所

12、测电阻的阻值为 Q;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0 X104 Q的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是 选填“X 10”“X或 10X1)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。解析(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“X00”，读数为1.5 X103 Q;测2.0 X04 Q电阻时应选“Xk”的欧姆挡(2)选50 mA电流挡，则每一大格

13、表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确1度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为和估读)，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1精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为5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1为0.2 V，应估读到0.1 V(此时应为2估读)，指针对应的读数为6.2 V。答案 (1)1.5 W3 X k (2)30.8(30.730.9 都正确)154 (3)6.2电表的读数方法在实验中，测量时要

14、按照有效数字的规律来读数，测量仪器的读数规则为测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，具体来讲：(1) 最小分度是T的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。(2) 最小分度为2”或5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之 一或五分之一估读。欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数。为减小读数误差，指 针应指在表盘上靠近中间的部分，否则需要换挡，换挡后，需要重新进行欧姆调 零。四、用多用电表检查电路故障例4如图8所示是某同学连接的实验实物图，合上开关后，发现A、B灯都不亮。他采用下列两种方法检查故障。图8(1)用多用电表的直流电压挡进行检查； 选择开关应置于

15、下列量程的 当。(用字母序号表示)。A. 2.5 VB.10 VC.50 VD.250 V 在测试a b间直流电压时，红表笔应接触 。(填a”或b”) 该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是 。(假设只有下列选项中的某一项故障)测试点a、bc、bc、dd、f电压表示数有示数有示数无示数有示数A. 灯A断路 B.灯B短路C.c、d段断路 D.d、f段断路(2)用欧姆挡检查： 测试前，应将开关S填 断开”或 闭合” o) 测量结果如下表所示，由此可以断定故障是 测量点c、dd、ee、f指针偏转情况一7A.灯A断路B.灯 B断路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路 解析 图中电源有

16、四节干电池，电源电动势约为6 V,故选择10 V的量程较合适， B 正确。 当使用电压表分析电路故障时，红表笔应接在高电势处，故接a端。 如果电压表有示数说明电压表两侧与电源相连的电路是完好的，结合测试结果知 d、 f 段断路。(2)测试前，应将开关断开，避免烧坏电表。欧姆表右偏说明两接触点之间没有断路， 不偏转说明两接触点之间断路， D 正 确。答案BaD (2)断开D电路故障检测方法(1) 判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程 的选取。可分以下三种情况作出判断： 如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联 路段内有短路。 如果电压表

17、有示数，说明在和电压表并联的电路之外无断路或该并联路段内无 短路。 如果电压表示数等于电源电动势 可能和电压表并联的电路间有断路，而该 并联路段之外的电路无断路。(2) 若用电流表判断，则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否则会损 害电流表。(3) 利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件 与电路断开。五、判断箱内元件例5如图9所示A、B、C为黑箱上的三个接点，已知任意两个接点间最多接两 个元件，可能的元件有电池、电阻和二极管。用多用电表判断黑箱内有无电池， 操作方法是：用多用电表的 挡检测，确定黑箱内没有电池。用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻，其结果：黑

18、表笔接B点、红表笔接C点时阻值很小，反接时阻值很大；A、B间正、反接时阻值均为 R;黑表笔接A点、红表笔接C 点时阻值比AB间阻值R略大。反接时阻值很大。请在图中画出黑箱内一种可能 的电路。图9解析用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用直流电压挡测各对接点间的电压，若任意一组接点间均无电压，则说明黑箱内没有电池；对电阻来说，无论红黑表笔怎样接，电阻值都不变，所以A、B间接有电阻；对二极管来说，正向电阻很小，而反向电阻很大，所以 B、C间接有二极管。答案 直流电压 黑箱内元件如图所示1. （欧姆表的工作原理）（2019广东梅州月考）如图10是一个将电流表改装成欧姆表的电路示意图，欧姆表进行

19、调零后表内滑动变阻器的阻值为R,定值电阻为Ro,其余电阻忽略不计，对未知电阻 Rx进行测量，指针偏转至满刻度一半处，则未知 电阻Rx的阻值为（）图10A. R+ RoB.2R- RoC.RRoD.4R解析 设电动势为E,满偏电流为lg,欧姆表调零即待测电阻为零，此时由闭合电路欧姆定律有lg= ，对未知电阻Rx进行测量，指针偏转至满刻度一半处，R+ Ro1E由闭合电路欧姆定律得，解得Rx= R+ Ro， A正确。Rx+ R+ Ro答案 A2. （多用表测电阻）（1）用多用电表的电阻挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中 S为选择开关，P为电阻挡调零旋钮。把你认 为正

20、确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。第 9 页a. 将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的0刻度，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使其尖端对准电阻挡X1 kd. 旋转S使其尖端对准电阻挡X100e. 旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔合理顺序为 。根据如图11所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 0=图 11(2) (多选)下述关于用多用电表电阻挡测电阻的说法正确的是 A. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B. 测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则

21、会影响测量结果C. 测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D. 测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零解析 (1)使用欧姆表的步骤是选挡、电阻挡调零、测量读数、将选择开关拨至交 流电压的最高挡或OFF挡。根据被测电阻的阻值知，应选X1 k挡，根据欧姆表的 读数的规则知读数为30X1 k亠30 k 0 (2)测量电阻时，若指针偏转过大，说明被测电阻较小，应选用倍率较小的挡位， A 项正确；测量时按规定红、黑表笔分别插正、负插孔，但表笔只是两个测量的 引线，本身并没有正负，故调换不会影响测量结果， B 项错误；根据欧姆表的使 用规则， C 项正确；使用电阻挡时，换挡后应重新调零，若测量不同电阻

22、，不用 换挡则不需要重新调零， D 项错误。答案 cabe 30 k(或 30 000) (2)AC3. (用多用电表检测电路故障 )在如图 12所示的电路中， 1、 2、 3、 4、 5、 6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、 3根导线以及电路中的各连接点。图 12第 10 页为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的挡。(2)在开关闭合情况下，若测得 5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明 可能有故障。将小灯泡拆离电路，写出用多

23、用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。解析 用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开，在点1和点2已接好的情况下，应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压；点1和点2同时断开时，可以用欧姆挡进行测量。在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源 电动势，可知开关或连接点5、6出现故障。把小灯泡拆离电路后，检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡是断 路的。答案(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6 (3)将多用电表挡位调至欧姆挡；将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻，如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障。课后巩固提升亠砒隊継灑升基

24、础过关1. (2019辽宁阜新月考)关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法正确的是 ()A. 接欧姆表内电源负极的应是黑表笔B. 换挡后，都要重新调节调零电阻，使指针指到欧姆零刻度C. 表盘刻度最左边所表示的电阻阻值为零D. 表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的解析 欧姆表内部有电源，与被测电阻组成了闭合回路，为保证电流方向正确，则应是红表笔接内置电源负极，A错误；每次换挡后都必须重新进行短接调零，B正确；表盘刻度最左边表示电流为零，而电阻阻值则为无穷大，C错误；电流R 内 + RxI与Rx不成反比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，左边密右边疏,D错误答案 B2. （多选）欧姆表的内部电路如图1所示

25、，已知电流计的电阻为 Rg,滑动变阻器接 入电路的阻值为Ro，电源的电动势和内阻分别为 E、r。下列说法正确的是（ ）图1A. 欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律B. 电路图中左侧的表笔为黑表笔C. 欧姆表表盘的最左端为欧姆“（刻J度D. 欧姆表表盘的中间刻度值为 R中=r + Rg+ Ro解析 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的， A正确；电流从黑表笔出，红表笔进，B错误；“刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时,3= E2Ro+ Rg+ r + RxIg=ERo+ r + Rg，所以Rx= Rg+ Ro+ r，即中间刻度值为r + Rg+ Ro， D 正确。答案 AD3.

26、用多用电表探测图2所示的黑箱发现：用直流电压挡测量， E、G两点间和F、 G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆表测量，黑表笔（与电表内部电 源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小， 但反接阻值很大。那么该黑箱内元件的接法可能是下列选项中的 （）图2解析 用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，说明E、G与F、G间可能有电源存在；用欧姆挡测量，因电流从黑表笔出来通过导体再从红表笔进入欧姆表，故若黑表笔接 E点红表笔接F点时电阻小，说明电流容易从 E通过导体；若黑表笔接F点红表笔接E点时电阻很大，说明电流不能从 F通过，第 13 页这就说明

27、E、F 间有二极管且 E 是正极，故该黑箱内元件的接法可能是 B。答案 B4. 用如图3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。图3(1) 旋动部件 ，使指针对准电流的 “0刻”线。(2) 将K旋转到欧姆挡“X 10的位置。(3) 将插入“”、“”插孔的两表笔短接， 旋动部件 ，_使指针对准电阻的 选填“0”线或“刃刻线)。(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“X 1的位置B. 将K旋转到电阻挡“X 1 的位置

28、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使指针对准电流的0”刻线，应旋动机械调零部件S；使指针对准电阻的0” 刻线，应旋动欧姆调零部件 T;测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻 值很大，根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近 “中值”的原则知，应先换用较大倍 率的挡位，因此步骤A合理；然后，每换一个挡位应重新调零，则选步骤D ;最后，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻的两引线相接，应选步骤C。答案 (1)S (3)T “0刻”线 (4)ADC能力提升5. (1)参考多用电表面板完成下列填空：用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有 处，并把多用电表 联接到被测电路中；若测电压时，应把选择开关旋至