新人教版高中物理选修3-1： 实验：练习使用多用电表

一、实验目的1．通过实际操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。

2．会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，并据此判断二极管的正、负极。

3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。

二、实验原理1．指针式多用电表(1)如图所示，多用电表的上半部分为表盘，下半部分为选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。

将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或欧姆挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通。

(2)测量功能区域电压挡和电流挡对应的数值表示电压表或电流表的量程，欧姆挡对应的数值表示倍率。

读数时，要读取跟功能选择开关挡位相对应的刻度值。

2．测量准备(1)使用多用电表前应先检查其机械零位。

若一开始指针不正对电流的零刻度，应用小螺丝刀调节多用电表的指针定位螺丝，使指针正对零刻度。

(2)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。

3．测量小灯泡的电压如图甲连好电路，将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，测小灯泡两端的电压。

4．测量通过小灯泡的电流如图乙所示连好电路，将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。

5．测量定值电阻(1)调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。

(2)将多用电表的选择开关旋至“Ω”挡的“×1”量程上，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”欧姆，然后断开表笔。

(3)将两表笔分别接触标定值为几十欧的定值电阻两端读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后断开表笔。

(4)将多用电表的选择开关旋至“×100”挡，重新进行欧姆调零。

(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，与标定值进行比较，然后断开表笔。

6．测量二极管的正反向电阻二极管是一种半导体元件，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为“”。

(1)二极管的单向导电性。

电流从正极流入时电阻比较小，而从正极流出时电阻比较大。

(2)测正向电阻：如图甲所示，将多用电表的选择开关旋至低倍率的欧姆挡(例如“×10”挡)，将红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，然后两表笔短接进行欧姆调零后，将黑表笔接触二极管正极，红表笔接触二极管负极，把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率(例如10)，求出正向电阻R1。

多用电表的原理实验：练习使用多用电表时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每小题6分，共48分)1．关于多用电表刻度盘上的刻度，下列说法正确的是( )A ．测量电压、电流和电阻时，所用的刻度都是均匀的B ．测电阻时，各挡位的测量范围都是0～∞，所以测量时不需要选择挡位C ．电阻挡的零刻线与电压挡的零刻线重合D ．电阻挡的零刻线与电流挡的满刻线重合答案：D2．用多用电表测电压和电阻时，若红表笔插入多用电表的正插孔，黑表笔插入多用电表的负插孔，则( )A ．测量电压时，电流从红表笔流入多用电表B ．测量电压时，电流从黑表笔流入多用电表C ．测电阻时，电流从红表笔流入多用电表D ．测电阻时，电流从黑表笔流入多用电表解析：多用电表上插孔的正负表示的是电流表的极性正负．答案：AC3．一同学用多用电表的欧姆挡测量一个“220V 40W ”的白炽灯泡的电阻值，测量结果为90Ω，但用公式P ＝U 2R计算该灯泡的阻值是1210Ω，下列说法正确的是( ) A ．两个电阻值相差太大是不正常的，一定是实验时读错了B ．两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大C ．两个电阻值相差太大是不正确的，可能是出厂时把灯泡的功率标错了D ．两个电阻值相差很大是正常的，阻值1210Ω是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值，阻值90Ω是灯泡不发光(室温)时的电阻值解析：用多用电表的欧姆挡测量白炽灯泡的电阻值时，流经电表的电流很小，电灯的实际电功率很小，灯丝温度很低，电阻率很小，所以电阻值很小．答案：D4．用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是( )A ．测量前必须进行欧姆挡调零，且每次变换测量挡位后都要重新调零B ．在测量大电阻时，为使测量更准确，应用两手将表笔和待测电阻两端捏紧C ．测量电路中的电阻时，要将待测电阻与电源断开D ．多用电表使用完毕，应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高挡答案：ACD5．(2010·四川卷)用多用电表探测图所示黑箱发现：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；用欧姆挡测量，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图中的()解析：电流从欧姆表的黑表笔流出，从红表笔流进．对黑箱来说，电流从E流进，从F流出，这时电阻很小，而反接电阻很大，说明E、F间的元件为二极管，且E端接的是二极管的正极，接法为B图．答案：B6．实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容各一只，性能均正常，外形十分相似．现将多用电表转换开关拨到R×100Ω挡，分别测它们的正、反电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R反＝0.5kΩ，测乙元件时R正＝0.5kΩ，R反＝100kΩ，测丙元件时，开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在100kΩ上，则甲、乙、丙三个元件分别是()A．电容、电阻、二极管B．电阻、电容、二极管C．电阻、二极管、电容D．二极管、电阻、电容解析：本题考查欧姆表测电阻、电容、二极管正反向电阻．电阻正反向导电性能相同，二极管具有单向导电性，所以甲是电阻，乙是二极管，电容器虽然不允许直流电通过，但接直流电时有充电过程，电流由大到小变化，电阻的读数也就由小到大变化，故丙是电容．故正确答案为C.答案：C7．如x2图所示的电路为欧姆表原理图，电池的电动势E＝1.5V，G为电流表，满偏电流为200μA.当调好零后，在两表笔间接一被测电阻R x时，电流表G的指针示数为50μA，那么R x的值是()A．7.5kΩ B．22.5kΩC．15kΩ D．30kΩ答案：B8．有三个电阻串联，如下图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表的示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因．电压表测量数据为U ab＝U cd＝0，U ac≠0，则该电路的故障原因可能是()A．R1断路B．R2断路C．R3断路D．R1、R2、R3断路解析：若R1断路，U ab≠0，A错误；若R2断路，U ab＝U cd＝0，U ac≠0，且电流表的示数为零，B正确；若R3断路，U cd≠0，C错误；若R1、R2、R3断路，U ac＝0，D错误．答案：B二、填空题(共16分)9．(2011·全国卷)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如下图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”和“黑”)色．图1(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如下图2(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.图2(3)将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA.(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留3位有效数字)答案：(1)黑(2)14.053.0 4.6(3)102(4)1.54三、解答题(共36分)11．(20分)如下图所示，某幢居民楼有甲、乙两个房间需要从一楼接电，已知一楼的接线盒内有4根电缆(未做任何标记)，其中有两根通向甲房间，有两根通向乙房间，如果只用一只多用电表，试判断通向甲房间的电缆是哪两根？答案：可将甲房间内的两根电缆接在一起然后在一楼用多用电表的欧姆挡分别测量这四根电缆c、d、e、f两两间的电阻值，如果电阻为∞，说明这两根电缆不可能同时都通向甲房间，如果某次测量中电阻较小，说明这两根电缆一定就是通向甲房间的那两根，其余两根电缆就是通向乙房间的．。

高二物理人教版选修31实验：练习使用多用电表重/难点重点：多用电表正确运用的方法和读数。

难点：多用电表中的欧姆挡的原理和运用。

重/难点剖析重点剖析：本节实验的实验目的是：1、进一步了解多用电表的结构和功用。

2、会运用多用电表测小灯泡的电压、电流、电阻。

由于先生对多用电表的看法是一无所知的，故在实验前要停止实际的教学：看法多用电表的结构、读数的方法、测量各物理量时本卷须知等。

然后让先生分组实验，停止测量小灯泡电压、电流的实验。

难点剖析：经过引见多用电表欧姆挡的原理，从而让先生更快掌握欧姆表运用的本卷须知和操作步骤，并让先生讨论欧姆表测电阻的步骤，接着让先生做分组实验，测量两个定值电阻，在实验进程中，教员在各个小组间停止巡视指点，及时处置出现的效果，最后停止稳固练习，到达本节课的目的。

整节课的顺序为：实际学习——实验操作——实际学习——实验操作——总结——稳固练习。

打破战略1、多用电表的结构〔1〕表盘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其上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度如下图；下半部为选择开关。

它的周围刻有各种测量项目和量程。

另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试表笔的插孔由于多用电表的测量项目和量程比拟多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度〔2〕外部结构：多用电表是由一个小量程的电流表与假定干元件组成的，每停止一种测量时，只运用其中一局部电路，其他局部不起作用将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挠，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通2、测电阻原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表外部电路结构如下图R 为调零电阻，红黑表笔短接，停止欧姆调零时，指针满偏依据闭合电路欧姆定律有g g E I R R r =++，当红黑表笔之直接有未知电阻R x 时，有+g g x E R R I R r =++，故每一个未知电阻都对应一个电流值I 。

8 多用电表的原理9 实验：练习使用多用电表答案：(1）表头(2）电源(3）可变电阻(4）欧姆定律(5）电压(6）电阻(7）电流(8）表盘(9）选择开关(10）电压表电路(11）OFF (12）量程(13）并联(14）串联(15）最小刻度(16）欧姆(17）负(18）正(19）欧姆调零(20）OFF (21）红(22）黑1．欧姆表(1）构造：欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，它的原理如图所示，G是电流表(表头），内阻为R g，满偏电流为I g，电池的电动势为E，内阻为r。

电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。

①由I ＝ER g ＋r ＋R 0＋R x 可看出，I 与Rx 不成比例，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从表盘上看，靠右边的刻度稀疏，靠左边的刻度稠密，即“左密右疏”。

②欧姆表的电阻零刻度是电流最大刻度处，在刻度盘最右侧I g 处，而欧姆表电阻“∞”刻度是电流零刻度处。

所以欧姆表偏角越大，表明被测电阻值越小。

③当欧姆表指针指向表盘中央时，有12I g ＝E R x ＋R g ＋r ＋R 0，解得R x ＝R g ＋r ＋R 0＝R 内，即当指针半偏时，表盘的中值电阻R 中＝R 内。

【例1】如图所示为多用电表欧姆挡原理的示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA ，内阻r g =100 Ω，调零电阻最大阻值R =50 k Ω，串联的固定电阻R 0=50 Ω，电源的电动势E =1.5 V ，电源内阻r =1 Ω，用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是( ）A ．30～80 k ΩB ．3～8 k ΩC ．300～800 k ΩD ．3 000～8 000 k Ω解析：此题已经将欧姆表的原理图画出来了。

欧姆表是利用闭合电路的欧姆定律制成的，I x ＝E R 0＋R ＋R x ＋r g ＋r，可见I x 与R x 是一一对应的关系，先在表头上刻下I x 对应的R x 值，我们就可以用它测电阻了，但是I x 与R x 并不是线性关系，在表盘两端线性关系最差，而中间的线性关系较好，便于估计和测量，所以在中值电阻附近测量是比较准确的，而12I g ＝E R 0＋R ＋r g ＋r ＋R 中＝E 2(R 0＋R ＋r g ＋r )， 所以R 中＝R 0＋R ＋r g ＋r 。

《实验：练习使用多用电表》教学设计一、教材内容分析《实验：练习使用多用电表》是人教版高中物理选修3-1第二章第9节内容，本实验在高考中出现的几率较高；另一方面从多用电表的实用性来看，掌握多用电表的使用是高中生的一项基本技能，应用多用电表测电压、电流、电阻以及鉴别电路元件也是激发学生学习积极性的原动力。

二、核心素养通过《实验：练习使用多用电表》的探究学习过程，提高学生综合应用知识解决问题的能力，培养学生的动手实践能力，并提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。

三、教学目标1．了解多用电表的构造，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。

知道多用电表的使用规则及使用的注意事项。

3．会用多用电表测二极管的正反向电阻。

四、教学重点和难点1．重点：多用电表正确使用的方法和读数。

2．难点：多用电表中的欧姆挡的原理和使用。

五、教学用具多媒体设备、多用电表、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻等。

六、教学过程（一）引入新课通过前面的学习同学们已经基本掌握了多用电表的内部结构和原理，本节课我们通过实验了解多用电表并探究多用电表的使用。

（二）进行新课【一】介绍多用电表的外形及关键部件多媒体展示多用电表并引导学生观察欧姆表、交直流电压电流表表盘的特点以及各种功能旋钮，再简单复习多用电表的内部原理。

【二】多用电表测电压和电流（1）讲解测量方法机械调零→选择电压、电流档→选择量程→同用电器并联（测电压）、串联（测电流）→读数（2）学生分组实验注意点：1．红表笔接电路“+”极，黑表笔接电路“—”极，电流由红表笔流入，黑表笔流出。

2．测电流和电压时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01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。

【三】多用电表测电阻（1）讲解测量方法机械调零→选择欧姆档→选择倍率→欧姆调零→测量时使指针尽可能靠近刻度盘的中央位置（此时读数误差小）→读数（阻值等于读数乘倍率）（2）学生分组实验注意点：1．多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。

第二章恒定电流9 实验：练习使用多用电表A级抓基础1．如图所示的四个欧姆表的表盘示意图中，可能正确的是()答案：C2．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法正确的是()A．接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，使指针指向右边“0”刻度处C．表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的D．表盘刻度最左边所表示的电阻阻值为零答案：B3．有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为：“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应该()A．换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮C．换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮答案：D4．用多用电表测电阻．(1)每次换挡后，需重新________，再进行测量．(2)如果表的指针偏转过大，为使测量比较精确，应将选择开关拨至倍率较________(填“大”或“小”)的挡位上．(3)某次测电阻时，表的指针位置如图所示，则该电阻的测量值是________Ω.解析：欧姆表的不同挡位对应不同的内电阻，因此每次换挡后都要再次调零；当偏角过大时，读数较小，挡位的倍率很大，因此，较小的读数误差乘以较大的倍率仍然是一个较大的数值误差，所以测量时选择合适的挡位，使欧姆表指针指在中值附近时读数比较精确．指针偏角过大，说明电阻值小，应换倍率较小的挡位．欧姆表此时的指示值是19×10 Ω＝190 Ω.答案：(1)欧姆调零(2)小(3)1905．实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似．现将多用电表选择开关拨到“×100”挡，分别测它们的正、负电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R负＝0.5 kΩ；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100 kΩ上．则甲、乙、丙三个元件分别是()A．电容器、电阻、二极管B．电阻、电容器、二极管C．电阻、二极管、电容器D．二极管、电阻、电容器解析：电阻的特点：正、负电阻相等，故甲为电阻；二极管的特点：正向电阻较小，反向电阻很大，故乙为二极管；电容器的特点：在与电源突然接通时，对电容器充电，指针偏角较大，稳定时电容器为断路，指针偏角较小，故丙为电容器，故选C.答案：CB级提能力6．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图所示，则其电阻值是________．如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是________．改变挡位调整倍率后，要特别注意重新______．解析：用欧姆表测量电阻读数时，因刻度盘上的刻度不均匀，一定要仔细观察指针附近的刻度特点，由图知在刻度10和刻度15之间有5个刻度，说明每一个刻度表示1 Ω，读得电阻为12 Ω，因选择欧姆挡“×1”，故待测电阻为12 Ω.从表盘上可以得到中值电阻为15 Ω，而200 Ω的电阻是中值电阻的十几倍，应选欧姆挡“×10”挡测量，在此挡位下欧姆表的中值电阻为150 Ω，约200 Ω的电阻在4R 中～R 中4范围内．改变挡位后，欧姆表要重新将两个表笔短接，进行欧姆调零．答案：12 Ω “×10”挡 欧姆调零7．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，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处．(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，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，将选择开关拨向________位置．答案：(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF8．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA 的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a 和b 是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a 为________(填“红”或“黑”)色．图1(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)(b)(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.(a)(b)(c)图2(3)计算得到多用电表内电池的电动势为________V(精确到0.01)．答案：(1)黑(2)14.053.0 4.6(3)1.54。