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第五节
实验：练习使用多用电表
一、认识多用电表
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。
二、多用电表表盘的读数
多用表盘最上边的欧姆表盘刻度不均匀，中间的均匀刻度一般用于直流电压和直流电流，最下面的交流电压档高中物理不做考查。
1.欧姆表盘读数
欧姆表盘最左侧为电阻无穷大，最右侧为电阻刻度，刻度不均匀，所以不需要估读。读数规则为刻度值乘以倍率即可。例如此时欧姆挡位为“”，如图刻度值为19，则读数为
2.直流电压挡和直流电流挡的读数
直流电压挡和直流电流挡的读数需要先选定量程，再选定表盘刻度，最后按照精度读数。
①
当直流电压档选择量程为“50V”，选择表盘“”的表盘刻度，每小格表示“1V”，末位是1，所以读数要向后估读一位，根据表盘，读数为22.0V；
②
当直流电压档选择量程为“2.5V”，选择表盘“”的表盘刻度，每小格表示“0.05V”，末位是5，所以读数本位估读，不需要向后估读一位，根据表盘，读数为1.10V；
③
当直流电流挡选择量程为“10mA”，选择表盘“”的表盘刻度，每小格表示“0.2mA”，末位是2，所以读数本位估读，不需要向后估读一位，根据表盘，读数为4.4mA。
三、多用电表的使用
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
根据表盘上的直流电压标度读出电压值，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
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
3.测电阻
将选择开关旋至欧姆挡，此时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。测量步骤：
①
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，目的为了使指针尽量指在欧姆表盘的中间区域，
②
将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0
Ω”，即欧姆调零
③
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
☆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
读数时应乘以相应的倍率
⑤
欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读
⑥
电池用旧后，电压会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池
4.研究二极管的单向导电性
①
如图所示，二极管由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极
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
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，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
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，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
【典例1】（多选）关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A.多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B.用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C.多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D.用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的
【典例2】在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是（　　）
A.使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处
B.每换一次挡位，都必须重新进行电阻挡调零
C.在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D.测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量
【练习1】如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，挡位选用符合操作规程的是（　　）
A.直流10
V挡
B.直流0.5
A挡
C.直流2.5
V挡
D.欧姆挡
【练习2】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：
(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数和测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1
k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
【练习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.测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必须增大倍率，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正中间，则测量值小于25
Ω
【练习4】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________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。
【练习5】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、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的倍率处。
(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，读出多用电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)。
(6)测量完成后，将选择开关旋转到________________位置。
三、使用多用电表探测黑箱元件
黑箱内的电学元件探测
目标元件
使用档位
现象说明
电源
电压挡
两接线柱正、反接时均无示数说明无电源
电阻
欧姆挡
两接线柱正、反接时示数相同
二极管
欧姆挡
正接时示数很小，反接时示数很大
电容器
欧姆挡
指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢
【典例3】在商店选购一个10
μF电容器，在只有一台多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用________量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡；④交流电压挡。选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该________：⑤不偏转；⑥偏转至最右边；⑦偏转至中值；⑧偏转一下又返回最左边。正确的选项是（　　）
A.①⑤
B.①⑥
C.③⑤
D.③⑧
【练习6】“黑箱”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；
第二步：用电阻“×100
Ω”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。
(1)第一步测量结果表明盒内________________________________________________。
(2)图2标出了图1甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________
Ω；图3标出了图1丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是__________
Ω。
(3)请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
【练习7】如图所示的为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但是任意两个接线柱间最多只连接有一个元件。
(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。
A．用多用电表的欧姆挡测量任意两接线柱间的电阻
B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压
C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流
(2)测量结果表明，黑箱里没有电源，但测得任两个接线柱间的电阻如下表所示。
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
测得阻
值/Ω
200
200
11.2
k
270
11
k
70
由此可以判断，黑箱里的元件有________，用电路元件符号在上图的虚线框内接线柱上画出黑箱中的电路连接。
(3)多用电表的表盘如下图所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(选填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是__________(选填“×1
k”“×100”或“×10”)。
4.使用多用电表检测电路故障
高中阶段，一个完整的电路中只有一处故障，所以判断过程中可以使用“枚举”的方法来检测故障。电路故障检测一般均使用电压档进行测量，根据题目指示的具体位置，一处一处尝试进行判断，通过排除的方法最终得到故障的位置。
【典例4】如图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.
(1)闭合开关，应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
【练习8】在如图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8
V，0.3
A”.闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮.
(1)①用多用电表的直流电压挡检查故障，量程应该选________.
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，则故障可能是________.
A.B灯丝断路
B.A灯丝断路
C.d、e间断路
D.B灯被短路
(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻.测量前，将小灯泡从电路中隔离，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡.某次测量结果如图所示，测得灯泡电阻为________Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通.将多用电表选择开关置于“250
mA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图所示所指位置上，则通过灯泡的电流是_______mA.
【练习9】某照明电路出现故障，导致闭合开关时小灯不发光，其电路如图甲所示，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。
(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”)。
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第五节
实验：练习使用多用电表
一、认识多用电表
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。
二、多用电表表盘的读数
多用表盘最上边的欧姆表盘刻度不均匀，中间的均匀刻度一般用于直流电压和直流电流，最下面的交流电压档高中物理不做考查。
1.欧姆表盘读数
欧姆表盘最左侧为电阻无穷大，最右侧为电阻刻度，刻度不均匀，所以不需要估读。读数规则为刻度值乘以倍率即可。例如此时欧姆挡位为“”，如图刻度值为19，则读数为
2.直流电压挡和直流电流挡的读数
直流电压挡和直流电流挡的读数需要先选定量程，再选定表盘刻度，最后按照精度读数。
①
当直流电压档选择量程为“50V”，选择表盘“”的表盘刻度，每小格表示“1V”，末位是1，所以读数要向后估读一位，根据表盘，读数为22.0V；
②
当直流电压档选择量程为“2.5V”，选择表盘“”的表盘刻度，每小格表示“0.05V”，末位是5，所以读数本位估读，不需要向后估读一位，根据表盘，读数为1.10V；
③
当直流电流挡选择量程为“10mA”，选择表盘“”的表盘刻度，每小格表示“0.2mA”，末位是2，所以读数本位估读，不需要向后估读一位，根据表盘，读数为4.4mA。
三、多用电表的使用
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
根据表盘上的直流电压标度读出电压值，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
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
3.测电阻
将选择开关旋至欧姆挡，此时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。测量步骤：
①
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，目的为了使指针尽量指在欧姆表盘的中间区域，
②
将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0
Ω”，即欧姆调零
③
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
☆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
读数时应乘以相应的倍率
⑤
欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读
⑥
电池用旧后，电压会变小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池
4.研究二极管的单向导电性
①
如图所示，二极管由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极
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
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，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
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，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
【典例1】（多选）关于多用电表，下列说法正确的是（　　）
A.多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B.用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C.多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D.用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的
【答案】AD
【解析】
多用电表内只有一个表头，所以A选项正确；对于多用电表，电流都是从红表笔流进，从黑表笔流出。其他测量电流的来源都是外电路提供的，但是欧姆挡和其他挡不同，它是靠内部电源提供电流的。
【典例2】在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是（　　）
A.使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处
B.每换一次挡位，都必须重新进行电阻挡调零
C.在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D.测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量
【答案】ABC
【解析】
指针偏角小，示数大，应换用倍率大的挡位重新测量，故D错误。
【练习1】如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，挡位选用符合操作规程的是（　　）
A.直流10
V挡
B.直流0.5
A挡
C.直流2.5
V挡
D.欧姆挡
【答案】A
【解析】
因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源提供的电压为6
V，所以选用直流2.5
V挡也不安全。估测电路中电流，最大值可能为Im＝＝
A＝1.2
A，所以选用直流0.5
A挡也不对，只有选用直流10
V挡。
【练习2】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：
(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数和测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1
k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
【答案】(1)S　(3)T　0刻线　(4)ADC
【解析】
多用电表测量电阻时，在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上，若指针不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝S，使指针对准电流的“0”刻线。然后转动选择开关K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮T，使指针对准满偏刻度(即电阻的“0”刻线)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电阻的阻值。若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大，这时要换用更高倍率的挡位，从“×100”挡位更换到“×1
k”的挡位。
【练习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.测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必须增大倍率，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正中间，则测量值小于25
Ω
【答案】(1)①R1　②R1和R2串联　③R2　(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，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。
(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，应偏小，A错误；测量时指针若向左偏离中央刻度过大，应增大倍率，B正确；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。
【练习4】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________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)60　(2)7.2　(3)3.60
【解析】
用多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度弧线，根据读数规则，直接读出指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率，才是电阻的测量值。
(1)因为选的是“×10”挡，所以读数为6×10
Ω＝60
Ω。
(2)因为用直流10
mA挡测电流，所以对应下面10
mA挡读数为7.2
mA(注意从直流刻度区读)。
(3)用直流5
V挡测时，电压为3.60
V。
【练习5】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、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至欧姆挡适当的倍率处。
(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，读出多用电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果，应让多用电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)。
(6)测量完成后，将选择开关旋转到________________位置。
【答案】(3)短接　(4)红　黑　(5)中央　(6)“OFF”挡或交流电压最高挡
三、使用多用电表探测黑箱元件
黑箱内的电学元件探测
目标元件
使用档位
现象说明
电源
电压挡
两接线柱正、反接时均无示数说明无电源
电阻
欧姆挡
两接线柱正、反接时示数相同
二极管
欧姆挡
正接时示数很小，反接时示数很大
电容器
欧姆挡
指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢
【典例3】在商店选购一个10
μF电容器，在只有一台多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用________量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡；④交流电压挡。选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该________：⑤不偏转；⑥偏转至最右边；⑦偏转至中值；⑧偏转一下又返回最左边。正确的选项是（　　）
A.①⑤
B.①⑥
C.③⑤
D.③⑧
【答案】D
【解析】
若用电压、电流挡，则因无电源无法检测，故要用欧姆挡，刚接通时是充电过程，充电完毕后，相当于断路，电阻无穷大，故测量时指针先偏转一下又返回到最左边。
【练习6】“黑箱”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；
第二步：用电阻“×100
Ω”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。
(1)第一步测量结果表明盒内________________________________________________。
(2)图2标出了图1甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________
Ω；图3标出了图1丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是__________
Ω。
(3)请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
【答案】(1)不存在电源　(2)1
200　500　(3)见解析图
【解析】
(1)使用电压挡进行测量，目的是看盒内是否有电源，由于指针不发生偏转，因此盒内不存在电源。
(2)使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以图2示数为12×100
Ω＝1
200
Ω，图3读数为5×100
Ω＝500
Ω。
(3)使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察图1中的甲、乙可知，在测量b、c之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明b、c之间接有一个定值电阻；观察图2中的丙、丁可知，在测量a、c之间电阻时，黑表笔接c时电阻很小，接a时电阻很大，说明a、c之间有二极管，而且c应该接二极管的正极；观察图1中的戊可知，黑表笔接b时电阻比丙中黑表笔接c时电阻大，说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件，由图1己可知，a、b之间电阻无穷大，故盒内元件的连接如图所示
【练习7】如图所示的为某黑箱面板上的三个接线柱，黑箱里可能有直流电源、电阻、二极管、电容器等元件，但是任意两个接线柱间最多只连接有一个元件。
(1)某同学要用多用电表探测黑箱，探测的第一步应该是__________。
A．用多用电表的欧姆挡测量任意两接线柱间的电阻
B．用多用电表的电压挡测量任意两接线柱间的输出电压
C．用多用电表的电流挡测量任意两接线柱间的输出电流
(2)测量结果表明，黑箱里没有电源，但测得任两个接线柱间的电阻如下表所示。
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
测得阻
值/Ω
200
200
11.2
k
270
11
k
70
由此可以判断，黑箱里的元件有________，用电路元件符号在上图的虚线框内接线柱上画出黑箱中的电路连接。
(3)多用电表的表盘如下图所示，在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线柱，这时电流从________(选填“A”或“C”)接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是__________(选填“×1
k”“×100”或“×10”)。
【答案】(1)B　(2)电阻、二极管　见解析图　(3)C　×1
k
【解析】
(1)因黑盒子内部可能有电源，则不能先用万用表的欧姆挡测量，则可先用电压挡判断内部是否有电源，故选B。
(2)根据欧姆挡的测量可以断定：A、B间肯定有电阻；B、C之间肯定有二极管；A、C间肯定有电阻和二极管的串联；电路连接如图所示。
(3)在上面探测A、C两接线柱间电阻时，红表笔接A接线柱，黑表笔接C接线性，这时电流从C接线柱流进黑箱；为了使这时测量电阻读数尽可能减小误差，测量电阻的挡位选择的应是×1
k。
4.使用多用电表检测电路故障
高中阶段，一个完整的电路中只有一处故障，所以判断过程中可以使用“枚举”的方法来检测故障。电路故障检测一般均使用电压档进行测量，根据题目指示的具体位置，一处一处尝试进行判断，通过排除的方法最终得到故障的位置。
【典例4】如图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.
(1)闭合开关，应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B灯短路，B正确.
【练习8】在如图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8
V，0.3
A”.闭合开关S后，无论怎样移动滑片P，A、B灯都不亮.
(1)①用多用电表的直流电压挡检查故障，量程应该选________.
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，则故障可能是________.
A.B灯丝断路
B.A灯丝断路
C.d、e间断路
D.B灯被短路
(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻.测量前，将小灯泡从电路中隔离，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡.某次测量结果如图所示，测得灯泡电阻为________Ω.换掉损坏的元件，电路正常接通.将多用电表选择开关置于“250
mA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图所示所指位置上，则通过灯泡的电流是_______mA.
【答案】(1)①B　②B　(2)7　175
【解析】
(1)①图中电源有4节干电池，每一节干电池能够提供的电压为1.5V，所以4节干电池总电压不超过6V，故选B。
②间电压为5.8V，说明除了A灯泡之外的电路完好，而间电压为0，说明可能A灯泡处断路，故选B。
(2)(3)读数略
【练习9】某照明电路出现故障，导致闭合开关时小灯不发光，其电路如图甲所示，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。
(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
【解析】
(1)多用电表接点时有电压稳定，说明蓄电池正常工作；
(2)接点时，不论开关断开还是闭合，多用电表读数不变，说明开关之外的电路仍有断路，只可能是小灯泡断路或者断路。
①
串联分压测量
两电压表串联，根据
求出电压表的内阻。
②
伏安法测量
电压表和定值电阻串联，电压表测量和的总电压，根据
求出电压表的内阻。
2.安安法
①
并联分流测量
两电流表并联，根据
求出电流表的内阻。
②
伏安法测量
电流表与定值电阻并联后再与电流表串联，根据
求出电流表的内阻。
3.半偏法
①
半偏法测电流表内阻
测量原理：闭合，断开，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏；保持不变，闭合，调节电阻箱，使电流表示数半偏，然后读出的数值，则。
②
半偏法测电压表内阻
测量原理：闭合开关S，将电阻箱的阻值调为0，调节滑动变阻器，使电压表达到满偏值；保持不变，调节，使电压表示数半偏，记下此时电阻箱阻值，则。
【典例3】用以下器材可测量电阻Rx的阻值．
待测电阻Rx，阻值约为600
Ω；
电源E，电压约为6
V，内阻可忽略不计；
电压表V1，量程为0～500
mV，内阻r1＝1
000
Ω；
电压表V2，量程为0～6
V，内阻r2约为10
kΩ；
电流表A，量程为0～0.6
A，内阻r3约为1
Ω；
定值电阻R0，R0＝60
Ω；
滑动变阻器R，最大阻值为150
Ω；
单刀单掷开关S一个，导线若干．
(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图．
(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx，则由已知物理量符号和测得的物理量符号计算Rx的表达式为Rx＝__________________，式中各符号的意义是_______________________
________________________.(所有物理量用题中代表符号表示)
【答案】(1)见解析图　(2)　U1为电压表V1的读数，U2为电压表V2的读数，r1为电压表V1的内阻，R0为定值电阻
【解析】
(1)电路中的最大电流为Im＝＝0.01
A，电流表量程太大，可以把电压表V1并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示．
(2)流过被测电阻的电流为I＝＋＝，被测电阻的阻值为Rx＝＝.
【典例4】为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路．其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电源．
(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整．
(2)实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节________，使________，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的________，即为待测电压表内阻的测量值．
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：________________________.
【答案】(1)见解析图　(2)①R0　标准电压表V0　②R　标准电压表V0仍为U
③平均值　(3)电阻箱阻值不连接；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电压降低，内阻增大等
【解析】
(1)电路连线如图所示；
(2)①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值．
(3)原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电压降低，内阻增大等．
【练习10】某同学利用如图甲所示的电路测量一表头的电阻．供选用的器材如下：
A．待测表头G1，内阻r1约为300
Ω，量程5.0
mA；
B．灵敏电流计G2，内阻r2＝300
Ω，量程1.0
mA；
C．定值电阻R＝1
200
Ω；
D．滑动变阻器R1＝20
Ω；
E．滑动变阻器R2＝2
000
Ω；
F．电源，电压E＝3.0
V，内阻不计；
G．开关S，导线若干．
(1)在如图乙所示的实物图上将导线补充完整；
(2)滑动变阻器应选________(填写器材前的代号)．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至________(填“a”或“b”)端；
(3)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为________
mA；
(4)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线．已知图线的斜率k＝0.18，则待测表头内阻r1＝________
Ω.
(5)该同学接入电阻R的主要目的是______________________________________________
________________________________________________________________________.
【答案】(1)见解析图　(2)D　a　(3)3.00　(4)270　(5)保护G2，使两表均能达到接近满偏
【解析】
(1)实物连线如图：
(2)因为滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的D；开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至a端；
(3)待测表头G1的示数为3.00
mA；
(4)由欧姆定律可知：I1r1＝I2(R＋r2)，即I2＝I1，则＝k＝0.18，解得r1＝270
Ω；
(5)该同学接入电阻R的主要目的是：保护G2，使两表均能达到接近满偏．
【练习11】某同学将一只量程为100
μA的灵敏电流计改装成电流表和两个量程的电压表．改装后的电路图如图甲所示．图中G表示灵敏电流计，Ra、Rb和Rc是三个定值电阻，K是选择开关，可以分别置于a、b、c位置，从而实现多功能测量．
(1)首先根据如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G的内阻．先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度，然后闭合S2，调节R′的阻值，使G的指针________，此时，就认为电阻箱R′的读数等于G的内阻．由于半偏法实验原理不完善导致G的内阻测量值比真实值偏________．(填“大”或“小”)
(2)若用半偏法测得G的内阻为900
Ω.
①选择开关置于a时，构成量程为0～1
mA的电流表，则电阻Ra阻值应为________
Ω；
②选择开关置于b时，构成量程为0～1
V的电压表，则电阻Rb阻值应为________
Ω；
③选择开关置于c时，构成量程为0～3
V的电压表，则电阻Rc阻值应为________
Ω.
(3)半偏法测量G内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压表测量结果________．(填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)半偏　小　(2)①100　②910　③2
910　(3)偏小
【解析】
(1)半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度；第三步，闭合S2，调节R′的阻值，使G的指针半偏，记下电阻箱读数，此时电阻箱R′的读数等于G的内阻；
实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了，干路电流增大了，灵敏电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻，所以，该测量值略小于实际值；
(2)①选择开关置于a时，构成量程为0～1
mA的电流表，则电阻Ra阻值应为
Ra＝＝
Ω＝100
Ω；
②选择开关置于b时，构成量程为0～1
V的电压表，则电阻Rb阻值应为
Rb＝＝
Ω＝910
Ω；
③选择开关置于c时，构成量程为0～3
V的电压表，则电阻Rc阻值应为
Rc＝＝
Ω＝2
910
Ω；
(3)半偏法测量G的内阻时，测量值略小于实际值，改装成电流表时的并联电阻偏小，实际量程大于所要改装的电流表的量程；改装成电压表时的串联电阻偏大，其实际量程也大于所要改装的电压表的量程，用它们测量结果偏小．
【练习12】为测量某微安表G(量程200
μA，内阻大约2
200
Ω)的内阻，有以下器材可供选择：
A．电压表(0～3
V)；
B．电压表(0～15
V)；
C．滑动变阻器(0～10
Ω)；
D．滑动变阻器(0～1
kΩ)；
E．电源E(电压约为6
V)
F．电阻箱RZ(最大阻值为9
999
Ω)
开关S一个，导线若干．
(1)按图甲所示电路图将图乙中的实物连线．
(2)实验过程为：合上开关S，先调节R使电压表读数为U，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R1＝8
056
Ω；
然后再调节R，使电压表读数为U，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R2(如图所示)．
电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)
电阻箱的读数R2＝________
Ω，待测微安表的内阻Rg＝________
Ω.
【答案】(1)见解析图　(2)A　C　4
653　2
153
【解析】
(1)根据电路图，实物连线如图所示
(2)因为电源电压约为6
V，B电压表量程太大，故电压表选A，但操作时，需注意不能超过A电压表的量程．要使调节电阻箱时电压表读数几乎不变，微安表内阻应远大于滑动变阻器阻值，故滑动变阻器选C；由题图可知，电阻箱的读数R2＝4
653
Ω；
由题意有(Rg＋R1)Ig＝U，(Rg＋R2)Ig＝U，
联立解得，待测微安表的内阻Rg＝2
153
Ω.
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