一轮复习鲁科版第43讲实验十二用多用电表测量电学中的物理量课件

第四十三讲实验十二

用多用电表测量电学中的物理量一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)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。

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＋R＋r＋Rx。0∞中值二、多用电表

1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。2.外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。

3.多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。

三、二极管的单向导电性

1.晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。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。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，则可用小螺丝刀调节定位螺丝，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。①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__________挡，测小灯泡两端的电压。②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于__________挡，测量通过小灯泡的电流。(5)测量定值电阻①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，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的______，即得测量结果。④测量完毕，将选择开关置于____________挡或“______”挡。直流电压直流电流倍率交流电压最高OFF1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“____入”、“____出”。(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度____侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘____侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮。(3)欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率。(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆。红黑左右(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和______断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表。(6)测电阻时每换一次挡必须重新__________。(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“________”挡。长期不用，应把表内电池取出。电源欧姆调零OFF2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡a.将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源______，若电压表示数为零，说明电源______。b.在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有______。②用直流电流挡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____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____路。

良好损坏断点断断(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____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数不为零，故障应是短路。短考点一多用电表的原理【例1】(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0～99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图甲中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图乙所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。

乙(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图丙所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω。丙解析(1)欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即r＋R0＋RA＋R＝15kΩ，解得R＝900Ω。由于滑动变阻器R2的最大阻值为500Ω，所以滑动变阻器选R1。

(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指在0刻度上。电阻箱的阻值为35000.0Ω。

答案(1)如图所示900

R1

(2)45kΩ

5kΩ(3)0

35000.0(1)图甲中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________。(结果均保留3位有效数字)答案(1)黑

(2)B

(3)160

880

(4)1.41mA1.10×103

Ω

2.82V解析(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5mA的电流表，则读数为1.41mA；若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100Ω挡，则读数为11.0×100Ω即1.10×103Ω；若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5V电压表，则读数为2.82V。考点二多用电表的使用和读数【典例2】小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用表(简称A表，下同)“×10Ω”挡欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。他找来了另一个多用电表B(简称B表，下同)、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材。实验的操作如下：(1)小明将A表调到“×10Ω”挡，将B表调到“mA”挡，准备如图7甲将所有的器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线。(2)先使用B表的电流挡测量A表“×10Ω”挡的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆挡“×10Ω”挡位置。几次试测后，确定B表应使用“10mA”挡，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图乙所示，记录下B表读数为__________mA。(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表__________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。(4)调节电阻箱，闭合开关，当B表读数为6.0mA时，读出电阻箱阻值为R1；继续调节电阻箱阻值，当B表读数为4.0mA时，读出电阻箱阻值为R2；(5)断开电路，整理器材。(6)数据处理。根据以上测量数据，可算出A表“×10Ω”挡内置电源的电动势E＝__________V，A表“×10Ω”挡欧姆调零后的内阻R0＝__________Ω，B表量程“10mA”挡的内电阻RB＝__________Ω。(以上3空的结果用R1、R2表示)解析(1)电路连线如图。(2)因为B表应使用“10mA”挡，则B表读数为8.0mA。(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表红黑表笔短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。

(6)设电表A欧姆×10挡的内阻为R0，则有设电表B量程为10mA挡的内阻为RB，【变式2】用如图所示的多用电表测量定值电阻。(1)待测电阻的阻值约为20Ω，测量步骤如下：①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准__________(选填“直流电流、电压”或“电阻”)“0”刻线。②将选择开关转到电阻挡的__________(选填“×1”“×10”或“×100”)的位置。③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的_______(选填“0刻线”或“∞刻线”)。④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。

(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按__________的顺序进行操作，再完成读数测量。A.调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线B.将红黑表笔接触C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.把选择开关旋转到“×100”位置

E.调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线答案(1)①直流电流、电压②×1

③0刻线(2)DBE解析(1)①调节指针定位螺丝，进行机械调零，使多用电表指针对准直流电流、电压“0”刻线。②因待测电阻约为20Ω，则将选择开关转到电阻挡的“×1”的位置。③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0刻线”。(2)测量后要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻，则需先将选择开关旋转到“×100”位置，然后两表笔短接调零，使电表指针对准电阻的“0”刻线。故为D、B、E。

考点三多用电表的应用【典例3】如图甲所示，某叠层电池是由多块干电池块串联在一起组成，它与普通干电池性质相似。现用该电池与表头、滑动变阻器组装成一个×10k倍率的欧姆表，其原理图如图乙所示。为了将表头电流刻度改为电阻刻度，该同学进行了如下操作： ①将两表笔短接，调整滑动变阻器，使表头指针指到右侧“0”刻度线处； ②在两表笔间接入电阻箱，调节电阻箱阻值为150kΩ时，表头示数为30μA；再调节电阻箱阻值为450kΩ时，表头示数为15μA。根据以上信息，回答下列问题：(1)图乙中a表笔是____________(填“红表笔”或“黑表笔”)；(2)叠层电池的电动势为__________V，改装的欧姆表内阻是________kΩ，表头的满偏电流Ig＝________μA；(3)将电流刻度改为电阻刻度，电流为7.5μ