實(shí)驗(yàn)十四用多用電表測量電學(xué)中的物理量

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解歐姆表的工作原理。2.會(huì)用多用電表測電流、電壓、電阻，會(huì)

用多用電表判斷二極管的極性。

夯實(shí)1必備知識(shí)

一、實(shí)驗(yàn)原理

1.歐姆表

(1)歐姆表構(gòu)造

如圖1所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。

歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。

外部：接被測電阻尺。

全電路電阻/?總=%+/?+1+l。

(2)工作原理

閉合電路的歐姆定律/=山壬言壬瓦。

(3)刻度的標(biāo)定

紅、黑表筆短接(被測電阻心=0)口寸，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使/=/g,電流表的指針

達(dá)到滿偏，這一過程叫作歐姆調(diào)零。

①當(dāng)/=/g時(shí)，&=0,在滿偏電流及處標(biāo)為(圖甲)

②當(dāng)/=0時(shí)，R-8,在/=。處標(biāo)為“合”。(圖乙)

③當(dāng)/=9時(shí)，R=/+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，4叫中值電阻。

2.二極管的單向?qū)щ娦?/p>

(1)晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個(gè)極，即正極和負(fù)極，它的符號(hào)

如圖2甲所示。

---------------------------?-H?—

亮---不亮

|l-------------1|

甲------------乙----------------丙

圖2

(2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號(hào)上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當(dāng)給二

極管加正向電壓時(shí)，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向

電壓時(shí)，它的電阻很大，電路截止，如圖丙所示。

二、實(shí)驗(yàn)操作

1.機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀調(diào)節(jié)定位螺絲，進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。

2.將紅、黑表筆分別插入“+”“一”插孔。

3.測量小燈泡的電壓和電流。

⑴按圖3甲所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直通電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。

甲乙

圖3

⑵按圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流。

4.測量定值電阻

⑴選擇合適的擋位，把兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。

⑵將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值,

用讀數(shù)乘以所選擋位的他至，即得測量結(jié)果。

⑶測量完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF擋。

三、注意事項(xiàng)

1.表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“+”插孔，黑表筆

插入“一”插孔，注意電流的實(shí)際方向應(yīng)為“紅入”“罷出”。

2.區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”。機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)

整的是表盤下邊中間的指針定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)

整的是歐姆調(diào)零旋鈕。

3.歐姆表讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)擋位的倍率。

4.使用多用電表時(shí)，手不能接觸表筆的金屬桿。

5.測量電阻時(shí)待測電阻要與其他元件和電遮斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至

可能損壞電表。

6.測電阻時(shí)每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。

核心考點(diǎn)

考點(diǎn)一多用電表的原理

例1如圖4為簡易多用電表的電路圖。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位中有:

直流電壓IV擋和5V擋，直流電流3mA擋和6mA擋，歐姆擋。

圖中￡是直流電源；R、&、R、R4和R5是定值電阻，R6是可變電阻，最大值

為2kC；表頭G的滿偏電流為2mA,內(nèi)阻為20Q,虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)。4

端和8端分別與兩表筆相連。

(1)圖中的A端與(填“紅”或“黑”)表筆相連接。

⑵要想使用直流電壓1V擋，選擇開關(guān)8應(yīng)與相連(填選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)的數(shù)

字)。

(3)關(guān)于治的使用，下列說法正確的是_______(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.在使用多用電表之前，調(diào)整治使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B.使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整修使電表指針指在表盤右端電阻“0”

位置

C.使用電流擋時(shí)，調(diào)整治使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

(4)根據(jù)題給條件可得昭=Q,R2=。。

確使用方法測量上述電阻，其測量結(jié)果將（選填“變大”“變小”或

“不變”）。

⑶根據(jù)題干信息可知：Ri：&=;電源E的電動(dòng)勢(shì)的值為Vo

答案（1）110（2）變大（3）1：41.5

解析（1）選擇開關(guān)S接3、4時(shí)，分別為倍率為“XI”“X10”的歐姆表，為

了讀數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)使指針指在中間部分，根據(jù)圖像可知選擇的是“X10”擋位，則

電阻阻值為HOQo

（2）當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆表重新調(diào)零，由于滿偏電流/g不變，

由公式（=仔可知，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)需要調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流表

E_/曲

的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由/=可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí)，/變小,

R出+R\R；q+Rx

指針跟原來的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了。

（3）選擇開關(guān)接1時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流表量程為/嚴(yán)『（（用'&）=500mA,選擇

開關(guān)接2時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流表量程為，2=/g+/^=100mA,解得Ri:R2=l：4,

、A|-TA2

根據(jù)圖像可知，“義1”擋位中值電阻即歐姆表內(nèi)阻為15Q,

所以E=/2R內(nèi)=1.5V。

考點(diǎn)二多用電表的使用和讀數(shù)

例2（2022.北京延慶區(qū)高三一模）多用電表是物理實(shí)驗(yàn)室常用的儀表之一，在練習(xí)

使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中

（1）小敏同學(xué)測量20V左右的交流電壓

①下列操作不合理的是。

A.先調(diào)節(jié)圖6乙中的T旋鈕，使指針指向左側(cè)零刻度

B.將擋位K調(diào)至Y50V

C.測量并讀數(shù)

②指針位置如圖6甲所示，則此交變電流的電壓為Vo

甲

乙

圖6

(2)小白同學(xué)用多用電表的歐姆擋粗略測量一定值電阻的阻值尺，先把選擇開關(guān)

旋到“X100”擋位，測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過小。

①應(yīng)適當(dāng)使流過歐姆表表頭的電流變O

②接下來的操作順序是。

a.將兩表筆短按，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕，使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，

然后斷開兩表筆

b.旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)至交流電壓最大量程處(或“OFF”擋)，并拔出兩表筆

c.將選擇開關(guān)旋到“X1()”擋

d.將選擇開關(guān)旋到“XIk”擋

e.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出阻值斷開兩表筆

答案(1)①A②21.5(2)①大②daeb

解析(1)①先調(diào)節(jié)圖乙中的機(jī)械調(diào)零旋鈕S,使指針指向左側(cè)零刻度，故A錯(cuò)

誤；將擋位K調(diào)至Y50V,指針指在讀數(shù)20左右，測量并讀出數(shù)值，故B、C

正確。

②指針指在刻度21.5,則此交變電流的電壓為21.5Vo

⑵①指針偏轉(zhuǎn)過小，即流過歐姆表表頭的電流太小，應(yīng)適當(dāng)使流過歐姆表表頭

的電流變大。

②應(yīng)選擇更大的擋位，將選擇開關(guān)旋到“XIk”擋；然后將兩表筆短接，調(diào)節(jié)

歐姆擋調(diào)零旋鈕，使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，然后斷開兩表筆；將兩

表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出租值凡，斷開兩表筆；最后旋轉(zhuǎn)選擇開

關(guān)至交流電壓最大量程處（或“OFF”擋），并拔出兩表筆，所以操作順序是daeb。

跟蹤訓(xùn)練

2.（2023?福建泉州高三監(jiān)測）某同學(xué)用多用電表做了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

⑴用歐姆擋測量一電阻的阻值（約580。?610C）,進(jìn)行了如圖7甲所示的a、b、

c、d四個(gè)操作，正確的順序是；其中步驟b的指針指在圖乙所示的刻

度處，該同學(xué)選擇的倍率為（選填“X1”“X10”或“X100"）o

bc

（2）歐姆擋進(jìn)行電阻調(diào)零后，為了測量紅、黑表筆短接時(shí)流出多用電表的電流八，

該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，但電路中有一處接線錯(cuò)誤，請(qǐng)指出：

____________________________________________________________________,

正確連接線路后，閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值，可得到多組電流表示數(shù)/和電

阻箱阻值R,作出:一E圖線如圖丁，該圖線縱軸截距為4若忽略毫安表內(nèi)阻，

可得出/m=;若考慮到毫安表內(nèi)阻的影響，這個(gè)測量值真實(shí)值

（選填“大于”“等于”或“小于”

丙丁

圖7

答案（l）adcbX10（2）電流表的正負(fù)接線柱接反!小于

解析（1）機(jī)械調(diào)零，用刻度盤下的調(diào)零旋鈕手動(dòng)把指針撥到零刻度線處；將選

擇開關(guān)旋至合適的擋位；歐姆調(diào)零，兩個(gè)表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，讓指針指在

零的位置；連接待測電阻測量，讀出表盤電阻的讀數(shù)，乘以擋位開關(guān)倍數(shù)，乘積

為電阻值；測完后多用電表擋位調(diào)到交流電壓的最高擋，或斷開擋。故正確的順

序是adcb；由于電阻的阻值（約580。?610C）,根據(jù)在圖乙所示的刻度，可知選

擇的倍率為X10。

⑵多用電表歐姆擋表內(nèi)自帶電源，電流紅進(jìn)黑出，而對(duì)于毫安表，電流應(yīng)從正

接線柱進(jìn)負(fù)接線柱出，因此電流表的正負(fù)接線柱接反；

歐姆表測量原理為

/=不卜金（設(shè)毫安表無內(nèi)阻）

AQ-TA

當(dāng)R為零時(shí)，

即

由于/m—7Z-

當(dāng)考慮到毫安表內(nèi)阻的影響，R總增大，這個(gè)測量值小于真實(shí)值。

?pa素養(yǎng)能力?

1.（2023?安徽黃山高三質(zhì)檢）圖1（a）是多用電表的表盤示意圖，小明用多用電表

“X1（）”倍率的歐姆擋測量一只電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太小，為了測量結(jié)

果比較精確，小明按以下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

s

T

-K

圖1

⑴應(yīng)換用(選填“X1”或“X100”)倍率的歐姆擋。

(2)兩表筆短接，通過調(diào)節(jié)(選填"S”“T”或"K”)，進(jìn)行歐姆調(diào)零。

⑶重新測量并讀數(shù)，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖(b)所示，測量結(jié)果是

_____________Qo

(4)圖(c)是小明剛剛使用過的兩種倍率的歐姆擋內(nèi)部電路示意圖，Ri為歐姆調(diào)零

旋鈕。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)的倍率是________(選填"XI”“X10”"Xl()()”)。同

時(shí)應(yīng)保證R的阻值是靈敏電流計(jì)感的o

答案(1)X100(2)T(3)1100(4)X1001

解析(1)用多用電表“X10”倍率的歐姆擋測量電阻的阻值時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角太

小，說明示數(shù)大，要想使指針指在中值電阻附近，應(yīng)選用大倍率的，故選用“X

100”倍率的歐姆擋。

(2)兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕T,使指針指在0C處。

(3)由圖(b)可知，指針示數(shù)為11.0,因擋位為X100,故電阻讀數(shù)為

R=U.0X100C=l100Qo

(4)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，通過電表干路的最大電流較小，根據(jù)閉合電路歐姆定律，

表頭達(dá)到最大電流時(shí)，電路總電阻較大，故量程較大，應(yīng)為“義100”倍率的歐

姆擋，小明選用的歐姆擋倍率擴(kuò)大十倍，即斷開開關(guān)S前通過電表干路的最大電

流是表頭最大量程的十倍，根據(jù)并聯(lián)電路電壓電流關(guān)系可得/g+Zi=i（）/g,I島

=/IRI,解得飛=加。

2.某實(shí)驗(yàn)小組在練習(xí)使用多用電表的同時(shí)，對(duì)多用電表進(jìn)行了探究（以下問題中均

使用同一多用電表）。請(qǐng)回答下列問題：

（1）該學(xué)習(xí)小組先使用多用電表測量直流電壓，若選擇開關(guān)處在直流電壓500V

擋，指針的位置如圖2甲所示，則測量結(jié)果為Vo

（2）將多用電表擋位調(diào)到電阻“XIk”擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零后將紅、黑表筆分別接

在沒有接入電路的滑動(dòng)變阻器（最大阻值為100C，如圖乙所示乂、B兩個(gè)接線柱

上，則發(fā)現(xiàn)歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度（填“較小”或“較大”）。

⑶然后學(xué)習(xí)小組將多用電表選擇開關(guān)旋至某倍率歐姆擋并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后

測未知電阻值的電路如圖丙所示。通過查找資料，了解到表頭G的滿偏電流為

10mA,并通過測量作出了電路中電流/與待測電阻阻值R,的關(guān)系圖像如圖丁所

示，由此可確定電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,該圖像的函數(shù)關(guān)系式為/=

。綜上可判定學(xué)習(xí)小組使用多用電表歐姆擋的倍率是下列四個(gè)選項(xiàng)中的

（填字母代號(hào)）。

A.X1B.X10C.X100D.X1k

答案（1）270（2）較大（3）1.51B

1D二U十乙（

解析（1）電壓500V擋最小分度為10V,測量結(jié)果為270V。

⑵用“XIk”擋來測量100。的電阻，指針指在0.1Q處，故指針的偏轉(zhuǎn)角

較大。

E

(3)當(dāng)表頭滿偏時(shí)有U=—

1E

當(dāng)表頭半偏時(shí)有^/g—ip

可知氏內(nèi)=&=150Q

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得E=1.5V

該圖像的函數(shù)關(guān)系式為

E_1.5

/=R+R=150+R

多用電表歐姆擋的內(nèi)PL為R內(nèi)=150C,而表盤中間刻度為15Q,故倍率是X10,

B正確。

3.(2023?安徽蕪湖高三期末)多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器，如圖3(a)所示

為多用電表的電路原理圖，其中電流表有().6A、3A兩個(gè)擋位，電壓表有3V、

15V兩個(gè)擋位，歐姆表有兩個(gè)擋位。

(1)S為選擇開關(guān)，通過旋動(dòng)開關(guān)S,表筆3可以分別與觸點(diǎn)1、2、3、4、5、6

接通，從而實(shí)現(xiàn)用多用電表測量不同物理量的功能。

①圖(a)中A是(填“紅”或“黑”)表筆。

②當(dāng)S接通觸點(diǎn)(填“1、2、3、4、5、6”)時(shí)，對(duì)應(yīng)多用電表0.6A擋。

③若電表內(nèi)電源電動(dòng)勢(shì)選擇開關(guān)S接觸點(diǎn)3時(shí)，測量倍率比S接觸點(diǎn)4

時(shí)(填“大”“小”或“相等”)。

(a)

R

而

爹

@

⑵某實(shí)驗(yàn)小組用該多用電表電壓擋測量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除多用電表外還

有以下器材：待測電源E