5實驗：練習(xí)使用多用電表[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解多用電表的基本結(jié)構(gòu)，知道多用電表的測量功能。2.會使用多用電表測量電壓、電流和電阻(重點)。3.掌握多用電表的讀數(shù)方法。4.會使用多用電表測量二極管的正反向電阻(難點)。5.會使用多用電表排查電路故障(難點)。一、認(rèn)識多用電表1．指針式多用電表(1)認(rèn)識表盤(2)選擇開關(guān)2．?dāng)?shù)字式多用電表如圖所示，數(shù)字式多用電表的測量值以數(shù)字形式直接顯示，使用方便。數(shù)字式多用電表內(nèi)部裝有電子電路，這樣可以使電表對被測電路的影響減到最小，同時還具有多種其他功能。二、使用多用電表1．使用步驟(1)使用前，應(yīng)調(diào)整指針定位螺絲，使指針指到左端零刻度。這一步又稱為“機械調(diào)零”。(2)使用時，通過選擇開關(guān)選擇合適的擋位。(3)使用完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF位置。2．使用多用電表測量電壓、電流和電阻(1)測量直流電壓①選擇直流電壓擋合適的量程，并將選擇開關(guān)旋至相應(yīng)位置。②將多用電表并聯(lián)在待測電路兩端，注意紅表筆接觸點的電勢應(yīng)比黑表筆接觸點的電勢高。③根據(jù)表盤上相應(yīng)量程的直流電壓刻度讀出電壓值，讀數(shù)時注意最小刻度所表示的電壓值。(2)測量直流電流：①選擇直流電流擋合適的量程，并將選擇開關(guān)旋至相應(yīng)位置。②將被測電路導(dǎo)線拆開一端，把多用電表串聯(lián)在電路中，注意電流應(yīng)從紅表筆流入多用電表。③讀數(shù)時，根據(jù)表盤上相應(yīng)量程的直流電流刻度進(jìn)行讀數(shù)，要認(rèn)清刻度盤上的最小刻度。(3)測量電阻：①選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的合適倍率。選擇倍率時，應(yīng)使表針盡可能指在刻度盤的中間區(qū)域。②歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針在表盤右端“0”刻度處。③測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，讀數(shù)乘倍率即為待測電阻阻值。④測另一電阻時重復(fù)①②③三步。⑤實驗完畢：應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。3．注意事項(1)用多用電表電壓擋、電流擋測電壓、電流時要注意紅、黑表筆與電源的正、負(fù)極相連。(2)需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流。選擇適當(dāng)?shù)牧砍蹋怪羔樒D(zhuǎn)角盡量大一些，這樣測量結(jié)果相對較準(zhǔn)。(3)測電阻時應(yīng)注意的問題①選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零。②換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。③被測電阻要與電源等其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿。④操作完成后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋，若長期不用，應(yīng)將電池取出。例1在練習(xí)使用多用電表的實驗中，某同學(xué)連接的電路如圖所示。(1)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)直流電流擋，閉合開關(guān)S，此時測得的是通過________的電流；(2)若斷開電路中的開關(guān)S，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時測得的是_______的電阻；(3)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合開關(guān)S，此時測得的是_____________兩端的電壓。答案(1)R1(2)R1和R2串聯(lián)(3)R2(或電源)解析(1)當(dāng)多用電表的選擇開關(guān)尖端對準(zhǔn)直流電流擋時，閉合開關(guān)S，多用電表與R1串聯(lián)，此時測得的是通過R1的電流。(2)斷開開關(guān)S，當(dāng)選擇開關(guān)尖端對準(zhǔn)歐姆擋時，多用電表與R1、R2串聯(lián)，測得的是R1和R2串聯(lián)的電阻。(3)當(dāng)多用電表的選擇開關(guān)尖端對準(zhǔn)直流電壓擋時，閉合開關(guān)S，此時R1不工作，相當(dāng)于導(dǎo)線，多用電表與R2并聯(lián)，測的是電阻R2兩端的電壓，也等于電源兩端的電壓。例2(2022·太原市高二期末)在用多用電表的歐姆擋測量阻值約為100Ω的電阻Rx時：(1)以下是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆調(diào)零旋鈕。把正確步驟前的字母按合理的操作順序填在橫線上________；a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆“×1”擋d．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆“×10”擋e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)“OFF”擋，并拔出兩表筆(2)使用歐姆擋測電阻時，下列說法中正確的是________。A．如果指針偏轉(zhuǎn)角度過小，應(yīng)將S撥至倍率較小的擋位，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后測量B．測量電路中的某個電阻時，應(yīng)該把該電阻與電路斷開C．測量阻值不同的電阻時都需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零D．在外電路中，電流從紅表筆流經(jīng)被測電阻到黑表筆答案(1)dabe(2)B解析(1)測量阻值約為100Ω的電阻Rx可選擇“×10”的擋位測量，測量前應(yīng)先進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后進(jìn)行測量；使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)置于OFF位置或者交流電壓最高擋，拔出表筆，故正確的步驟為dabe。(2)測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明所選擋位太小，為減小測量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較大的擋位，重新歐姆調(diào)零后測量，故A錯誤；測量電路中的某個電阻，為保護電表，應(yīng)該把該電阻與電路斷開，故B正確；用歐姆表測電阻，換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，用同一擋位測不同阻值的電阻不需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，故C錯誤；測量電阻時，電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出，在外電路，經(jīng)被測電阻回到紅表筆，故D錯誤。三、多用電表的讀數(shù)1．讀數(shù)時要注意讀表盤上的哪條刻度線：歐姆表刻度不均勻，讀最上一排刻度線；直流電流、直流電壓刻度均勻，讀中間刻度線。2．電壓表、電流表的讀數(shù)要看清選擇開關(guān)所選擇的量程，確定每一小格表示多少及應(yīng)讀到的有效數(shù)字位數(shù)。例3如圖所示為多用電表的刻度盤。若選用倍率為“×100”的歐姆擋測電阻時，表針指示如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為________Ω；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋的倍率是________(選填“×10”“×100”或“×1k”)。(2)用此多用電表進(jìn)行測量，當(dāng)選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為______mA；當(dāng)選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA。(3)當(dāng)選用量程為10V的直流電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為________V。答案(1)1.5×103×1k(2)30.8(30.7～30.9都正確)154(3)6.1解析(1)歐姆表讀數(shù)：對應(yīng)最上一行刻度值為15，倍率為“×100”，讀數(shù)為1.5×103Ω；測2.0×104Ω的電阻時應(yīng)選“×1k”的歐姆擋。(2)選用量程為50mA的直流電流擋測量電流，則每一小格表示1mA，測量的精確度為1mA，應(yīng)估讀到0.1mA(此時為eq\f(1,10)估讀)，表針對應(yīng)的讀數(shù)為30.8mA；選用量程為250mA的直流電流擋測量電流，則每一小格表示5mA，測量的精確度為5mA，應(yīng)估讀到1mA(此時為eq\f(1,5)估讀)，表針對應(yīng)的讀數(shù)為154mA。(3)選用量程為10V的直流電壓擋測量電壓，則每一小格表示0.2V，測量的精確度為0.2V，應(yīng)估讀到0.1V(此時為eq\f(1,2)估讀)，表針對應(yīng)的讀數(shù)為6.1V。針對訓(xùn)練1(2022·宜賓市高二期末)如圖為一正在測量中的多用電表表盤：(1)如果是用直流10V擋測量電壓，則讀數(shù)為________V；(2)如果是用直流5mA擋測量電流，則讀數(shù)為________mA；(3)如果是用“×100”擋測量電阻，則讀數(shù)為________Ω。答案(1)3.4(2)1.70(3)3000解析(1)如果是用直流10V擋測量電壓，則表盤分度值為0.2V，需要估讀到0.1V，所以讀數(shù)為U＝17×0.2V＝3.4V。(2)如果是用直流5mA擋測量電流，則表盤分度值為0.1mA，需要估讀到0.01mA，所以讀數(shù)為I＝17.0×0.1mA＝1.70mA。(3)如果是用“×100”擋測量電阻，由于表盤刻度不均勻，所以不需要估讀，則讀數(shù)為R＝30×100Ω＝3000Ω。四、用多用電表測二極管正反向電阻1.認(rèn)識二極管：如圖所示，它由半導(dǎo)體材料制成，左端為正極，右端為負(fù)極。特點：二極管具有單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時為正向電阻，電阻很小(填“很小”或“很大”)，而從負(fù)極流入時為反向電阻，電阻很大(填“很大”或“很小”)，接近斷路。2．多用電表測二極管的正、反向電阻(1)測二極管正向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至低倍率的歐姆擋，歐姆調(diào)零之后將黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負(fù)極。(2)測二極管反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的歐姆擋，歐姆調(diào)零之后將黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極。例4某同學(xué)利用多用電表測量二極管的正向電阻。完成下列測量步驟：(1)檢查多用電表的機械零點。(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，將選擇開關(guān)撥至“×10”的倍率擋位上。(3)將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。(4)測正向電阻時，將________(填“紅”或“黑”)表筆接二極管正極，將另一表筆接二極管負(fù)極。(5)測量發(fā)現(xiàn)指針的偏角過大，為使測量比較精準(zhǔn)，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到________(選填“×1”或“×100”)的倍率擋位后，再次測量。(6)最后應(yīng)將選擇開關(guān)撥向________位置。(7)以上實驗過程，缺少的實驗步驟是________。答案(4)黑(5)×1(6)“OFF擋”或者“交流電壓最高擋”(7)換擋后，必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零五、用多用電表判斷電路故障1．電壓表檢測法若電路斷路，將電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓說明電源完好。若電路斷路，將電壓表逐段與電路并聯(lián)，若某一段電壓表指針偏轉(zhuǎn)，說明該段電路中有斷點。若電路短路，則用電壓表逐段與電路并聯(lián)，某一段電壓表示數(shù)為零，則該段電路被短路。2．歐姆表檢測法斷開電路，用多用電表的歐姆擋測量待測部分的電阻，若檢測部分示數(shù)正常，說明兩點間正常；若檢測部分電阻很小(幾乎為零)，說明該部分短路；若檢測部分指針幾乎不動，說明該部分?jǐn)嗦?。?如圖是某同學(xué)連接的實驗實物圖，用1.5V的干電池共四節(jié)連接電路，閉合開關(guān)后A、B兩燈都不亮。他采用下面兩種方法對故障原因進(jìn)行排查(本題只有一處故障，燈泡A、B的阻值均為6Ω，滑動變阻器的最大阻值為10Ω)。(1)若應(yīng)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查，那么選擇開關(guān)應(yīng)置于________擋。A．2.5V B．10VC．50V D．250V(2)①該同學(xué)在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應(yīng)當(dāng)接觸________(選填“a”或“b”)；②該同學(xué)的測試結(jié)果如表1所示，根據(jù)表1測量結(jié)果，可以判斷故障是________。A．燈A短路 B．燈B短路C．c、d段斷路 D．d、f段斷路表1測試點電壓示數(shù)a、b有示數(shù)b、d有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)(3)將開關(guān)斷開，再選擇歐姆擋測試，測量結(jié)果如表2所示，那么檢查出的結(jié)果是________。A．燈A斷路B．燈B斷路C．燈A、B都斷路D．d、e間導(dǎo)線斷路表2測試點表針偏轉(zhuǎn)情況c、dd、ee、f答案(1)B(2)①a②D(3)D解析(1)四節(jié)干電池的總電壓為6V，應(yīng)用多用電表的直流電壓擋10V擋測量，故選B。(2)①在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應(yīng)當(dāng)與a接觸，因為電流必須從紅表筆流入。②若燈A短路，燈A不亮，而燈B應(yīng)該亮，與題不符，選項A錯；若燈B短路，燈B不亮，而燈A應(yīng)該亮，與題不符，選項B錯；兩燈都不亮，說明電路中無電流，測試b、d有示數(shù)，c、d無示數(shù)，說明b、d之間有斷路，c、d段無斷路，選項C錯；d、f段斷路時，d、f間有電壓，與題相符，選項D對。(3)歐姆表的無窮大刻度在左端，0刻度在右端，電路斷路時，其電阻為無窮大。根據(jù)歐姆表的讀數(shù)可知，d、e間電阻無窮大，說明d、e間導(dǎo)線斷路，故D正確。課時對點練1．(多選)(2023·山東招遠(yuǎn)市第二中學(xué)高二階段練習(xí))下列關(guān)于多用電表歐姆擋的說法中，正確的是()A．紅表筆是與表內(nèi)的電源正極相連的B．為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近C．測電阻時，首先把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測電阻D．表盤刻度是不均勻的，從零刻度處開始，刻度值越大處，刻度越疏答案BC解析紅表筆是與表內(nèi)的電源負(fù)極相連的，故A錯誤；指針指在中間刻度時，誤差較小，為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近，故B正確；測電阻時，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測電阻，故C正確；表盤刻度是不均勻的，從零刻度處開始，刻度值越大處，刻度越密，故D錯誤。2．(2023·上海市嘉定區(qū)第二中學(xué)高二期中)關(guān)于多用電表的使用，下列操作正確的是()A．甲圖，用直流電壓擋測小燈兩端電壓B．乙圖，用直流電流擋測小燈電流C．丙圖，用歐姆擋測某未知電阻D．丁圖，用歐姆擋測二極管的反向電阻答案B解析甲圖，用直流電壓擋測小燈兩端電壓時，紅表筆應(yīng)該接小燈泡的左端，黑表筆接右端，選項A錯誤；乙圖，用直流電流擋測小燈電流時，電流從紅表筆流入電表，選項B正確；丙圖，用歐姆擋測某未知電阻時，應(yīng)該把電阻與電路斷開，選項C錯誤；丁圖，用歐姆擋測二極管的反向電阻時，因黑表筆接內(nèi)部電源的正極，則黑表筆應(yīng)該接二極管的右端，選項D錯誤。3．(多選)如圖所示是一個多用電表內(nèi)部的簡化電路圖。S為單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)可以切換不同的擋位。下列說法正確的是()A．當(dāng)開關(guān)S分別接1和2時，測量的是電流，其中S接1時量程較大B．當(dāng)開關(guān)S分別接3和4時，測量的是電阻，其中A是黑表筆C．當(dāng)開關(guān)S分別接3和4時，測量的是電阻，其中A是紅表筆D．當(dāng)開關(guān)S分別接5和6時，測量的是電壓，其中S接5時量程較大答案AC解析由題圖可知，當(dāng)開關(guān)S分別接1和2時是電流表，接1時分流電阻相對較小，所以接1時電表的量程較大，故選項A正確；測量電阻時，歐姆表內(nèi)部應(yīng)接電源，由題圖可知，開關(guān)S應(yīng)接3和4；A與電源的負(fù)極相連，所以A為紅表筆，故選項B錯誤，C正確；由題圖可知，當(dāng)開關(guān)S分別接5、6時，測量的是電壓，電流表所串聯(lián)的電阻越大，電壓表的量程越大，所以開關(guān)S接6時的量程比接5時的量程大，故選項D錯誤。4．(2022·嘉興市高二月考)圖中A、B、C是多用電表在進(jìn)行不同測量時轉(zhuǎn)換開關(guān)分別指示的位置，圖D是多用電表指針在測量時的偏轉(zhuǎn)位置，由此可知：圖A是用作________表，若用此擋測量，指針位置如圖D，則讀數(shù)是________。圖B是用作________表，若用此擋測量，指針位置如圖D，則讀數(shù)是________。圖C是用作________表，若用此擋測量，指針位置如圖D，則讀數(shù)是________。答案歐姆15kΩ電流5.0mA電壓25.0V解析圖A中選擇開關(guān)指在×1k擋，是用作歐姆表，讀數(shù)為15×1kΩ＝15kΩ；圖B中選擇開關(guān)指在直流10mA擋，是用作電流表，每小格表示0.2mA，讀數(shù)為25×0.2mA＝5.0mA；圖C中選擇開關(guān)指在直流50V擋，是用作電壓表，每小格表示1.0V，讀數(shù)為25×1.0V＝25.0V。5．(2023·莆田一中高二期中)某同學(xué)用多用電表測量一個未知電阻的阻值。測電阻的過程如下：(1)估測被測電阻的阻值大小，將選擇開關(guān)旋至歐姆“×10”擋，插入表筆；(2)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)________，使指針指向“0Ω”處；(3)將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，將選擇開關(guān)旋至歐姆________(選填“×1”或“×100”)擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量，若指針如圖所示，則電阻的阻值為________Ω；(4)實驗完畢，將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。答案(2)歐姆調(diào)零旋鈕(3)×1001600解析(3)將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明待測電阻阻值較大，選擇歐姆擋位太低，應(yīng)選擇高擋位，即應(yīng)選擇×100擋位。選擇好擋位后，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量，由題圖可知，歐姆表的讀數(shù)為16×100Ω＝1600Ω。6．(2022·廣州市高二期末)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，請回答下列問題。(1)使用多用電表測電阻時，測量步驟如下：①調(diào)節(jié)圖甲所示旋鈕________(選填“K”“T”或“S”)，使指針________；②將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋的×10擋，并進(jìn)行正確操作，接入待測電阻進(jìn)行測量時發(fā)現(xiàn)指針指在圖乙中的a位置，為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋________擋(選填“×1”或“×100”)；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指在圖乙中的b位置，則待測電阻為________Ω；③測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到________位置；(2)圖丙是該多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖，用該多用電表測電阻，選擇“×1k”擋測量某二極管的阻值，指針指在圖乙中的c位置，則與A表筆相連的是二極管的________(選填“正極”或“負(fù)極”)。答案(1)①S正對左側(cè)零刻度②×120③“OFF”擋或交流電壓最高擋(2)正極解析(1)①電表在測量之前要先進(jìn)行機械調(diào)零，調(diào)節(jié)題圖甲所示旋鈕S，使指針正對左側(cè)零刻度；②歐姆擋選擇×10擋指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明電阻較小，要使指針指示數(shù)值變大，則應(yīng)降低倍率，故選擇×1擋；指針指在題圖乙中的b位置對應(yīng)的電阻為Rx＝20×1Ω＝20Ω(2)選擇“×1k”擋測量某二極管的阻值，指針指在題