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实 验 十 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，掌握
多用电表的使用方法。
2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。
3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
二、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若
干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
考点一　考查多用电表的使用及读数
[典例1]　(2013·全国卷Ⅰ)某学生 ( http: / / www.21cnjy.com )实验小组利用图实 10 1所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：
图实 10 1
多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；导线若干。
回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔__________，调零点。
(2)将图实 10 1中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多 ( http: / / www.21cnjy.com )用电表的示数如图实 10 2所示，这时电压表的示数如图实 10 3所示。多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________ V。
　　
图实 10 2　　　　　　　　　　　　图实 10 3　　
(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的 ( http: / / www.21cnjy.com )阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为__________ kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电 ( http: / / www.21cnjy.com )路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图实 10 4所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________ V，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________ kΩ。
图实 10 4
[答案]　(1)短接
(2)1
(3)15.0　3.60
(4)12.0
(5)9.00　15.0
[由题引知·要点谨记]
1.多用电表测电阻的步骤[对应第 1 题] 1 调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 2 选择开关置于“Ω”挡的“×1”处，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞。 3 将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。 4 选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。 5 再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 6 测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。3.多用电表的读数[对应第 3 题], ( http: / / www.21cnjy.com ) 1 欧姆表的读数,①为了减小读数误差，指针应指在表盘部分，即中央刻度附近。,②除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。,③电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。, 2 测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位
[题组突破]
1．如图实 10 5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，测量步骤如下：
图实 10 5
(1)调节________，使电表指针停在________的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置。(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“ ( http: / / www.21cnjy.com )－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(4)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。
(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。
解析：使用多用电表欧姆挡，先机械调 ( http: / / www.21cnjy.com )零。中值电阻为15 Ω，测量20 Ω的电阻时，要使用×1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19 Ω。
答案：(1)指针定位螺丝　电流　(2)×1　(3)欧姆调零旋钮　电阻　(4)19
2．如图实 10 6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
图实 10 6
(1)所测电阻的阻值为________ Ω； ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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。
解析：(1)读数为15× ( http: / / www.21cnjy.com )100 Ω＝1.5×103 Ω，为使指针位于表盘中央范围，应选择×1 k挡。(2)、(3)中使用多用电表测量电流、电压时，读数要进行估读。
答案：(1)1.5×103　×1 k　(2)30.5(30.4～30.6都正确)
153　(3)6.1
3．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形元件的伏安特性，步骤如下：
(1)用多用表“×100”倍率的电阻挡 ( http: / / www.21cnjy.com )测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，此时需换用________(填：“×10”或“×1 k”)倍率的电阻挡，并重新进行______后再进行测量，表盘的示数如图实 10 7所示，则该电阻的阻值Rx＝______Ω。
图实 10 7
(2)该同学想更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测元件电阻Rx
电流表A1(量程0～10 mA，内阻约50 Ω)
电流表A2(量程0～50 mA，内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0～3 V，内阻约30 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻约50 kΩ)
直流电源E(电动势3 V，内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围 0～50 Ω，允许通过的最大电流0.5 A)、开关S、导线若干。
①要求较准确地测出其阻值，电流表应选__________，电压表应选__________(选填电表符号)；
②根据以上仪器，该同学按图实 10 8 ( http: / / www.21cnjy.com )连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较小，现请你用笔在图中添加一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变大；
图实 10 8
③修改后的电路其测量结果比真实值偏__________(选填“大”或“小”)。
解析：(1)用“×100”倍率的电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻挡测该电阻时，指针偏角过大，说明所选倍率太大，应换用“×10”倍率，并重新进行电阻挡调零，Rx＝30×10 Ω＝300 Ω
(2)①由于电源电动势为3 V，电压表应选V1
由于Im＝＝ A＝10 mA，故电流表应选A1。
②电路连接如图所示
③由于测量Rx时采用的是电流表外接法，用此测量结果比真实值小。
答案：(1)×10　欧姆调零　300
(2)①　A1　V1　②如图所示　③小
考点二　用多用电表探索黑箱内的电学元件
[典例2]　(2012·江苏高考)如图实 10 9甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
图实 10 9
(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”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a ( http: / / www.21cnjy.com )、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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，并在黑箱图中画出一种可能的电路。
两表笔接的接点 多用电表的示数
a，b ________Ω
a，c 10.0 Ω
b，c 15.0 Ω
[答案]　(1)A
(2)短暂
(3)5.0　如图
[由题引知·要点谨记]
2．多用电表的使用技巧与注意事项[ ( http: / / www.21cnjy.com )对应第(2)题]在试探两点间是否存在电源时，为了防止电流逆向流入电表进而烧毁电表，应进行试触。3．黑箱内电学元件及连接方式的判断[对应第(3)题](1)判断是否存在二极管的方法：观察每对接点间正反向电阻是否相同。(2)两表笔接点为a、b和a、c时，均有示数，说明a点将a、b和a、c间元件连接在一起，且a、b与a、c之间电阻之比为1∶2；b、c间电阻是a、b和a、c间的电阻之和，说明a、b与a、c间接通，b、c间不接通。
[题组突破]
4.用多用电表探测图实 10 ( http: / / www.21cnjy.com )10所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图实 10 11中的(　　)
图实 10 10
图实 10 11
解析：选B　红表笔接F，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向从E到F，只有B正确。
5．(2012·全国高考)在黑箱内有一 ( http: / / www.21cnjy.com )由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5 Ω。
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式：
图实 10 12
(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为________Ω。
解析：(1)因为1、2接线柱之间的电阻与2 ( http: / / www.21cnjy.com )、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1 Ω，连接方式如图所示。
(2)将1、3用导线相连后，等效电路如图所示：
1、2之间的等效电阻R＝0.6 Ω。
答案：(1)见解析　(2)0.6
6．用电阻箱R、多用电表电流挡、开关和导线测一节干电池的电动势E和内阻r，如图实 10 13甲。
(1)若电阻箱电阻在几十Ω以 ( http: / / www.21cnjy.com )内选取，R0＝4.5 Ω，则多用表选择开关应旋转至直流电流的__________(填“1 mA”、“10 mA”或“100 mA”)挡(已知在该电流挡多用表的内阻rg＝3.0 Ω)。
(2)多次调节电阻箱，并从多用表上读得 ( http: / / www.21cnjy.com )相应的电流值，获取多组R和I的数据，作出了如图乙所示的 R图线。图线横轴截距的绝对值表示__________；
由该图线可得干电池的电动势E测＝__________V(计算结果保留三位有效数字)。
图实 10 13
(3)本实验的误差主要来源于________(填“测量误差”或“电表内阻”)。
解析：(1)因电池电动势约为1.5 V，回路总电阻为几十欧，故回路中电流大约为几十毫安，应选100 mA挡。
(2)由E＝I(r＋R0＋Rg＋R)得＝＋R
可见当＝0时，R＝－(r＋R0＋Rg ( http: / / www.21cnjy.com ))，图线横轴截距的绝对值表示定值电阻R0、电表内阻Rg和电源内阻r之和，由＝＝得：E＝1.40 V
(3)本实验的误差主要来源于测量误差。
答案：(1)100 mA　(2)定值电阻R0、电表内阻Rg和电源内阻r之和　1.40(1.36～1.46)　(3)测量误差
考点三　用多用电表判断电路故障
[典例3]　(2014·重庆高考)某照明 ( http: / / www.21cnjy.com )电路出现故障，其电路如图实 10 14所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流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。
图实 10 14
(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图 ( http: / / www.21cnjy.com )实 10 15所示，读数为________V，说明题中________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
　　　　　　　　　　 图实 10 15
(2)红表笔接b点，断开开关时，表针 ( http: / / www.21cnjy.com )不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图实 10 15相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
[答案]　(1)11.5(11.2～11.8之间的值均可)　蓄电池　(2)小灯
[由题引知·要点谨记]
1.常见的电路故障[对应题干部分]
电路故障一般分为断路和短路两种
1 断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点。
2 短路故障的判断：用电压表与电源并 ( http: / / www.21cnjy.com )联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被短路。若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路。
2．使用多用电表电压挡判断电路故障[对应第(1)、(2)题]
(1)断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明电源正常；
(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障。
[题组突破]
7.如图实 10 16所示的电路中，1、 ( http: / / www.21cnjy.com )2、3、4、5、6为连接点的标号，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。
图实 10 16
(1)为了检测小灯泡以及3根导线， ( http: / / www.21cnjy.com )在连接点1、2(电源中的连线完好)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)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。
解析：(1)检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2(电源中的连线完好)已接好时，应选用电压挡，在连接点1、2同时断开时应选用欧姆挡。
(2)因5、6两点间的电压接近电源的电动势，说明开关或连接点5、6可能断开。
(3)先进行机械调零，然后选用多用电表的“欧姆挡”，进行欧姆调零，再测量小灯泡的电阻，若电阻“无穷大”，则小灯泡开路。
答案：(1)电压　欧姆　(2)开关或连接点5、6　(3)见解析
8．(2015·湖南益阳检测)在如图 ( http: / / www.21cnjy.com )实 10 17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 10 17
(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 ( http: / / www.21cnjy.com )结果如图乙所示，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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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6.0 Ω。由于A灯泡断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为6.0 Ω，说明测量的应该是e、f间电阻。由R＝可求得电阻为12.7 Ω。
答案： (1)①B　②A　(2)①断开　②6.0　e、f　12.7

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