人教版 (2019)必修 第三册5 实验：练习使用多用电表精练

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5　实验：练习使用多用电表
[学习目标]　1.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能.2.会使用多用电表测量电压、电流和电阻，并能测量二极管的正、反向电阻．

一、认识多用电表
如图1所示是一种指针式多用电表外形图，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程．

图1
二、使用多用电表
1．使用前应先调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度．
2．使用时应先将选择开关旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的量程．
3．不使用的时候应把选择开关旋转到OFF位置．
4．使用多用电表测量电压、电流和电阻．
(1)测电压：
①选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置．
②将多用电表并联在待测电路两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高．
③根据表盘上相应量程的直流电压刻度读出电压值，读数时注意最小刻度所表示的电压值．
(2)测电流：
①选择直流电流挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置．
②将被测电路导线拆开一端，把多用电表串联在电路中，注意电流应从红表笔流入多用电表．
③读数时，根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数，要认清刻度盘上的最小刻度．
(3)测电阻：
①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．
②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_Ω”．
③测量、读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘倍率即为待测电阻阻值．
④实验完毕，将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．

一、用多用电表测电压、电流和电阻
1．多用电表测电压、电流和电阻的注意事项
(1)使用前要机械调零．
(2)电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出．
(3)测电阻时注意：
①测电阻必须把待测电阻隔离．
②牢记两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零．
③合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近．
④读数时应乘相应的倍率．
⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读．
2．多用电表的读数
(1)读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：欧姆挡刻度不均匀，读最上一排刻度线；直流电流、直流电压刻度均匀，读中间刻度线．
(2)电压挡、电流挡的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数．
(2020·宜昌市示范高中协作体高二期末)(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________．
a．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
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使其尖端对准欧姆挡×100
d．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔
根据图2所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.

图2
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________．
A．测电阻时如果指针偏转角过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
C．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
D．测量结束后，应把选择开关拨到OFF挡或交流电压最高挡
答案　(1)adbe　1.5×104　(2)ABD
如图3所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，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2.0×104 Ω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的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______ mA；当选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA.
(3)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________ V.
答案　(1)1.5×103　×1 k　(2)30.8(30.7～30.9都正确)　154　(3)6.2
解析　(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω的电阻时应选“×1 k”的欧姆挡．
(2)选用量程为50 mA的直流电流挡测量电流，则每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为估读)，表针对应的读数为30.8 mA；选用量程为250 mA的直流电流挡测量电流，则每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为估读)，表针对应的读数为154 mA.
(3)选用量程为10 V的直流电压挡测量电压，则每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时为估读)，表针对应的读数为6.2 V.
针对训练　用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图4所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．

图4
指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流10 mA
________mA
直流电压50 V
________ V
b
电阻×100
________ Ω

答案　2.0　10.0　320
解析　直流电流10 mA挡，读第二行刻度“0～10”一排，最小分度值为0.2 mA，估读到0.1 mA就可以了，读数为2.0 mA；直流电压50 V挡，读第二行刻度“0～50”一排，最小分度值为1 V，估读到0.1 V就可以了，读数为10.0 V；电阻×100挡，读第一行刻度，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率100，读数为320 Ω.
二、用多用电表测二极管的正、反向电阻
1.认识二极管：如图5所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极．

图5
特点：电流从正极流入时电阻很小，而从正极流出时电阻很大．
2．多用电表测二极管的正、反向电阻
(1)测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低倍率的欧姆挡，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．
(2)测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡，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．
(2020·重庆高二期末)某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻．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“＋”“－”插孔，将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上．
(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．
(4)测正向电阻时，将________(填“红”或“黑”)表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极．
(5)测量发现指针的偏角过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到________(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后，再次测量．
(6)最后应将选择开关拨向________位置．
(7)以上实验过程，缺少的实验步骤是________．
答案　(4)黑　(5)×1　(6)“OFF挡”或者“交流电压最高挡”　(7)换挡后，必须重新进行欧姆调零
解析　(4)黑表笔内部接电源的正极，则测二极管正向电阻时，将黑表笔接二极管正极，将红表笔接二极管负极．
(5)测量发现指针偏角过大，说明倍率挡选择过大，为使测量比较精准，应将选择开关旋转到“×1”的倍率挡位后，再次测量．
(6)最后应将选择开关拨向“OFF挡”或者“交流电压最高挡”位置．
(7)以上实验过程，缺少的实验步骤是：换挡后，必须重新进行欧姆调零．
三、用多用电表检测电路故障
1．电压表检测法
若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点．若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段电路被短路．
2．欧姆表检测法
断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分断路．
如图6所示是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查．

图6
(1)闭合开关，使用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡．该同学测试结果如表1所示，在测试c、d间直流电压时，红表笔应接触__________(选填“c”或“d”)．根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是________．
A．灯A短路 B．灯B短路
C．cd段断路 D．df段断路


表1
测试点
电压表示数
a、b
有示数
b、c
有示数
c、d
无示数
d、f
有示数

表2
测试点
指针偏转情况
c、d

d、e

e、f


(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是________．
A．灯A断路 B．灯B短路
C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路
答案　(1)c　D　(2)BD
解析　(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出c点电势高于d点电势，知红表笔应接触c点．由表1可知d、f间有示数，则d—c—a—电池—b—f间无断路，C错误；若仅灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若df段断路，则与测试结果相符，D正确．
(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，A、C错误；d、e间存在大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则灯B短路，B正确．

1.图1中E为电源，R1、R2为电阻，K为开关．现用多用电表测量流过电阻R2的电流，将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是(　　)

图1
A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
答案　C
解析　电流表应串联在电路中，将K断开，将多用电表的两个表笔接入电路时应遵循“红入黑出”的原则，所以红表笔接在a处，黑表笔接在b处，所以C选项正确．
2．(2020·菏泽市高一下期末)小明用多用电表测某一电阻，他选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图2中虚线所示．

图2
(1)为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A．将选择开关转至______(填“×1”“×10”或“×1 k”)挡；
B．将红、黑表笔短接，进行________(填“欧姆调零”或“机械调零”)．
(2)重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是________ Ω.
答案　(1)×10　欧姆调零　(2)130
3．在练习使用多用电表的实验中：
(1)某同学连接的电路如图3所示．

图3
①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；
②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；
③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，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．测量时发现指针偏角过小，则必须增大倍率，重新欧姆调零后再进行测量
C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω
答案　(1)①R1　②R1和R2串联　③R2(或电源)
(2)B
解析　(1)①当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，多用电表与R1串联，此时测得的是通过R1的电流．
②断开电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2串联的总电阻．
③选择开关尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，电阻R1被短路，此时多用电表测得的是电阻R2两端的电压，也是电源两端的电压．
(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，测量值将偏小，A错误；测量时指针偏角过小，应增大倍率，重新欧姆调零后再进行测量，B正确；欧姆表刻度是左密右疏，选择开关对应“×10”倍率，指针位于20与30正中间时，测量值应小于250 Ω，C错误．
4．(2020·浙江桐庐中学高一期中)在做练习使用多用电表的实验中．
(1)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针位置如图4甲所示，则应将图中的旋钮B转至________(选填“×1 k”或“×10”)挡．

图4
(2)若旋钮B已转至正确的位置，然后将两表笔短接时，再旋转旋钮________(选填“A”“B”或“C”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．最后，再将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针位置如图乙所示，则该电阻阻值为________ Ω.
(3)全部测量结束后，应把图甲中的旋钮B拨到“OFF”挡或者________(填字母)．
A．直流电压500 V挡
B．直流电流500 mA挡
C．交流电压500 V挡
答案　(1)×10　(2)C　120　(3)C
解析　(1)由题图甲可知，用“×100”倍率的挡位测量电阻，欧姆表指针偏转角度较大，说明所选挡位太大，为减小实验误差应换小挡，应该用×10挡进行测量．
(2)用多用电表测量待测电阻的阻值时换挡后一定要先进行欧姆调零：将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮C，使指针对准电阻的0刻线处．题图乙所示指针示数为12，倍率为“×10”，故最后读数为：12×10 Ω＝120 Ω.
5．某物理兴趣小组学习了如何使用多用电表测金属导体的电阻后，动手测量一根金属丝的电阻．
(1)他们选择了欧姆“×10”挡，并用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太大．为了得到更准确的数据，请你在以下操作中选择必要的步骤，排出合理的顺序是________．
①旋转选择开关至欧姆“×1”挡．②旋转选择开关至欧姆“×100”挡．③旋转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔．④将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔．⑤将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔．
A．①④③ B．①⑤④③
C．②④③ D．②⑤④③
(2)经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图5所示，则金属丝的电阻约为________ Ω.

图5
(3)在(2)问的表盘示数情况下，当选择开关为直流100 mA时读数为________，当选择开关为直流2.5 V时读数为________．
答案　(1)B　(2)22　(3)40 mA　1.00 V
解析　(1)用多用电表测金属丝的电阻，选择了欧姆“×10”挡，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太大，说明电阻较小，应该旋转选择开关至欧姆“×1”挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔．将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔．旋转选择开关至“OFF”挡，并拔出两表笔．合理的顺序是①⑤④③，选项B正确．
(2)读数乘以倍率就是最后的结果，即22 Ω.
(3)当选择开关为直流100 mA时读数为40 mA，当选择开关为直流2.5 V时读数为1.00 V.
6．(2020·豫北重点中学高二联考)某照明电路出现故障，其电路图如图6甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线与其接触完好，维修人员使用已经调好的多用电表直流电压50 V挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．

图6
(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示，读数为________ V，说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．
(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然如图乙，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．
答案　(1)11.5(11.2～11.8均可)　蓄电池　(2)小灯
7.在如图7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7
(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________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压，则表明________可能有故障．
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．
________________________________________________________________________.
答案　(1)直流电压　欧姆　(2)开关或连接点5、6
(3)①将多用电表挡位调至欧姆挡；②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻为无穷大，表明小灯泡有故障
解析　(1)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，应选用多用电表的直流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．
(2)在开关闭合时，若测得5、6两点间电压接近电源的电压，可知开关或连接点5、6出现故障．
(3)把小灯泡拆离电路后，检测小灯泡是否有故障可用多用电表的欧姆挡调零后进行测量，如果电阻无穷大，说明灯泡有故障．