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实验10：练习使用多用电表一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理。
2．使用多用电表测电阻。
3．探索黑箱内的电学元件。
二、实验原理1．多用电表的构造及功能多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。
其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的，中间的刻度线是用于测直流、交流电流和直流电压的，其刻度是分布均匀的，最下面一条刻度线左侧标有“”，是用于测交流电压的，其刻度是不均匀的。
多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。
多用电表表面还有一对正、负插孔。
红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔，插孔上面的旋钮叫调零旋钮，用它可进行欧姆调零。
另外，在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针（在不接入电路中时）指在左端“0”刻线。
2．多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合，测电流和电压的原理与电流表和电压表相同（1）直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。
（2）直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。
（3）测电阻的原理：如图所示，欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便，调零时I g ＝E R g ＋R ＋r 测量时I ＝ER g ＋R ＋r ＋R x只要将对应R x 值的电流刻度改为阻值R x 的标度即为欧姆表。
由于I 与R 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。
3．二极管的单向导电性二极管是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号是，当二极管的正极接高电势点，负极接低电势点，即加正向电压时，二极管电阻很小（与加反向电压比较），处于导通状态，相当于一个接通的开关；当给二极管加反向电压时，二极管的电阻无穷大，相当于一个断开的开关，这种特性叫二极管的单向导电性，已被广泛应用。
实验十练习使用多用电表1．若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。
用×10挡测量某电阻R x时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应:①将选择开关置于________;②将红、黑表笔短接进行________；③将待测电阻R x接在________进行测量．若按照以上①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图1所示，则该电阻的阻值是________ Ω。
图1答案×100挡欧姆挡调零红、黑表笔之间 2 2002．某同学测量一只未知阻值的电阻R x.(1）他先用多用电表进行测量,指针偏转如图1甲所示,为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用________挡位,更换挡位重新测量之前应进行的步骤是__________________________．(2）接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图1乙所示，其中电压2表内阻约为5 kΩ,电流表内阻约为5 Ω，变阻器最大阻值为100 Ω。
图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．（3)该同学用“伏安法”测量的电阻R x的值将________（选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际值．(4）连接电路时应注意的主要事项:________________________________(任回答一项)．图2答案（1）×100欧姆挡调零（2)如图所示，补画①②两条线（3）大于（4）使滑动变阻器所分的电压为零；电表的正负接线柱不能接错3．如图3所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，3表针指示如图所示，则：图3（1）所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________（选填“×10”、“×100”或“×1 k”)．(2)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。
实验11：练习使用多用电表一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理。
2．使用多用电表测电阻。
3．探索黑箱内的电学元件。
二、实验原理1．多用电表的构造及功能多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。
其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的，中间的刻度线是用于测直流、交流电流和直流电压的，其刻度是分布均匀的，最下面一条刻度线左侧标有，是用于测交流电压的，其刻度是不均匀的。
多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。
将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。
多用电表表面还有一对正、负插孔。
红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔，插孔上面的旋钮叫调零旋钮，用它可进行欧姆调零。
另外，在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。
2．多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合，测电流和电压的原理与电流表和电压表相同(1)直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。
(2)直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。
(3)测电阻的原理：如图所示，欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻方便，调零时Ig=g E R R r++测量时I=g x E R R r R +++ 只要将对应R x 值的电流刻度改为阻值R x 的标度即为欧姆表。
由于I 与R 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。
3．二极管的单向导电性二极管是用半导体材料制成的电子元件，它有两根引线，一根叫正极，另一根叫负极，二极管的表示符号是，当二极管的正极接高电势点，负极接低电势点，即加正向电压时，二极管电阻很小(与加反向电压比较)，处于导通状态，相当于一个接通的开关；当给二极管加反向电压时，二极管的电阻无穷大，相当于一个断开的开关，这种特性叫二极管的单向导电性，已被广泛应用。
新课标全国高考考前复习物理实验十练习使用多用电表1. (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻R x，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的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R x的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔．将正确步骤按合理的顺序为________．根据实图10－1所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________ Ω.实图10－1(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )．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本题考查欧姆表的使用．(1)题目中要求测量几十千欧的电阻，所以应该选择×1 k的欧姆挡，再进行欧姆调零，然后进行测量，最后将S旋至指向交流500 V挡，拔出表笔，所以顺序为c、a、b、e，根据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为30 kΩ.(2)指针偏角过大，说明电阻较小，所以应选择倍率较小的挡位，A项正确；电阻的阻值与电流的流向无关，所以红黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误；不将被测电阻与外电路断开，流经欧姆表的电流会受影响，影响读数甚至烧毁器材，C项正确；只要不换挡位，就不用重新调零，D项错误．答案(1)c、a、b、e 30 k (2)AC2．多用电表表头的示意图如实图10－2所示．在正确操作的情况下：实图10－2(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：______________，______________，______________.(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到________或者________．(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表．答案(1)直流电压 1.25 V (2)直流电流50 mA(3)电阻 1.7 kΩ(4)改用“×1 k”倍率，重新调零将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线读出指针所指刻度，再乘以倍率，得测量值(5)OFF 交流电压500 V挡位置(6)红正3．在如实图10－3甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V、0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．实图10－3(1)用多用电表的直流电压挡检查故障．①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A ．2.5 VB ．10 VC ．50 VD ．250 V②测得c 、d 间电压约为5.8 V ，e 、f 间电压为0，则故障是________；A ．A 灯丝断开B ．B 灯丝断开C ．d 、e 间连线断开D ．B 灯被短路 (2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零．①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c 、d 间和e 、f 间电阻时，某次测试结果如实图10－4乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω，它不等于测量值，原因是：___________________________________________________________.解析 (1)①因电源为四节干电池，故电动势E ＝6 V ，则应选电压表10 V 量程挡较合适；②因c 、d 间电压为5.8 V ，而e 、f 间电压为零，故应为A 灯丝断开，B 灯丝良好．(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开测量；由乙图读数知电阻阻值为6 Ω，应为灯泡B 的阻值，即测量的为e 、f 间电阻：由R ＝U I得R ＝12.7 Ω，与欧姆表测得阻值相差较大，是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小．答案 (1)①B ②A(2)①断开 ②6 e 、f 12.7 欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小4．某同学测量一只未知阻值的电阻R x .(1)他先用多用电表进行测量，指针偏转如实图10－4甲所示，为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用________挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是________________________________________________．(2)接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图7－6－11乙所示，其中电压表内阻约为5 k Ω，电流表内阻约为5 Ω，变阻器最大阻值为100 Ω.图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．(3)该同学用“伏安法”测量的电阻R x的值将________(选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际值．(4)连接电路时应注意的主要事项：________________________________(任回答一项)．实图10－4解析(1)由图甲可知，所选倍率太小，故应换大一些的倍率．欧姆挡每次换挡后都要重新调零．(2)待测电阻R x的阻值是滑动变阻器总阻值的10倍，若用限流电路，在改变滑动变阻器的阻值时电流表和电压表的示数变化很小，要用分压接法．又因为待测电阻的大小与电流表内阻的倍数比电压表内阻与待测电阻的倍数更大些，要用电流表的内接法．(3)电流表内接法测量的电阻值等于R x＋R A，大于真实值．答案(1)×100欧姆挡调零(2)如图所示，补画①②两条线(3)大于(4)使滑动变阻器所分的电压为零；电表的正负接线柱不能接错5．(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如实图10－5所示．请你简述接下来的测量操作过程：实图10－5①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如实图10－6所示．其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．实图10－6(3)实图10－7是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．实图10－7答案(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值(2)如图所示(3)电阻1、2 16．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)仪器连线如实图10－8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；实图10－8(2)若适当调节电阻箱后，实图10－9中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图7－6－16(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；实图10－9(3)将实图10－8中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA ； (保留三位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V ．(保留三位有效数字)解析 (1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进， “－”接线柱电流流出知，a 表笔为黑色表笔．(2)根据题图读数，多用电表读数为14.0 Ω，电流表读数为53.0 mA ，电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω.(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA ，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为53×250130mA ≈102 mA. (4)由闭合电路欧姆定律E ＝IR ＋Ir 知，E ＝14×0.053＋0.053r ，E r＝0.102， 得E ≈1.54 V.答案 (1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54。
高效提能
1．多用电表表头的示意图如图实Ⅹ－10所示，在正确操作的情况下：
图实Ⅹ－10
(1)若选择开关的位置如a箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
(2)若选择开关的位置如b箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
(3)若选择开关的位置如c箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
(4)若选择开关的位置如c箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：________，________，________．
(5)全部测量结束后，应把选择开关拨到________或者________．
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表．
答案(1)直流电压 1.20 V(2)直流电流48 mA(3)电阻 1.6 kΩ(4)改用“×1 k”倍率重新欧姆调零测量、读数(5)OFF挡交流电压最高挡(6)红正2．(2014·唐山模拟)图实Ⅹ－11所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20 Ω～30 Ω的定值电阻．测量的某些操作步骤如下：
图实Ⅹ－11
(1)调节可调部件________使电表指针停在________位置．
(2)调节可调部件K，使它尖端指向________位置．
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________，使电表指针指向________位置．
解析多用电表在使用前首先要进行“机械调零”，即测量前先检查电表的指针是否停在刻度盘左端的“0”位置，若不在“0”位置，则调节表盘下中间部位的定位螺丝S，使指针停在刻度盘左端的“0”位置，测量电阻应将图中选择开关K旋至欧姆挡的适当挡位，该欧姆表的表盘中值约为“20”，又因为待测电阻的阻值为20 Ω～30 Ω，所以应选×1挡，选好挡位后就要进行欧姆挡调零，调零时将红、黑表笔接触，调节图中的“欧姆调零”旋钮T，使指针指在表盘右端电阻刻度的“0”位置．
答案(1)S刻度盘左端的“0”(2)欧姆挡×1(3)T表盘右端电阻刻度的“0”
3．(2014·四川名校检测)在如实Ⅹ－12图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V，0.3 A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．
图实Ⅹ－12
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障．
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；
A．2.5 V B．10 V
C．50 V D．250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是________．
A．A灯丝断开B．B灯丝断开
C．d、e间连线断开D．B灯被短路
(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，
①测试前，一定要将电路中的开关S________；
②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图实Ⅹ－12乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻，根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω.
解析(1)①由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，B正确．
②灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d 间灯泡断路，A正确．
(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开，故填“断开”．
②温度高时灯丝的电阻大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)．欧姆表读数应该为6 Ω.由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6 Ω，
说明测量的应该是e、f间电阻．由R＝U
I可求得电阻为12.7 Ω.
答案(1)①B②A(2)①断开②6e、f12.7
4．实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，课外活动小组的同学设计了一个试验来测量螺线管的电阻．他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线和学生电源等．
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：
①将红表笔插入多用电表的________插孔、黑表笔插入多用电表的________插孔；选择电阻挡“×1”；(填“正”或“负”)
②________________________________________________________________________；
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图实Ⅹ－13所示，读数为________Ω；
图实Ⅹ－13
(2)根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择________电路来测量金属丝电阻．
(3)他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无示数．请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据．(只需写出简要步骤) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析(1)①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻挡“×1”；
②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在电阻为零处；
③读数为4 Ω.
(2)滑动变阻器应选用分压式接法，由于金属丝电阻较小，因此应采用电流表外接法．故选D.
(3)使用多用电表的电压挡位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明与多用电表并联的元件或导线有断路故障，或使用多用电表的电阻挡位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线有断路故障．
答案(1)①正负②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在电阻为零处③4
(2)D(3)见解析
5．(2014·浙江省六校联考)在“练习使用多用电表”实验中，某同学进行了如下的操作：
(1)用多用电表电阻挡测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆凋零(如图实Ⅹ－14a所示)．然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图b所示)，这两步操作是否合理？________(选“a合理”或“b合理”或“都不合理”)
(2)用多用电表电流挡测量电路中电流．该同学将选择开关置于直流50 mA挡，连接的电路如图实Ⅹ－14c所示，图中多用电表测量的是________(填“甲电阻的电流”、“乙电阻的电流”或“总的电流”)，测得的值是________．
c
图实Ⅹ－14
(3)该同学要测量多用电表直流2.5 V挡的内阻R V(约为20 kΩ)．除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个(电动势E为2 V，内阻可忽略不计)、电阻一个(阻值R为10 k Ω)、电键一个、导线若干．要求：①画出实验电路图(多用电表符号用表示)；②写出R V 的表达式(用字母表示)．
解析 (1)b 会受人体电阻的影响；(2)在题图c 中，多用电表与乙电阻串联，因此测的
是乙电阻的电流；(3)多用电表与电阻串联，通过它们的电流相等，所以有：U R V
＝E －U R ，因此：R V ＝UR E －U
(U 为多用电表直流2.5 V 挡的读数)． 答案 (1)a 合理 (2)乙电阻的电流 25.0 mA(±1都可以) (3)①如图所示
②R V ＝
UR E －U
(U 为多用电表直流2.5 V 挡的读数)。
