高中物理 与多用表有关问题的归类分析

1、与多用表有关问题的归类分析纵观09高考物理测量性实验，涉及的内容有电阻的测量（如全国理综2卷、上海物理试卷、安徽理综卷）、长度的测量（如全国理综1卷、北京卷、重庆卷）、速度的测量（如全国理综1卷、安徽卷、四川卷）等，其中在电阻的测量中尤其考查了多用表的使用.多用表的使用相对比较简单，但笔者经调查发现，许多考生并没有拿到满分，究其原因，平时训练中老师和学生对此没有得到高度重视.为此，笔者认为有必要将多用表及与多用表有关的问题做一分析，特写此文，以期与同行交流.一、多用表概述多用表由表头、选择开关和测量线路三部分组成，面板的上半部分为表盘，下半部分为选择开关，使用时可根据要求选择相应的测量档.多用

2、表有很多规格，有学生用多用表、实验室多用表、数字多用表等，不同的多用表功能不同，如MF47型多用表，可供测量直流电流、交直流电压、直流电阻等，具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，由于其量限多、分档细、灵敏度高、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰而被广泛应用于电子仪器、无线电通讯、电工、工厂、实验室等.下面重点介绍学生用多用表J0411型学生多用表.多用表只有一个表盘，最上面的一排刻度最右侧标注为“”,为测量电阻时使用，刻度不均匀，从左向右示数逐渐减小；第二排刻度最左侧标注为“mAV”,为测量直流电压、直流电流和交流电压时共同使用，其可刻度是均匀的，有三种刻度，

3、依次为0250、050、010，测量时其读数须跟对应的档位相对应.如选用2.5mA档位进行测量直流电流时，就在250这一排读数，读出的值再除以100就是相应的测量值；再下面是10V交流电压和2.5V交流电压的刻度，其刻度是不均匀的；再下面的刻度是测量电容和分贝值用的，在中学教学中不涉及.表盘下面有一个可以用螺丝刀调节的旋钮机械零点调节旋钮，其作用是专门调节指针位置，使其在不工作时指向表盘左侧的零点，调节此旋钮时动作要慢一些.二、原理多用表有一个复杂的电路结构，当功能选择旋钮处在不同的位置时，表头就与对应的电路元件以对应的连接方式相连（如电池、电阻、串联、并联等），从而使表针的偏转与不同的物理量

4、对应，而且，表针的偏转方向从左向右规定为正值.+_R+_红表笔黑表笔图1+_1、当作电压表（电流表）使用：将选择旋钮调到电压档（或电流档）如图1所示，红表笔接电源正极或高电势，黑表笔接电源负极或低电势，电流从红表笔流入，黑表笔流出.测量其它量时，通过表头的电流也只能是同样的方向.+_R+_红表笔黑表笔图2+_2、当作欧姆表使用：将选择旋钮调到电阻档，如图2所示（1）调零原理：将两表笔短接，根据闭合电路欧姆定律，当电流表指针指到满偏电流时： 为电源内阻，为表头内阻，为调零电阻的阻值，为调零后欧姆表的内阻.（2）测量原理：当待测电阻为时，根据闭合电路欧姆定律，流过表头的电流为：上式表明：电流大小不

5、与电阻不成线性关系，所以表盘的电阻刻度值不均匀.欧姆表表盘中央的电阻为中值电阻，根据其数值等于调零后多用表的内阻，它是欧姆表的重要参数，其值可通过表盘中间刻度直接读出.欧姆表每个量程的范围都是从零到无群大，故测量电阻没有超过量程的问题.但理论研究表明：当指针指在中央时误差最小，越接近中央误差越小，同一个电阻用不同档位测量时，指针指在不同位置，误差大小就不一样，选档的目的是为了选择误差最小的档位，一般说来待测电阻在到就可以了.三、多用表测电阻的使用步骤及注意事项（1）用螺丝刀进行机械调零.（2）选档选择欧姆档并选择合适的倍率(测电流、电压时选择合适量程),倍率调节遵循“小大大小”原则：即若指针偏

6、角较小，应转换大档位，增加倍率；即若指针偏角较大，应转换小档位，减小倍率.（3）将红黑表笔直接接触，调节调零电阻旋钮使指针指向零刻线处.（4）被测电阻的阻值为.（5）每测一次必须重新调零.（6）测量完毕后拔出表笔，选择开关置OFF档或交流电压最高档，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电.四、应用应用一：多用表的使用方法及注意事项例1（09全国理综2）某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点.（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量档适当的量程处.（3）将红、黑表笔_，进行欧姆调零.（4）测反向电阻时，将_表笔接二极管正极，

7、将_表笔接二极管负极，读出电表示数.（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4).（6）测量完成后，将选择开关拔向_位置.参考答案：短接 红 黑 中央 OFF档或交流电压最高档图3应用二、欧姆表的原理例2（09天津卷）图3示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx= k.若

8、该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较 （填“变大”、“变小”或“不变”）.解析 指针指向正中央时，待测电阻的阻值等于欧姆表的内阻当电池电动势变小，内阻变大时，相同的待测电阻会使得指针偏角变小，故欧姆表示数变大.参考答案：红 5 变大应用三、读数图4例3（08宁夏卷）如图4为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用×10档测量电阻，则读数为 .（2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数 mA. （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V.析 （1）电阻读数要用刻度乘以档位倍率，即（2）用10mA

9、档位测量电流，每格刻度为0.2mA,读数为（3）用5V档测电压，每格刻度为0.1V，读数为应用四、检测电路图5例4（09全国理综1）如图5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点连接.（1）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 档.在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表 档.（2）在开关闭合情况下，若测试得5、6两点的电压接近电源的电动势，则表明_可能有事故（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表测试该小灯泡是否有故障的具体

10、步骤.析 （1）连接点1、2已接好的情况下，电路与电源相连，但电路中无电流，故检测小灯泡以及3根导线应选用电压档，连接点1、2同时断开时，整个电路无电压也无电流，应当选用多用电表欧姆档.（2）开关闭合情况下，5、6两点的电压接近电源的电动势只能表明5、6两点或开关可能有事故.（3）将功能选择旋钮调到欧姆档；将量表笔直接相接，检查欧姆表能否正常工作；测量小灯泡的电阻，若电阻无穷大，表明小灯泡有故障.应用四、探索黑箱电学元件例5 如图6所示，盒内可能有干电池、电阻、晶体二极管等元件，盒外有A、ABC图6B、C三个接线柱.用多用表测量结果如下：（1）用直流电压档测量，A、B、C三点均无电压；（2）用欧姆档测量A、C间正反接电阻阻值相等；（3）用欧姆档测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，电阻很小