高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 实验：练习使用多用电表精品同步达标检测题

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物理观念
1.通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择测量挡位。
科学探究
1.通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量晶体二极管正、反向电阻,了解晶体二极管的单向导电性。在实验中培养规范操作的习惯。
物理观念
1.了解数字式多用电表的特点。
一、认识多用电表
1．多用电表可以用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻．
2．构造
(1)表的上半部分为表盘，标有电压、电流和电阻的刻度线，用于读取这些电学量的测量值．
(2)表中央的指针定位螺丝用于使指针指到零刻度．
(3)表下半部分中间的旋钮是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程．
二、使用多用电表
1．使用前应该调整指针定位螺丝,使指针指到零刻度。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。不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF 位置。
2．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．
3．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．
(3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度．
注意：电流应从红表笔流入多用电表．
4．测电阻
(1)将选择开关旋至欧姆挡，此时表内电源接通，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入．
(2)测量步骤：
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，指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值．
④实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.
三、数字式多用电表
某种数字式多用电表如图所示。数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便。
1．判断下列说法的正误．
(1)多用电表所有刻度线都是均匀的。( × )
解析：多用电表的电阻刻度线是不均匀的。
(2)用多用电表测电压或测电流时,电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。( √ )
(3)使用多用电表欧姆挡测电阻时,指针摆动角度越大,测量越精确。( × )
解析：使用多用电表欧姆挡测电阻时,指针尽量指到中间位置附近。
(4)欧姆表的每一挡的测量范围都是0~∞,所以使用过程中可以不用换挡,直接测电阻。( × )
解析：使用多用电表欧姆挡测电阻时,指针尽量指到中间位置附近,测量准确。
(5)利用多用电表的电流挡和电压挡时,使用方法和电流表、电压表相同。( √ )
(6)多用电表测量完毕,应把选择开关旋转到OFF位置。 ( √ )
一、认识多用电表
INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2020\\同步\\例1.TIF" \* MERGEFORMAT 例1 如图1所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：
图1
(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“2.5”挡位时，则测量的是___________________．
(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时，则测量的是_____________________．
(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时，则测量的是__________________．
(4)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量，电流都应该是从________表笔经“________”插孔流入电表．
答案 (1)0～2.5 mA的直流电流 (2)0～50 V的直流电压 (3)电阻大小等于读数×100的电阻 (4)红 ＋
解析 当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时，则多用电表就可以测量该量，选择开关所指的数值就是所测量的量程，需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在测电阻区域时，对应的数值是倍率，而不是量程．多用电表在测量时，红表笔要插入“＋”插孔，黑表笔要插入“－”插孔，在测量电路中，电流应从红表笔流入或红表笔接电势高的点．
二、用多用电表测电流、电压和电阻
INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2020\\同步\\例2.TIF" \* MERGEFORMAT 例2 在练习使用多用电表的实验中：某同学连接的电路如图2所示．
图2
(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．
答案 (1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
解析 (1)当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时，电流表与R1串联，此时电流表测得的是通过R1的电流．
(2)切断电路，选择开关尖端对准欧姆挡时，测得的是R1和R2的串联总电阻．
(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，此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压，也等于电源两端的电压．
使用多用电表的注意事项
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．电压、电流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．
4．测电阻时注意：
(1)测电阻必须把待测电阻隔离．
(2)选倍率挡: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倍率挡位,使测量时指针指在表盘刻度中央附近。
(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,旋转欧姆调零旋钮,使指针指向“0”。
(4)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。
(5)实验完毕,将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
5.测电阻时的注意事项
(1)测电阻必须把待测电阻从电路中隔离出来,手不能接触电阻。
(2)牢记两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零。
(3)欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读。
INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2020\\同步\\例3.TIF" \* MERGEFORMAT 例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，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.
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50 mA电流挡，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eq \f(1,10)估读)，指针对应的读数为30.8 mA；选择量程为250 mA的电流挡，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eq \f(1,5)估读)，指针对应的读数为154 mA.
(3)选择10 V电压挡，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(此时应为eq \f(1,2)估读)，指针对应的读数为6.2 V.
三、用多用电表测二极管的正反向电阻
1.认识二极管：如图4所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极．
图4
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．用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选至低倍率的欧姆挡，欧姆调零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选至高倍率的欧姆挡，欧姆调零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．
例4 某同学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“＋”、“－”插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的挡位处．
(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在表盘________(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“________”位置或交流电压最高挡．
答案 (3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF
解析 选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行欧姆调零，使指针指在最右端零刻度处．用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．为测量准确应使指针尽量指在表盘的中央．测量完成后，应将选择开关拨向“OFF”位置或交流电压最高挡．
四、多用电表检查电路故障
1．故障种类及特点
电路故障一般有两种情况，即短路和断路．
(1)短路的特点：电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大．
(2)断路的特点：在电源正常的情况下，断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电压．
2．分析与检测方法
(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，说明两点间电路正常；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，说明该部分有断路．
INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2020\\同步\\例5.TIF" \* MERGEFORMAT 例5 图5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：
图5
(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．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V
②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(填“a”或“b”)．
③该同学测试结果如下表所示，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________(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
答案 (1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D
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6 V，故选10 V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.
1．(多选)(2018·宿迁市沭阳县高二上期中)结合图6，关于多用电表的使用，下列说法正确的有( )
图6
A．甲图中用多用电表直流电压挡测量的是电源的电压，表笔接法正确
B．甲图中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压，表笔接法错误
C．乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻
D．乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻
答案 BC
解析 题图甲中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压，电流应从黑表笔流出，从红表笔流入，所以表笔接法错误，故A错误，B正确；电流从黑表笔流出，从红表笔流入，所以题图乙中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻，故C正确，D错误．
2．(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表________联到被测电路中；测直流电压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被测电路________联；测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在电势________处，即电流从________表笔流进多用电表．
(2)如图7所示为一正在测量中的多用电表表盘．
图7
①如果是用“×10”挡测量电阻，则读数为________ Ω.
②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________ mA.
③如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________ V.
答案 (1)mA 串 V 并 高 红 (2)①60 ②7.0 ③3.50
解析 (1)用多用电表测直流电流时，选择开关应置于“mA”挡，且把多用电表串联接入被测电路中；测直流电压时，把选择开关置于标有“V”处，且将多用电表并联于被测电路两端，测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在电势高处，即电流从红表笔流入多用电表．
(2)①因为选的是“×10”挡，所以读数为6.0×10 Ω＝60 Ω.
②因为用直流10 mA挡测电流，所以对应读数为7.0 mA(注意从直流刻度区读)．
③用直流5 V挡测电压时，读数为3.50 V.
3．(2018·豫北重点中学高二联考)某照明电路出现故障，其电路如图8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8
(1)断开开关，红表笔接a点时多用电表指针如图乙所示，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
1．(多选)关于多用电表及其使用操作，下列说法正确的是( )
A．电阻刻度左侧密右侧疏
B．测量不同电阻，每次都必须重新调零再进行测量
C．测直流电流时，电流从红表笔流入从黑表笔流出，测电阻时恰好相反
D．用“×10”倍率挡测电阻，指针偏转角度很小，应换成“×100”倍率挡调零后测量
答案 AD
解析 欧姆表电阻刻度左侧密右侧疏，A正确；测电阻时，要选择合适的挡位，并且只要换挡位一定要重新进行欧姆调零，同一挡位测不同电阻时，不用重新调零，故B错误；多用电表测直流电压、直流电流与电阻时，电流均从红表笔流入，从黑表笔流出，故C错误；用“×10”倍率挡测电阻，指针偏转角度很小，说明电阻较大，应换成“×100”倍率挡调零后测量，故D正确．
2．多用电表的示意图如图1所示，正确操作如下．
图1
(1)若选择开关的位置如箭头a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箭头b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箭头c所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．
答案 (1)直流电压 1.25 V (2)直流电流 50 mA (3)电阻 1.5 kΩ
3．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2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2
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.
4.图3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，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3
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．
5.(2018·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________．
图4
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4所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.
(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
答案 (1)adbe 3×104 (2)AC
6．一同学在某次实验中，通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻Rx及三节干电池连成如图5甲所示的电路．他共用了5根导线，分别为导线ab、cd、ef、gh和ij，由于混进了一根内部断开的导线，当合上开关S后，无论怎样移动变阻器的滑片，电流表读数均为零．
图5
(1)若用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好置于________挡．
A．1 V B．5 V C．25 V D．250 V
(2)接下来在测量gh间的直流电压时，红表笔应接________端．若测量结果如图乙所示，则gh间直流电压是________ V，其他四根导线两端的电压测量值为零，可以断定导线________内部断开．
(3)若改用多用电表的电阻挡进行检查，请写出操作步骤：____________________________
_______________________________________________________________________________
答案 (1)B (2)g 4.51 gh (3)①选择“×1”挡；②断开开关；③依次测量每段导线的电阻；④指针无偏转的为断开的导线
解析 (1)因三节干电池的电动势之和为4.5 V，则选择开关最好置于5 V挡，B正确．
(2)电流由红表笔流入，则红表笔接g端，题图乙的示数为4.51 V，电压表有示数，可知与电压表串联的电路是通路，则导线gh内部断开．
(3)用多用电表电阻挡检测电路故障的步骤：①选择“×1”挡；②断开开关；③依次测量每段导线的电阻；④指针无偏转的为断开的导线．
7．某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线．
图6
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整____________，使指针指向“0 Ω”．
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图6甲中的________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________ kΩ.
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1________R2(填“>”“＝”或“<”)．
答案 (1)短接 欧姆调零旋钮 (2)1 2.5 (3)<
8.如图7所示，一个黑箱有A、B、C三个接线柱，规定每两个接线柱间最多只能接一个电器元件．并且已知黑箱内的电器元件是一个电阻和一个二极管．某同学利用多用电表的欧姆挡，用正确的操作方法依次进行了6次测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表：
图7
由表中的数据可以判定：
(1)电阻接在________两点间，阻值为________ Ω.
(2)二极管接在________两点间，其正极接在________点，二极管的正向阻值为________ Ω，反向阻值为________ Ω.
答案 (1)A、B 100 (2)A、C A 90 10 k
解析 (1)当两表笔正接、反接A、B两点时，阻值相同，故电阻应接在A、B两点之间，阻值为100 Ω.
(2)当两表笔正接、反接A、C两点或B、C两点间时，阻值变化均很大，但A、C间电阻小于B、C间电阻，因此A、C间接二极管，且二极管的正极在A点．
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
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
红表笔接
A
A
B
B
C
C
黑表笔接
B
C
A
C
A
B
测得阻值/Ω
100
10 k
100
10.1 k
90
190