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第十一章 电路及其应用
11.5实验：练习使用多用电表
多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻。
一、认识多用电表
电阻的刻度线
直流电流、
电压刻度线
欧姆调零旋钮
红、黑表笔插孔
直流电压挡
直流电流挡
选择开关
欧姆挡
指针定位螺丝
交变电压2.5V的刻度线
交流电压挡
二、使用多用电表
（1）机械调零：使用前，应观察指针是否指电表的左侧零刻度（即电阻的无穷大处），如果有偏差，调节定位螺丝，使指针指到零刻度。
1.使用规则
（2）选择开关：使用时，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）关闭旋钮：使用完毕，把选择开关旋转到OFF或交流电压最高挡，拔出表笔。如果长期不用，将电池取出。
2.测量小灯泡的电压
（1）将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
（2）选挡：按如图所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,注意选择大于小灯泡两端电压估计值的量程。
（3）测量：用两支表笔分别接触灯泡两端的接线柱，注意红表笔接触点的电势应该比黑表笔高。
（4）读数：根据表盘上相应量程的直流电压刻度进行读数，记录小灯泡两端的电压值。
（1）断开电路开关，把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开。
（2）选挡：将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，注意选择大于通过小灯泡电流估计值的量程。
（3）测量：把多用电表从导线断开处串联在电路中，注意电流应该从红表笔流入多用电表。
（4）读数：闭合开关，根据表盘上相应量程的直流电流刻度进行读数，记录流过小灯泡的电流值。
3.测量通过小灯泡的电流
（1）确认量程和精确度
4.电压挡和电流挡的表盘读数
量程 10mA 250V
总格数
每个格代表的值
精确度
资料
0.2mA
50
0.2mA
5V
50
5V
（2）读数规则：
①精确度尾数为“1”时，在精确位后加一位估读数。
②精确度尾数为“2”或“5”时，保留到与最小刻度位数相同即可。
若精确度为0.02A，则读到小数点后两位，如：0.34A、0.45A等；
若精确度为0.1A，则应读到小数点后两位，如：0.20A、0.32A等；
若精确度为0.5A，则读到小数点后一位，如：1.2A、2.0A等。
4.电压挡和电流挡的表盘读数
例1：用已调零的多用电表测量直流电路中的电压和电流，旋钮分别置于10 mA挡测电流，2.5V挡测电压，50V挡测电压，指针位置如图所示，则每个挡位的精确度及测量值分别为多少？
　 　　　 精确度 测量值
10mA挡
2.5V挡
50V挡
0.05V
0.2mA
3.4mA
0.85V
1V
17.0V
资料
（2）欧姆调零: 将红、黑表笔直接接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆零刻度线（右侧零位置）。改变不同倍率的欧姆挡后，要重新欧姆调零。
（1）选择倍率: 测电阻时选择合适的倍率，以使指针落在刻度盘的中间区域，若不知道待测电阻的估计值，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测，再根据指针偏转情况选择合适的倍率。
（3）测量:断开电阻与其它电路连接；将红黑表笔分别接在待测电阻两端，不能用手接触金属杆。
5.测量电阻
（4）读数:电阻值＝表盘指针示数×倍率。
例：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2.0×104 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”)。
900
×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。
31.5
158
6.3
（1）二极管特性：二极管具有单向导电性．如图所示，电流从正极流入时电阻很小，从负极流入时电阻很大．
6.二极管的特性与测量
①选挡调零：将选择开关置于欧姆挡，红、黑表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔。
②测量读数：如图所示，将两表笔分别接触二极管的两端，读出电阻值；变换表笔和二极管的连接方式，读出电阻值。
③判断正负：电阻值较小的一次，黑表笔所接的一端是二极管的正极；电阻值很大的一次，红表笔所接的一端是二极管的正极。
阻值较小
阻值很大
（2）测量
指针偏转过大或过小
选倍率
欧姆调零
测量
指针偏转
读数
测电阻
合适
机械调零
置OFF挡
测直流电压、电流
选量程
测量
指针偏转
合适
读数
指针偏转过小
使用多用电表步骤
三、数字式多用电表
数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示，使用方便。数字式多用电表内装有电子电路，除可测电压、电流和电阻外，还可以测量其他多种物理量。
1．“电学黑箱”的种类一般有四种：（1）纯电阻黑箱；（2）纯电源黑箱；（3）由电阻和电源组成的闭合电路黑箱；（4）含电容器、二极管的黑箱。
四、解决电学黑箱问题
2．常见元件的特性及测量现象
元件 特性
不分极性，正向、反向电阻大小相等
单向导电性，正向、反向电阻差值很大
直流电路中相当于断路，欧姆表测量时指针先偏转，又回到“∞”刻度
提供电压，用电压表测量，如果在两测量点间电压最大，说明两点间有电源
3．用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路
例1：现有一个电学黑箱，有A、B、C、D四个接线柱，如图所示．若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量，发现两接线柱间测量结果如下：UAB＝UAC＝UAD＝1.5 V；UBC＝UBD＝UCD＝0；RBC＝4 Ω，RBD＝3 Ω，RCD＝5 Ω.试判断箱内电路的最简结构(电阻无并联的情况)．
例2、如图所示方框内有三个电学元件，用多用电表电压挡测量a、b、c、d任意两点间的电压均为零。用欧姆挡测量：
①红表笔接a，黑表笔接b，测出一定电阻值；②红表笔接a，黑表笔接d，测出的电阻值比(1)中测到的电阻值大；③红表笔接b，黑表笔接a，欧姆表指针几乎不偏转；
④红表笔接c、黑表笔接d和红表笔接d、黑表笔接c测出的电阻值相同；
⑤b、c之间，不管表笔如何，测到的电阻均为零。请画出方框内的电路。
解析：由①③可知，a、b之间有二极管，且b接二极管的正极；由①②可知d、a之间比b、a之间多出电阻；由④可知c、d之间有电阻；由⑤可知b、c之间是导线。综合以上可得方框内三个电学元件的连接如答案图所示。
1、判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取。可分以下三种情况作出判断：（1）如果电压表读数为零，说明可能在和电压表并联的路段之外有断路，或该并联路段完全短路。（2）如果电压表有示数，说明在和电压表并联的电路之外无断路，且该并联路段内正常或不完全短路。（3）如果电压表示数等于电源电动势，说明可能和电压表并联的电路间有断路，而该并联路段之外的电路无断路。
五、电路故障的分析与检测
2、若用电流表判断，则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程，否则会损坏电流表。3、利用欧姆挡检测时要谨慎，必须确认无电压的情况下使用，而且要将待测元件与电路断开。
例：如图所示的电路中，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。
(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。
直流电压
欧姆
(2)在开关闭合的情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明__________________可能有故障。(3)若不存在(2)中故障，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:(3)①将选择开关调到欧姆挡；②将红、黑表笔短接，检查欧姆挡能否正常工作并进行欧姆调零；③测量小灯泡的电阻。如果电阻无穷大，表明小灯泡有故障。
开关或连接点5、6
解析:(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用直流电压挡来检测电路。当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否异常，故采用多用电表的欧姆挡。(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路与电源两极是连通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间。
1、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.测量电阻时，必须断开与外电路的连接，再进行测量；
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零。
AC
随堂练习
2、用多用电表测量阻值为几十千欧的电阻Rx。S为电表的选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。从以下操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序:　　　　　。(填步骤前的字母)
A.旋转S至欧姆挡“×1k”；
B.旋转S至欧姆挡“×100”；
C.旋转S至“OFF”挡,并拔出两表笔；
D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔；
E.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆零刻度,断开表笔。
AEDC
3、如图为一正在测量中的多用电表表盘。
①若用“×100”挡测电阻，则读数为　 Ω。
②若用直流1 mA挡测电流，则读数为　 mA。
③若用直流5V挡测电压，则读数为　　　V。
资料
700
0.68
3.40
4、某照明电路出现故障，如图，该电路用标称值为6V的蓄电池为电源，导线及接触点完好。维修人员使用已调好的多用电表直流“10 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两点。
(1)断开开关，红表笔接a点时，多用电表读数为5.80 V，说明　　　(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”)正常。
(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表示数仍然为5.80 V，可判定发生故障的器件是　　　　(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”)。
小灯泡
蓄电池
5、图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻和探测电路。(1)测量步骤如下：①将选择开关旋转到“Ω”挡的________(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)位置，并进行欧姆调零。
×1
②将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________ Ω。
19.0
(2)探测对象为如图丙所示的黑箱，箱内有一节干电池、一个电阻、一个晶体二极管和一个电容器，箱外有4个接线柱，分别标为1、2、3、4，相邻两个序号间只有一个元件。
①若用多用电表确定元件的位置，应使用多用电表的________(填下述挡位的序号)进行试测。A．直流10 V电压挡 B．直流1.5 V电压挡C．欧姆挡 D．直流电流挡②试测后，用直流1.5 V电压挡进一步测量，测量结果记录如下：
红表笔位置 1 1 1
黑表笔位置 2 3 4
示数 1.5V 0 0
A
确定电源位置后，去掉电源，应用多用电表的________挡进行测量。结果如下：
欧姆
③根据以上结果，在图丙虚线框中画出电路图。
答案　(1)①“×1”　②19.0(2)①A　②欧姆　③如图所示
解析　(1)根据电阻的估计值，选“×1”挡可以使指针指在表盘中央附近，由多用电表直接读数得电阻的测量值为19.0 Ω。
(2)已知电路中有一节干电池，应用电压挡试测，为避免试触时电压表反接而损坏电压表，应采用较大量程试测。确定电源的正、负极位置后，可以利用1.5 V挡测量。1、2之间直接测量为1.5 V，说明电压表测量值为电源电动势，且1接电源正极。去掉电源后，应用欧姆挡检测电路，红表笔在多用电表内部接电源负极，红表笔接1，黑表笔接2、3、4显示电阻很大，说明二极管处于反接状态；黑表笔接1，红表笔接4显示电阻很小，说明二极管处于1、4之间，且处于导通状态；而红表笔接3、黑表笔接1显示电阻较小，说明3、4间有电阻存在；由于电容器的充电，导致红表笔接2、黑表笔接1时先有电阻，然后变为无穷大，说明在2、3间有电容器。

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