粤教版 (2019)必修 第三册第四节 练习使用多用电表同步测试题

这是一份粤教版 (2019)必修 第三册第四节 练习使用多用电表同步测试题，共30页。试卷主要包含了构造，多用电表测直流电流、电压的原理，欧姆表测电阻的原理，多用电表的外形图，根据欧姆表的工作原理回答问题等内容，欢迎下载使用。
知识点一 多用电表
1．构造
多用电表的核心是一只直流灵敏电流计G，即“表头”。表头与电阻、选择开关等组成不同的测量电路。
2．多用电表测直流电流、电压的原理
(1)表头与电阻串联组成测直流电压的分压电路。
(2)表头与电阻并联组成测直流电流的分流电路。
3．欧姆表测电阻的原理
(1)原理：依据闭合电路欧姆定律制成，它是由电流表改装而成的。
(2)内部构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成。
如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝Er+Rg+R+Rx，改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。当Rx＝r＋Rg＋R时，指针指向刻度盘正中央，这时Rx的电阻被称为中值电阻。
4．多用电表的外形图
用多用电表测电阻时，要注意读数乘以倍率才是所测电阻的数值。
知识点二 多用电表的使用
1．实验原理与设计
如图所示是一种测量直流电流、电压和电阻的多用电表原理示意图。
多用电表原理示意图
用多用电表测直流电流和电压的原理，实质上就是我们学过的分流和分压原理。在图中，若将选择开关拨至触点“1”或“2”，可构成不同量程的电流表；若将选择开关拨至触点“3”或“4”，可构成不同量程的电压表；若将选择开关拨至触点“5”，可构成欧姆表。在图中，R6为可变电阻，R′(即R5＋R6)称为调零电阻。
2．实验步骤
(1)用多用电表测量电路元件的电压值
①按如图所示电路图连接实验器材，给小灯泡供电。
②观察多用电表指针是否在零刻度。若不在零刻度，则用螺丝刀转动机械调零旋钮，使指针停于左端零刻度。
③将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，使其量程大于小灯泡两端电压的估计值。
④将两表笔分别接触灯泡两端的接线柱，读出小灯泡两端的电压。
(2)用多用电表测量通过电路元件的电流值
参照(1)中电路图，写出用多用电表测量小灯泡工作时电流值的实验步骤，并完成相关操作。
(3)用多用电表测量电阻的电阻值
①检查多用电表指针是否仍在左端零刻度。
②估测待测电阻的电阻值，将多用电表的选择开关旋至合适倍率的欧姆挡。
③将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。
④将表笔搭在待测电阻两端，读取被测电阻的阻值。
⑤实验完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置或交流电压最高挡；若长期不用，应取出电池。
3．多用电表使用的注意事项
(1)测量前，先机械调零，再将红、黑表笔分别插入正、负测试笔插孔。
(2)测量时，应把选择开关旋到相应的测量项目和量程上，读数时，要读跟选择开关的挡位相应的刻度盘上的示数。
(3)测电流、电压时，选择恰当的量程，使指针应偏转到满刻度的12以上。
(4)测电阻时，先估测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率，将红、黑两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针恰好停在“电阻挡”刻度线的零刻度处，然后将红、黑表笔搭在电阻两端，读取表盘指针所指电阻挡刻度线的示数，电阻值等于示数乘以倍率。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)欧姆表的红表笔接内部电源的负极。(√)
(2)测电阻时，指针偏角很小，说明电阻很小。(×)
(3)测电阻时，每次测电阻前都要进行欧姆调零。(×)
2．填空
如图为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为60Ω。
②如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为7.2mA。
③如果是用直流5V挡测量电压，则读数为3.60V。
多用电表表头的功能很多，其中选择开关处就有多组数字，当转动选择开关时，可指示不同的数字。
试探究：多用电表的选择开关对应的数字含义相同吗？
[提示] 不相同，当选择开关指向电压挡或电流挡时，其对应的数字代表量程，当选择开关指向电阻挡时，其对应的数字代表倍率。
多用电表的结构与原理
1．多用电表的内部构造
如图所示是简化的多用电表电路图。它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成。其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端。测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。
2．多用电表测直流电流和电压的原理
测直流电流和直流电压的原理，就是分流和分压原理，其中转换开关接1或2时测直流电流，其中接1时量程较大；接3或4时测直流电压，其中接4时量程较大；转换开关接5时，测电阻。
3．多用电表电阻挡原理
(1)“调零”原理：当红、黑表笔短接时(如图甲所示)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使Er+Rg+R＝Ig，则表头的指针指到满偏刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为电阻刻度的零点。因此，欧姆表的零刻度在表盘右端。
甲 乙
当红、黑表笔不接触时(如图乙所示)，相当于被测电阻Rx→∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点。
(2)中值电阻：R＋Rg＋r是多用电表电阻挡的内阻，当被测电阻Rx＝R＋Rg＋r时，通过表头的电流I＝ER+Rg+r+Rx＝Ig2，即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，所以一般电阻挡的内阻称为中值电阻。
(3)刻度不均匀：由I＝ER+Rg+r+Rx可以知道，不同的Rx对应不同的电流I，若在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，则可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值，但是，由于Rx与I不是线性关系，所以电阻挡的刻度是不均匀的。
【典例1】 如图所示是欧姆表的工作原理图。
(1)若表头的满偏电流为Ig＝500μA，干电池的电动势为1.5V，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中：
(2)这只欧姆表的总内阻为______Ω，表针偏转到满刻度的13时，待测电阻为________Ω。
思路点拨：(1)电阻刻度值标的都是外电阻数值。
(2)当电流表满偏时，此时对应外电阻为0，由闭合电路欧姆定律计算出的电阻为总内阻。
[解析] (1)对应电流“0”刻度的电阻刻度为“∞”，对应满偏电流“500μA”刻度的电阻刻度为“0”，所以调零时，由闭合电路的欧姆定律有：
Ig＝ERg+r+R0
得欧姆表总内阻
R内＝Rg＋r＋R0＝EIg＝3000Ω。
测量电阻Rx时有I＝ER内+Rx
得Rx＝EI－R内
当I＝200μA时，Rx＝1.5V200×10-6A－3000Ω＝4500Ω
当I′＝300μA时，Rx′＝1.5V300×10-6A－3000Ω＝2000Ω。
(2)当表针偏转到满刻度的13处时，通过欧姆表的电流
I″＝500μA3＝5×10-43A。
Rx″＝EI″－R内＝6000Ω。
[答案] (1)4500Ω 2000Ω (2)3000 6000
掌握多用电表原理的两点注意
(1)多用电表是根据闭合电路欧姆定律I＝ERx+R+Rg+r得到的，Rx与电流I是一一对应关系。
(2)R＋Rg＋r为欧姆表的内阻。
[跟进训练]
1．把一量程为6mA、内阻为100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材：A．电源E＝3V(内阻不计)；B．变阻器0～100Ω；C．变阻器0～500Ω；D．红表笔；E．黑表笔。
(1)变阻器选用________。
(2)红表笔接______端，黑表笔接________(选填“M”或“N”)端。
(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则电阻值应为____________；若指在电流表3mA刻度处，则电阻值应为________。
[解析] (1)两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig＝ERg+R0，解得R0＝400Ω，故变阻器应选C。
(2)红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端。
(3)电流I＝2mA时，有
I＝ERg+R0+Rx，解得Rx＝1000Ω。
电流I′＝3mA时，有
I′＝ERg+R0+Rx'，解得Rx′＝500Ω。
[答案] (1)C (2)N M (3)1000Ω 500Ω
多用电表的读数
1．读数时要注意读表盘上的哪条刻度线：欧姆表刻度不均匀，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．电压表、电流表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。
【典例2】 如图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，表针指示如图所示，则：
(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“×1k”)。
(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA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250mA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10V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。
思路点拨：(1)测电阻时，读数要乘以对应的倍率。
(2)测电流、电压时要注意不同的量程，对应着不同的精确度。
[解析] (1)欧姆表读数：对应刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1500Ω；测2.0×104Ω的电阻时应选“×1k”的欧姆挡。
(2)选50mA电流挡，则每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA此时为110估读，指针对应的读数为30.8mA；选择量程为250mA的电流挡，则每一小格表示5mA，测量的精确度为5mA，应估读到1mA此时为15估读，指针对应的读数为154mA。
(3)选择10V电压挡，则每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，指针对应的读数为6.1V。
[答案] (1)1500 ×1k (2)30.8(30.7～30.9都正确) 154 (3)6.1
[跟进训练]
2．如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果多用电表是用“×1k”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为________；如果多用电表是用“×1”欧姆挡测量电阻，则指针位置的读数为________。
(2)如果是用直流5mA挡测量电流，则指针位置的读数为________；如果是用直流2.5V挡测量电压，则指针位置的读数为________。
[解析] (1)用“×1k”欧姆挡测量电阻，阻值为1.2×104Ω；用“×1”欧姆挡测量电阻，阻值为12Ω。
(2)用直流5mA挡测量电流，共有5个大格，每个大格1mA，每个小格0.1mA，因此读数为2.80mA；用直流2.5V挡测量电压，每个大格0.5V，每个小格0.05V，因此读数为1.40V。
[答案] (1)1.2×104Ω(或12kΩ) 12Ω (2)2.80mA 1.40V
科学探究：用多用电表测量电学量
1．测电压、电流
(1)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度处。若不指零，则可用螺丝刀进行机械调零。
(2)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。
(3)如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测量小灯泡两端的电压。
(4)如图乙所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。
甲 乙
2．测电阻
(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端刻度处，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零。
(2)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。
(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端零刻度处。
(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。
(5)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
【典例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所示。
①若旋转选择开关，使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________的电阻；
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。(均选填“R1”“R2”或“R1和R2”)
(2)在使用多用电表的电阻挡测量电阻时，若________。
A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量
C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30刻度的正中间，则测量值小于25Ω
D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大
思路点拨：(1)尖端对准直流电流挡时，由电路关系知R1与多用表串联，此时测流过R1的电流。
(2)开关断开无外电源，此时测电阻。
(3)使用多用电表时不能用双手捏住两表笔金属杆，测电阻时指针指在中央附近较准确。
[解析] (1)①多用电表作为电流表测电流时应与待测电阻串联，因此测的是通过R1的电流；②断开开关，两个电阻串联，此时多用电表作为欧姆表测量的是滑动变阻器R1接入电路的阻值与R2串联之后的总电阻；③滑动变阻器的滑片移到最左端时，R1无阻值接入，外电阻就剩R2，此时多用电表测的就是R2分得的电压或路端电压。
(2)若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并联之后的总电阻，测量值将偏小，A选项错误；测量时发现指针偏离中央刻度过大，分两种情况：若偏转角过大，应减小倍率；若偏转角过小，应增大倍率，B选项错误；由于欧姆表刻度线右侧稀左侧密，选择“×10”倍率挡，在20与30刻度正中间的电阻值应小于250Ω且大于200Ω，C选项错误；只有D选项正确。
[答案] (1)①R1 ②R1和R2 ③R2 (2)D
多用电表的欧姆挡使用的三点注意
(1)选择适当的挡位，选挡时若无法估计待测电阻的阻值，应将选择开关先旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角较小，再逐渐增大挡位，直到指针指在中值电阻附近为止。
(2)每改变一次挡位，要重新进行欧姆调零，使用同一挡位测量不同的电阻时，无须重新调零。
(3)测量待测电阻时要跟其他元件、电源断开。
[跟进训练]
3．某中学实验小组的同学在“练习使用多用电表”时，进行了如下的探究：
(1)该小组的同学利用多用电表测量某蓄电池的电压时，下列操作过程正确的是________。
A．欧姆调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数
B．机械调零→选择合适的挡位→红、黑表笔分别与蓄电池的正、负极相连接→读数
C．选择合适的挡位→机械调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数
D．选择合适的挡位→欧姆调零→红、黑表笔分别与蓄电池的负、正极相连接→读数
(2)若该小组的同学想利用多用电表测量插孔的电压，如图甲所示，则应将旋钮扳到图乙中的________(填写挡位所对应的字母)挡位；经检查，操作无误并选择合适的挡位后，多用电表的指针位置如图丙所示，则该插孔的电压大小为________V。
甲 乙
[解析] (1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择合适的挡位，两表笔分别接触蓄电池两极，红表笔与电源的正极相连接，待示数稳定后读数即可，B正确，A、C、D错误。
(2)题图甲所示的插座为220V交流电源，所以应把多用电表的选择开关扳到题图乙所示的交流250V位置，即H处；根据电表指针以及所选择的挡位可知，插座的电压为U＝205V。
[答案] (1)B (2)H 205
4．图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头Ⓖ的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。
甲
乙
(1)图甲中的A端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________。
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的零刻度处
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的零刻度处
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”连接的，则多用电表读数为______________；若此时B端是与“3”连接的，则读数为__________；若此时B端是与“5”连接的，则读数为__________。(结果均保留3位有效数字)
[解析] (1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接。
(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流的零刻度处，选项A错误；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的零刻度处，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误。
(3)根据题给条件可知：当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，RgR1+R2＝1-＝31，解得R1＋R2＝160Ω。
当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120Ω，两端电压为0.12V，由串联电路中电压与电阻成正比知，R4两端电压为0.88V，则R4电阻为880Ω。
(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程2.5mA，读数为1.50mA。
若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100Ω＝1.10kΩ。
若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5V，读数为3.00V。
[答案] (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.50mA 1.10kΩ 3.00V
1．欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是( )
A．欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律
B．电路图中左侧的表笔为黑表笔
C．欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度
D．欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝Rg+R0
A [欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正确；电流从黑表笔流出，红表笔流入，B错误；“∞”刻度在刻度盘的左端，C错误；当欧姆表指针指在中间位置时，Ig2＝ER0+Rg+r+Rx，Ig＝ER0+r+Rg，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，D错误。]
2．多用电表是实验室常用的实验器材之一，其原理是闭合电路欧姆定律，它能测电阻、电压、电流等。如图为多用电表的内部构造，如果用它来测量某电阻的阻值，则应将开关扳到________或________位置；其中5、6挡位为测量________挡，且________挡量程比较大，1、2挡位为测量________挡，_________________挡量程比较大。
[解析] 使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以3、4为欧姆挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改装成电压表时应串联电阻，故5、6为电压挡，又因串联电阻越大，量程越大，所以6挡量程比较大；由并联电阻的分流作用知1、2为电流挡，1、2两挡测电流的对应量程分别为I1＝IgRg+R2R1＋Ig，I2＝IgRgR1+R2＋Ig，可知I1＞I2。
[答案] 3 4 电压 6 电流 1
3．某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大)。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，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的________(选填“a”或“b”)端。
(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小。为了得到准确的测量结果让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量，则该同学应选择________(选填“×10”或“×1k”)挡，然后________，再进行测量。测量后示数如图所示，则测量结果为________。
(4)测量完成后，将选择开关拨向________挡位置。
[解析] (2)将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，说明电阻很大，测量二极管的反向电阻；接b端时偏转角度很大，说明电阻很小，测量二极管的正向电阻。b端为二极管的负极，a端为二极管的正极。为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的a端。
(3)将选择开关拨至电阻“×100”挡，进行正确的测量步骤后，表针偏角较小，说明所选挡位太小，应选择“×1k”挡，然后重新欧姆调零，再进行测量。测量结果为30×1kΩ＝30kΩ。
(4)测量完成后，将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。
[答案] (2)a (3)×1k 重新欧姆调零 30kΩ (4)OFF(或交流电压最高)
4．(新情境题，以“黑箱”为背景，考查多用电表的应用)如图所示，A、B、C为黑箱上的三个接点，已知任意两个接点间最多接两个元件，可能的元件有电池、电阻和二极管。用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用多用电表的________挡检测，确定黑箱内没有电池。用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻，其结果：黑表笔接B点、红表笔接C点时阻值很小，反接时阻值很大；A、B间正、反接时阻值均为R；黑表笔接A点、红表笔接C点时阻值比AB间阻值R略大，反接时阻值很大。请在图中画出黑箱内一种可能的电路。
[解析] 用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用直流电压挡测各对接点间的电压，若任意一组接点间均无电压，则说明黑箱内没有电池；对电阻来说，无论红黑表笔怎样接，电阻值都不变，所以AB间接有电阻；对二极管来说，正向电阻很小，而反向电阻很大，所以BC间接有二极管。
[答案] 直流电压 黑箱内元件如图所示
回归本节知识，自我完成以下问题：
1．试写出多用电表表盘上机械调零旋钮和欧姆调零旋钮的作用。
[提示] 用螺丝刀转动机械调零旋钮，使指针停在左端零刻度。
测电阻时，先将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端电阻零刻度处。
2．试写出测电阻的步骤。
[提示] 测电阻时，先机械调零，再估测电阻阻值，将选择开关拨到适当倍率，将黑、红两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针恰好停在“电阻挡”零刻度处，然后将红、黑表笔搭在电阻两端，读取表盘指针所指电阻挡刻度线的示数，电阻值等于示数乘以倍率。
课时分层作业(十三) 练习使用多用电表
题组一 多用电表的构造与原理
1．下列说法正确的是( )
A．欧姆表的每一挡的测量范围都是0～∞
B．用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的
C．用欧姆表测电阻时，指针越接近刻度盘中央，误差越大
D．用欧姆表测电阻时，选不同挡位时，指针越靠近右边误差越小
A [欧姆表的每一挡的测量范围是0～∞，A正确；用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是不一样的，B错误；用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越小，C、D错误。]
2．关于多用电表上的刻度，下列说法错误的是( )
A．直流电流刻度和直流电压刻度都是均匀的，可以共用一个刻度
B．电阻刻度是不均匀的
C．交流电压刻度是均匀的
D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度相对应
C [电流表与电压表(直流)是通过改变表头的电流来测量电流与电压的，其指针的偏转角度与电流的大小成正比，故A正确；交流电压刻度是不均匀的，故C错误；多用电表电阻挡内的电流与待测电阻之间是非线性关系，即刻度是不均匀的，故B正确；电阻挡的零刻度对应的是表头的满偏电流，即与直流电流的最大刻度相对应，故D正确。]
3．如图为欧姆表的内部构造电路图。已知灵敏电流计的量程为Ig＝500μA，电源的电动势为E＝1.5V，则将表盘上的电流值所对应的电阻的刻度值填入下表：
该欧姆表的内电阻为________Ω，当欧姆表的指针偏转角度为表盘的13时，测量的电阻的阻值为________Ω。
[解析] 对应电流“0”刻度和满偏电流“500μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”。由闭合电路欧姆定律得，欧姆调零时，Ig＝ERg+r+R0，所以欧姆表的内阻R内＝Rg＋r＋R0＝EIg＝3000Ω。测量电阻Rx时，I＝ER内+Rx，Rx＝EI－R内，当I＝50μA时，Rx＝1.550×10-6Ω－3000Ω＝3×104Ω－3×103Ω＝2.7×104Ω，同理可求出100μA、200μA、250μA、300μA、400μA对应的电阻分别为1.2×104Ω、4.5×103Ω、3×103Ω、2×103Ω、750Ω。当表针偏转到满刻度的13处时，Rx＝EI－R内＝1.5500×10-63Ω－3000Ω＝6000Ω。
[答案] 2.7×104 1.2×104 4.5×103 3×103 2×103 750 3000 6000
题组二 多用电表的读数
4．(多选)关于多用电表表盘上的刻度，下列说法正确的是( )
A．电阻刻度不均匀且左密右疏
B．直流电流表的刻度和直流电压表的刻度都是均匀的，可以共用一个刻度
C．电阻刻度线是均匀的，且每一挡的测量范围都是0～∞
D．直流电流表的刻度和电阻的刻度可共用一个
AB [多用电表电阻挡刻度是不均匀的，且刻度值越大刻度越密，A正确，C错误；直流电流表与直流电压表刻度都是均匀的，可以共用，B正确，D错误。]
5．根据欧姆表的工作原理回答问题：
某同学在测量某一定值电阻的阻值时，他分别用“×1”“×10”“×100”的挡位进行了测量，其中指针在表盘的偏转情况如图所示。
如果欧姆表的指针偏转如A所示，则该同学选用的是________挡，如果欧姆表的指针偏转如B所示，则该同学选用的是________挡，如果欧姆表的指针偏转如C所示，则该同学选用的是________挡，该同学进行的三次操作中，最精确的操作是选用________挡，被测电阻阻值约为________。
[解析] 乘的倍率越大，对应的刻度盘上的数字越小，故A对应“×1”挡，B对应“×10”挡，C对应“×100”挡。为了提高测量的准确度，指针应在表盘的中间附近，故选“×10”挡测量。被测电阻阻值约为30×10Ω＝300Ω。
[答案] ×1 ×10 ×100 ×10 300Ω
6．如图所示为一多用电表的表盘，其中A、B、C为某同学测量时指针所指的三个不同位置，由图回答下列问题。
(1)如果该同学选择了“×10”挡来测量电阻，则A、B两指针对应的测量电阻的阻值分别为________Ω、________Ω。
(2)如果该同学选择了“50V”的直流电压挡来测量电压，则A、B、C三指针对应的测量的电压分别为________V、______V、________V。
(3)如果该同学选择了“250mA”的直流电流挡来测量电流，则A、B两指针对应的测量的电流分别为________mA、________mA。
[解析] 多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指针指示的刻度数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以挡位倍率才是电阻的测量值。
[答案] (1)220 360 (2)20.0 15.0 12.0 (3)100 75
题组三 科学探究：用多用电表测量电学量
7．多用电表在选择不同的挡位时，在电路中有不同的连接方式，则下列说法正确的是( )
① ② ③ ④
A．当多用电表调至电压挡时按电路图①连接，然后闭合开关
B．当多用电表调至电流挡时按电路图②连接，然后闭合开关
C．当多用电表调至欧姆挡时按电路图③连接，然后闭合开关
D．当用多用电表测量二极管的反向电阻时，按电路图④连接
B [测电压或电流时，红表笔应接电势高的点，黑表笔应接电势低的点，A错误，B正确；测电阻时，应将电阻从电路中断开，C错误；由于黑表笔接的是内部电源的正极，所以测二极管的反向电阻时，黑表笔应接二极管的负极，题图④连接反了，D错误。]
8．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )
A．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表
B．测电压、测电阻时电流均从红表笔流入多用电表
C．测电压、测电阻时电流均从红表笔流出多用电表
D．测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表
B [当使用电压挡时，电流从正插孔流入；当使用欧姆挡时，电流也从正插孔流入，因为此时红表笔接的是电表内电源的负极，B正确。]
9．(1)若多用电表的电阻挡有三个挡位，分别是“×1”挡、“×10”挡和“×100”挡，当用“×10”挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到________挡，换挡后应先________(填缺少的步骤)，之后用表笔连接待测电阻进行读数，如图所示，由表盘刻度读得该电阻的阻值是________Ω。
(2)某同学用中值电阻为10Ω的多用电表欧姆挡测量一二极管(正常工作时的电阻约为75Ω)的正向电阻，下列测量方法最合理的是________。
(3)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示，该工件的直径为________cm，高度为________mm。
[解析] (1)表头指针偏转角度过大，则电阻值小，要用小倍率挡，选“×1”挡，换挡后要进行欧姆调零，由题图可知，该电阻的阻值是8.0Ω。
(2)欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，红表笔与内置电源负极相连，测二极管正向电阻，欧姆表黑表笔与二极管正极相连，红表笔与二极管负极相连，用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近，由于欧姆表中值电阻约为10Ω，则应选用“×10”挡，故A正确，B、C、D错误。
(3)20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为26mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为5×0.05mm＝0.25mm，即工件直径为26mm＋0.25mm＝26.25mm＝2.625cm，螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为19.0×0.01mm＝0.190mm，所以工件高度为5.5mm＋0.190mm＝5.690mm。
[答案] (1)×1 欧姆调零 8.0 (2)A (3)2.625 5.690
10．由欧姆表的构造和工作原理可知，下列选项正确的是( )
A．表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度线越疏
B．测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，应使指针指在电阻为0刻度处
C．用欧姆表测电阻时，指针偏角越小，测量的误差越小
D．用欧姆表测电阻时，电流从红表笔流出
B [表盘的刻度线是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，A错误；测电阻前要使红、黑表笔相接，调节调零旋钮，使表头指针指示在电阻值为零处，B正确；用欧姆表测电阻时，指针指示在刻度盘中间附近时，测量的误差较小，C错误；用欧姆表测电阻时，红表笔与表内电池负极相连，黑表笔与表内电池正极相连，即电流从红表笔流入、从黑表笔流出，D错误。]
11．(多选)用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是( )
A．测量前必须欧姆调零，而且每测一次电阻都要重新欧姆调零
B．为使测量值较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好
C．待测电阻若是连在电路中，应当把它与其他元件断开后再测量
D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
CD [测量前必须欧姆调零，若仍用该挡测电阻，则不需要重新欧姆调零，选项A错误；人体是导体，若用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，则测量的结果是待测电阻与人体并联的总电阻，使测量值不准确，选项B错误；选项C、D正确。]
12．如图甲所示的黑箱中有三个完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
甲
(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。
乙
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示。
请将记录表补充完整，并在图甲所示的黑箱中画出一种可能的电路。
[解析] (1)使用多用电表前应先调整机械调零螺丝A，使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。
(3)欧姆表的读数为5.0×1Ω＝5.0Ω；每对接点间正、反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图，如图所示。
甲 乙
[答案] (1)A (2)短暂 (3)5.0 见解析
13．如图所示是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现灯A、B都不亮。他采用下列两种方法检查故障：
(1)用多用电表的直流电压挡进行检查；
①那么选择开关应置于下列量程的________挡。(用字母序号表示)
A．2.5V B．10V
C．50VD．250V
②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触______(选填“a”或“b”)。
③该同学测试结果如表所示，根据测试结果，可以判定故障是________(只有下列中的某一项有故障)。
A．灯A断路B．灯B短路
C．c、d段断路D．d、f段断路
(2)用欧姆挡检查：
①测试前，应将开关S________(选填“断开”或“闭合”)。
②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________。
A．灯A断路B．灯B断路
C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路
[解析] (1)①用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，当并联在断路处(设有一处发生断路)时，电压表示数应为电源电压，因此，用多用电表的直流电压挡检查电路时，电压表的量程必须大于电源电压，为了使示数明显，选择量程不宜过大，而电源电压约为6V，故选10V量程即可。②测试时红表笔应接电势高的a点。③因合上开关S后，A、B灯都不亮，又只有某一项有故障，所以只可能发生断路的故障。根据测试结果，a、b间有示数，说明a→电源→b完好；c、b间有示数，说明c→a→电源→b完好；d、f有示数，说明d→c→a→电源→b→f完好；c、d无示数，结合以上分析可知d、f段断路。
(2)①用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开。②根据测试结果，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路。
[答案] (1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D
学习任务
1．知道欧姆表的内部结构、测量原理以及刻度特点，了解测量时读数方法。
2．能够使用多用电表测量电压、电流及电阻，并能正确读数。进一步理解闭合电路欧姆定律并会进行相关的计算。
3．掌握用多用电表测电压、电流和电阻的操作步骤，能够分析实验数据，会分析实验误差，提升实验数据处理能力和交流讨论能力。
电流刻度
0
200μA
300μA
500μA
电阻刻度
∞
0
电流/μA
0
50
100
200
250
300
400
500
电阻/Ω
∞
0
两表笔接的接点
多用电表的示数
a，b
________Ω
a，c
10.0Ω
b，c
15.0Ω
测试点
电压表示数
a、b
有示数
c、b
有示数
c、d
无示数
d、f
有示数
测试点
表头指针示数
c、d
有示数
e、f
有示数
d、e
无穷大