11.5實驗：練習(xí)使用多用電表知識點目錄知識點目錄TOC\o"11"\h\u【知識點1】教材原型實驗 1【知識點2】創(chuàng)新實驗提升 10學(xué)習(xí)目標(biāo)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)。知識點1知識點1知識點知識點【知識點1】教材原型實驗一、實驗?zāi)康?．掌握多用電表的使用方法。2．會使用多用電表測電壓、電流及電阻。3．會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。二、實驗原理1．電阻表原理(多用電表測電阻原理)(1)構(gòu)造如圖所示，電阻表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。(2)工作原理閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。(3)電阻表內(nèi)阻Rx＝0，調(diào)節(jié)R使I＝Ig＝eq\f(E,Rg＋r＋R)，此時指針指在滿偏電流Ig處，電阻表內(nèi)阻RΩ＝Rg＋r＋R＝eq\f(E,Ig)。(4)如何將電流表刻度標(biāo)度成電阻表刻度①一般方法：待測電阻為Rx，I＝eq\f(E,RΩ＋Rx)，此時Rx＝eq\f(E,I)－RΩ＝eq\f(E,I)－eq\f(E,Ig)。②三個特殊位置a．當(dāng)I＝Ig時，Rx＝0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”。(圖甲)b．當(dāng)I＝0時，Rx→∞，在I＝0處標(biāo)為“∞”。(圖乙)c．當(dāng)I＝eq\f(Ig,2)時，Rx＝Rg＋R＋r，此電阻值等于電阻表的內(nèi)阻值，Rx叫中值電阻。(5)系統(tǒng)誤差分析：電阻表內(nèi)電池用久了以后，電動勢E會減小，內(nèi)阻會增大。由I＝eq\f(E,Rx＋RΩ)＝eq\f(E,Rx＋\f(E,Ig))可知，隨著E減小，I減小，故Rx的測量值偏大。2．多用電表(1)多用電表的外形①外形如圖丁所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的四周刻有各種測量項目和量程。②多用電表面板上還有：電阻表的歐姆調(diào)零旋鈕(使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定位螺絲(使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正、負(fù)插孔(紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔)。(2)多用電表測電流、電壓和電阻的原理原理圖如圖所示，當(dāng)選擇開關(guān)擲到1、2時為電流表，擲到3、4時為電阻表，擲到5、6時為電壓表。三、實驗器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個、小螺絲刀。四、實驗步驟1．機(jī)械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。2．將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔。3．測量小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓。(2)按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。4．用多用電表測電阻的步驟(1)估測待測電阻阻值，選擇合適的量程。(2)歐姆調(diào)零：紅、黑表筆短接(被測電阻Rx＝0)時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I＝Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏。(3)將被測電阻接在紅、黑表筆之間。(4)讀數(shù)：指針示數(shù)乘以倍率。(5)使用完畢：選擇開關(guān)置于OFF擋或交流電壓最高擋長期不用應(yīng)取出電池。5．用多用電表測二極管的正、反向電阻(1)認(rèn)識二極管：晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成，它的符號如圖所示，左端為正極，右端為負(fù)極。特點：當(dāng)給二極管加正向電壓時電阻很小，當(dāng)給二極管加反向電壓時電阻很大。(2)用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)選至低倍率的電阻擋，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(如圖甲)。②測二極管反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)選至高倍率的電阻擋，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(如圖乙)。五、數(shù)據(jù)處理1．測電阻時，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。2．測電壓和電流時，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.01、0.001等，讀數(shù)時應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為2、0.2、0.02、0.002等，或5、0.5、0.05、0.005等，讀數(shù)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可，并按二分之一或五分之一估讀，即把最小刻度分成二等份或五等份，觀察判斷指針靠近哪一個等分線，進(jìn)而估讀到該等分線對應(yīng)的數(shù)值。六、多用電表使用時的注意事項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“－”插孔，注意電流的實際方向應(yīng)為“紅入”“黑出”。2．區(qū)分“機(jī)械零點”與“歐姆零點”。機(jī)械零點是表盤刻度左側(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．電阻表讀數(shù)時注意乘以相應(yīng)擋位的倍率。4．使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿。5．測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表。6．測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零。7．使用完畢，選擇開關(guān)要置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。長期不用，應(yīng)把表內(nèi)電池取出。典型例題典型例題例1：（1）歐姆表的兩只表筆中，（選填“”或“”是紅表筆。（2）當(dāng)歐姆表的擋位為“”時，應(yīng)將單刀三擲開關(guān)與（選填“1”“2”或“3”接通。（3）若從“”擋位換成“”擋位，再進(jìn)行歐姆調(diào)零時，調(diào)零電阻的滑片應(yīng)該（選填“向上”或“向下”調(diào)節(jié)。（5）若電源電動勢原來為，一段時間后，電動勢降為，用此歐姆表歐姆調(diào)零后測量某電阻，讀數(shù)為，則該電阻的真實值為?！纠?】（2025?石家莊模擬）某同學(xué)自制了一個多用電表，電流表、電壓表、歐姆表均為雙量程，電表電路如圖所示，、分別接表筆。所用器材如下：定值電阻、、；電源（電動勢為，內(nèi)阻不計）；開關(guān)、；表筆兩只、導(dǎo)線若干。（1）定值電阻；（2）開關(guān)打到（選填“1”、“2”、“3”時為歐姆擋；（3）選用歐姆擋，表筆短接歐姆調(diào)零后，進(jìn)行電阻測量，指針指在圖乙所示的位置，該電阻的阻值為；（4）圖丙中虛線框內(nèi)的元件為二極管，、為二極管的兩只管腳。現(xiàn)用歐姆擋探測二極管的正負(fù)極，當(dāng)表筆接端，表筆接端時，指針指在圖乙所示的位置，當(dāng)表筆接端，表筆接端時，指針指在圖乙所示的位置，則端為二極管的（選填“正極”或“負(fù)極”?！纠?】（2025?天津模擬）多用電表的原理及使用。（1）如圖甲所示的是多用電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，通過選擇開關(guān)分別與1、2、3、4、5、6相連，以改變電路結(jié)構(gòu)，分別成為電流表、電壓表和歐姆表，下列說法正確的是。選擇開關(guān)接2時量程比接1時量程小，選擇開關(guān)接6時量程比接5時量程大在使用歐姆表測量電阻阻值時，若紅黑表筆接反了，測量值將偏大用多用電表的歐姆擋測導(dǎo)體的電阻時，若兩手同時分別接觸兩表筆的金屬桿，則測量值偏小用多用電表的歐姆擋測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則應(yīng)換倍率較小的擋再進(jìn)行測量【例5】（2025?榆林三模）榆林市某學(xué)習(xí)小組練習(xí)使用多用電表，并通過對電壓表、電流表的改裝原理，組裝制作了一個“簡易多用電表”。對于上述操作的內(nèi)容和順序，下列表述中正確的是。、、0刻線、、0刻線、、刻線、、刻線（2）正確調(diào)整好多用電表后，小魏同學(xué)將兩表筆分別與待測電阻的兩端相接，指針示數(shù)如圖中虛線所示，小高同學(xué)在一旁檢查，發(fā)現(xiàn)該操作測出電阻不夠精準(zhǔn)。為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，小高同學(xué)從下列選項中挑出合理使用多用電表的步驟，并按正確的順序進(jìn)行操作。你認(rèn)為小高同學(xué)設(shè)計的步驟應(yīng)該是（按正確順序填寫各項操作前的序號字母）。將旋轉(zhuǎn)到電阻擋“”的位置將旋轉(zhuǎn)到電阻擋“”的位置將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接后讀數(shù)記錄將兩表筆短接，旋動合適部件，使指針指向“0”。（3）在完成上述（2）中的調(diào)節(jié)后，小高同學(xué)測電阻時多用電表的表盤如圖中實線所示，被測電阻的測量值應(yīng)為；知識點2知識點2知識點知識點【知識點2】創(chuàng)新實驗提升1．?dāng)嗦饭收系臋z測方法(1)用直流電壓擋將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞。(2)用直流電流擋將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路。(3)用電阻擋檢測將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值說明元件完好，若電阻無窮大說明此元件斷路。2．短路故障的檢測方法(1)將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部分電路不被短路或不完全被短路。(2)用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應(yīng)是短路典型例題典型例題例1：【例6】（2025?海南模擬）某實驗小組使用某個多用電表測量電學(xué)中的物理量，并探究歐姆表的原理。（2）該小組進(jìn)一步探究歐姆表的原理，設(shè)計了如圖乙所示的電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)，可使歐姆表具有“”和“”的兩種倍率，可用器材如下：開關(guān)一個，紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干。①定值電阻；②測電阻時，表筆應(yīng)是（填“紅”或“黑”表筆；③當(dāng)開關(guān)撥向（填“”或“”時，歐姆表的倍率是“”；【例7】（2025?承德二模）某實驗小組欲通過實驗間接測量如圖甲所示的一段粗細(xì)均勻、中空的圓柱形導(dǎo)體中空部分的直徑大小，其橫截面和中空部分橫截面均為圓形。（1）該實驗小組先用螺旋測微器測得這段導(dǎo)體橫截面的直徑如圖乙所示，則直徑，然后又測得該導(dǎo)體的長度為。（2）該實驗小組接著用歐姆表“”擋粗測這段導(dǎo)體兩端面之間的電阻值，示數(shù)如圖丙所示，對應(yīng)的讀數(shù)是。（4）查閱資料得到這段導(dǎo)體材料的電阻率為，則中空部分直徑（用、、、表示）。（2）再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱和，當(dāng)且時，電流表就改裝成了另一倍率的歐姆表。（3）小明同學(xué)用此歐姆表測量某一未知元件。將紅、黑表筆接在兩端時，發(fā)現(xiàn)指針先迅速大角度偏轉(zhuǎn)，然后偏角又逐漸減小，最終指針指在最左端。則最有可能是。二極管，且紅表筆與二極管正極相連二極管，且黑表筆與二極管正極相連耐壓值足夠大的電容器阻值隨溫度增加而減小的熱敏電阻【例9】（2025?廣東開學(xué)）小明同學(xué)準(zhǔn)備測定長金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是。①圖（a）中的端與（填“紅”或“黑”色表筆相連接。②關(guān)于的使用，下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號）。．在使用多用電表之前，調(diào)整使電表指針指在表盤左端電流“0”位置．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置．使用電流擋時，調(diào)整使電表指針指在表盤右端電流最大的位置．使用電壓擋時，調(diào)整使電表指針指在表盤右端電壓最大的位置③某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示；若此時端是與“3”相連的，則讀數(shù)為；若此時端是與“5”相連的，則讀數(shù)為。①請畫出實驗電路圖，并標(biāo)明器材代號?；瑒幼冏杵鳎ㄗ畲笞柚?，額定電流開關(guān)及導(dǎo)線若干②某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比（填“偏