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1、实验十实验十 练习使用多用电表练习使用多用电表要点归纳要点归纳【实验目的实验目的】1.1.了解多用电表的构造和原理了解多用电表的构造和原理.2.2.使用多用电表测电阻使用多用电表测电阻.3.3.探测黑箱内的电学元件探测黑箱内的电学元件.【实验原理实验原理】1.1.多用电表的构造及功能多用电表的构造及功能 多用电表可以用来测电流、电压和电阻多用电表可以用来测电流、电压和电阻,又称万又称万用电表用电表,其表面结构如图其表面结构如图1 1所示所示.图图1 1 其表面分为上、下两部分其表面分为上、下两部分,上半部分为表盘上半部分为表盘,共有三共有三条刻度线条刻度线,最上面的刻度线的左端标有最上面的刻度
2、线的左端标有“”,右端标右端标有有“0 0”,是用于测电阻的是用于测电阻的,中间的刻度线是用于测直中间的刻度线是用于测直流电流和直流电压的流电流和直流电压的,其刻度是分布均匀的其刻度是分布均匀的,最下面一最下面一条刻度线左条刻度线左侧标有侧标有“V V”是用于测交流电压的是用于测交流电压的,其刻度其刻度是不均匀的是不均匀的.多用电表表面的下半部分为选择开关多用电表表面的下半部分为选择开关,周周围标有测量功能的区域和量程围标有测量功能的区域和量程.将多用电表的选择开将多用电表的选择开关旋转到电流挡关旋转到电流挡,多用电表就测量电流多用电表就测量电流;当选择开关旋当选择开关旋转到其他功能区域时转到
3、其他功能区域时,就可测量电压或电阻就可测量电压或电阻.多用电表表面还有一对正、负极插孔多用电表表面还有一对正、负极插孔.红表笔插红表笔插“+”插孔插孔,黑表笔插黑表笔插“-”插孔插孔,插孔上面的旋钮叫调插孔上面的旋钮叫调零旋钮零旋钮,用它可进行电阻调零用它可进行电阻调零.另外另外,在表盘和选择开在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮关之间还有一个机械调零旋钮,用它可以进行机械调用它可以进行机械调零零,即旋转该调零螺丝即旋转该调零螺丝,可使指针可使指针(在不接入电路中时在不接入电路中时)指在左端指在左端“0 0”刻线刻线.2.2.欧姆表欧姆表(挡挡)原理原理 (1)(1)原理图原理图:如图如图
4、2 2所示所示.G G是电流表是电流表,内阻为内阻为R Rg g,满偏电流为满偏电流为I Ig g.电池的电动电池的电动势为势为E E,内阻为内阻为r r,电阻电阻R R为可变电阻为可变电阻,也叫调零电阻也叫调零电阻.图图2 2 (2)(2)欧姆表原理欧姆表原理:I I=,=,即即I I与与R Rx x一一一一对应对应.(3)(3)特点特点 R Rx x=0,=0,即红、黑表笔直接接触即红、黑表笔直接接触,此时此时I Ig g=,=,指针偏转最大指针偏转最大.红、黑表笔不接触红、黑表笔不接触,I I=0,=0,指针不偏转指针不偏转,刻度值为刻度值为.测电阻测电阻R Rx x时时,I I=.=.
5、由于由于I I和和R Rx x之间之间不成正比不成正比,所以欧姆表刻度是不均匀的所以欧姆表刻度是不均匀的.测量时被测电阻要与原电路断开测量时被测电阻要与原电路断开.交流与思考交流与思考:欧姆表的中值电阻与内阻有何关系欧姆表的中值电阻与内阻有何关系?由此由此解释为何每次欧姆表换挡都要调零解释为何每次欧姆表换挡都要调零.提示提示:由由 ,解得解得R R内内=R R中中,即中即中值电阻等于欧姆表的内阻值电阻等于欧姆表的内阻.若换用不同的挡时若换用不同的挡时,其中值电阻都是不同的其中值电阻都是不同的,欧姆欧姆表对应的内阻也不相同表对应的内阻也不相同.因此因此,在不同的挡位时在不同的挡位时,只只有重新调
6、零才能使指针指在满偏位置有重新调零才能使指针指在满偏位置.3.3.多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合多用电表是电流表、电压表和欧姆表的组合,测电流和电压的原理与电流表和电压表相同测电流和电压的原理与电流表和电压表相同 (1)(1)直流电流挡直流电流挡:直流电流挡的几个挡位实际是由同直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表表.(2)(2)直流电压挡直流电压挡:直流电压挡几个挡位实际是由同一直流电压挡几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表
7、.(3)(3)测电阻的原理如图测电阻的原理如图3 3所示所示.欧姆表是根据闭合电路欧姆欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表定律制成的测量电阻的仪表,可可直接读出电阻值直接读出电阻值,比用伏安法测比用伏安法测电阻方便电阻方便.调零时调零时I Ig g=,=,测量时测量时I I=只要将对应只要将对应R Rx x值的电流刻度值的电流刻度I I改为阻值改为阻值R Rx x即为欧即为欧姆表姆表.由于由于I I与与R R成非线性关系成非线性关系,表盘上电流刻度是均匀表盘上电流刻度是均匀的的,其对应的电阻其对应的电阻刻度却是不均匀的刻度却是不均匀的,电阻的零刻度电阻的零刻度在电流满偏处在电流满偏
8、处.图图3 3 4.4.二极管的单向导电性二极管的单向导电性 二极管是用半导体材料制成的电子元件二极管是用半导体材料制成的电子元件,它有两个它有两个引线引线,一根叫正极一根叫正极,另一根叫负极另一根叫负极,二极管的表示符号二极管的表示符号是是 ,当二极管的正极接高电势点、负极接低电势当二极管的正极接高电势点、负极接低电势点点,即加正向电压时即加正向电压时,二极管电阻很小二极管电阻很小(与加反向电压与加反向电压比较比较),),处于导通状态处于导通状态,相当于一个接通的开关相当于一个接通的开关;当给二当给二极管加反向电压时极管加反向电压时,二极管的电阻无穷大二极管的电阻无穷大,相当于一个相当于一个
9、断开的开关断开的开关,这种特这种特性叫二极管的单向导电性性叫二极管的单向导电性,二极管二极管已被广泛应用已被广泛应用.【实验器材实验器材】多用电表一只、干电池一节、电阻箱一个、定值电多用电表一只、干电池一节、电阻箱一个、定值电阻三个、黑箱一个、导线若干阻三个、黑箱一个、导线若干.【实验步骤实验步骤】1.1.用多用电表测电阻的步骤用多用电表测电阻的步骤 (1)(1)调整定位螺丝调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度使指针指向电流的零刻度.(2)(2)选择开关置于选择开关置于“”挡的挡的“1 1”,短接红、黑短接红、黑表笔表笔,调节欧姆调零旋钮调节欧姆调零旋钮,然后断开表笔然后断开表笔,再使指针指再
10、使指针指到到“0 0”欧姆位置欧姆位置.(3)(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端两端,读出指示的电阻值读出指示的电阻值,然后断开表笔然后断开表笔,再与标定再与标定值进行比较值进行比较.(4)(4)选择开关改置选择开关改置100100”挡挡,重新进行欧姆调重新进行欧姆调零零.(5)(5)再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻两端两端,读出指示的电阻值读出指示的电阻值,然后断开表笔然后断开表笔,与标定值进与标定值进行比较行比较.(6)(6)测量完毕测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或将选择开关置于交流
11、电压最高挡或OFFOFF挡挡.2.2.研究二极管的单向导电性研究二极管的单向导电性 (1)(1)将二极管、小电珠、电键、直流电源按如图将二极管、小电珠、电键、直流电源按如图4 4甲甲所示电路连接起来所示电路连接起来,闭合电键闭合电键S S后后,小电珠正常发小电珠正常发光光.(2)(2)将二极管、电键、小电珠等按如图将二极管、电键、小电珠等按如图4 4乙所示连接乙所示连接起来起来,闭合电键闭合电键S S后后,小电珠不发光小电珠不发光.3.3.探测黑箱内电路探测黑箱内电路,如图如图5 5所示所示.图图4 4图图5 5(1)(1)操作程序操作程序 (2)(2)操作步骤操作步骤 机械调零机械调零:熟悉
12、多用电表的表面结构熟悉多用电表的表面结构,观察使用前观察使用前指针是否指在刻度线左端指针是否指在刻度线左端0 0位置位置,若不指若不指0,0,调整调零螺调整调零螺母母,使指针指使指针指0.0.将多用电表选择开关旋转到直流电压挡将多用电表选择开关旋转到直流电压挡,并置于并置于500 V500 V量程量程,用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压电压,若均无示数若均无示数,说明箱内不含电源说明箱内不含电源.先选定欧姆挡的某一较小的挡先选定欧姆挡的某一较小的挡,两表笔短接两表笔短接,进行进行调零调零.然后然后,用欧姆挡测用欧姆挡测A A、B B间正反向电阻间正反向
13、电阻.若两若两次所测阻值相等次所测阻值相等,则表明则表明A A、B B间只含有电阻间只含有电阻.若一次若一次测量电阻值较小测量电阻值较小,另一次较大另一次较大,说明说明A A、B B间有二极管间有二极管,且测量阻值较小时且测量阻值较小时,与黑表笔接触的那一端为二极管与黑表笔接触的那一端为二极管的正极的正极.用欧姆挡测用欧姆挡测B B、C C间正反接电阻间正反接电阻.若两次所测阻若两次所测阻值相等值相等,则表明则表明B B、C C间只含有电阻间只含有电阻.若若一次测量电阻一次测量电阻值较小值较小,另一次较大另一次较大,说明说明B B、C C间有二极管间有二极管,且测量且测量阻值较小时阻值较小时,
14、与黑表笔接触的那一端为二极管的正与黑表笔接触的那一端为二极管的正极极.根据前面所测结果根据前面所测结果,画出黑箱内电路画出黑箱内电路.使用完毕使用完毕,将表笔从插孔中拔出将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置并将选择开关置于于“OFFOFF”挡或交流电压最高挡挡或交流电压最高挡.【误差分析误差分析】测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻欠紧而引入接触电阻,或者在连续测量过程中或者在连续测量过程中,表笔接表笔接触时间过长触时间过长,引起电表内电池电动势下降引起电表内电池电动势下降,内阻增加内阻增加.如果是高值电阻的测量值如果是高值电
15、阻的测量值,则可能是人体电阻并入造则可能是人体电阻并入造成成.欧姆表的刻度是按标准电池标出欧姆表的刻度是按标准电池标出,当电池用旧了当电池用旧了,电动势和内阻均发生变化电动势和内阻均发生变化,由此引起测量误差由此引起测量误差.交流与思考交流与思考:使用欧姆挡使用欧姆挡,在选取量程时在选取量程时,为什么使为什么使指针指在中值电阻附近可提高测量准确度指针指在中值电阻附近可提高测量准确度?若指针偏转角太大若指针偏转角太大,由于读数太小而造成偶然误由于读数太小而造成偶然误差增大差增大;若指针偏转角度太小若指针偏转角度太小,由于刻度线太密集而使由于刻度线太密集而使读数不准确读数不准确,甚至无法读甚至无法
16、读数数.所以所以,只有指针指在只有指针指在中值中值电阻附近时才比较准确电阻附近时才比较准确.提示提示:【注意事项注意事项】1.1.为了提高测量的精度为了提高测量的精度,在选择量程范围时在选择量程范围时,应尽可应尽可能使表针指示在满刻度的能使表针指示在满刻度的20%20%80%80%弧长范围内弧长范围内,表针表针愈靠近刻度线的中点愈靠近刻度线的中点(即满刻度的即满刻度的1/2),1/2),测量的准确度测量的准确度愈高愈高.例如例如,测量测量1 k1 k左右的电阻左右的电阻,应选择应选择“100 100”挡挡(这时表针指示在刻度线的中间位置这时表针指示在刻度线的中间位置,而不应选择而不应选择“10
17、 10”或或“1 k 1 k”挡挡(这时表针的指示远离中间这时表针的指示远离中间位置位置).).2.2.每次变换电阻的挡位以后每次变换电阻的挡位以后,都要重调欧姆零点都要重调欧姆零点,否否则测量结果不准确则测量结果不准确.如果旋动如果旋动“调零旋钮调零旋钮”已无法使已无法使表针到达表针到达“0 0”位位,则说明表内电池电压不足则说明表内电池电压不足,应打开应打开电表背面的电池盒盖板电表背面的电池盒盖板,换上同规格的新电池换上同规格的新电池(注意电注意电池的极性池的极性).).3.3.测量电路中的电阻时测量电路中的电阻时,应先切断电源应先切断电源.如果待测电如果待测电阻有并联支路存在阻有并联支路
18、存在,必须将待测电阻的一端脱开必须将待测电阻的一端脱开,然后然后再对它测量再对它测量,否则电表的读数不是待测电阻的阻值否则电表的读数不是待测电阻的阻值,而而是各支路电阻并联后的总阻值是各支路电阻并联后的总阻值.如果电路中有大电容如果电路中有大电容器存在器存在,必须先将电容器放电完毕以后必须先将电容器放电完毕以后,才能进行测量才能进行测量.4.4.检查晶体管时检查晶体管时,必须使用必须使用“100100”或或“1 k1 k”挡挡,不能使用不能使用“1 1”或或“10 k10 k”挡挡,因前者电流太因前者电流太大大(100 mA(100 mA左右左右),),后者电压太高后者电压太高(9 V),(9
19、 V),都可能损坏晶都可能损坏晶体管体管.5.5.使用欧姆挡检查整流元件使用欧姆挡检查整流元件(晶体二极管晶体二极管)的正负极的正负极性时性时,必须注意到必须注意到:万用电表内电池的万用电表内电池的“+”极是与极是与黑表黑表笔笔(即表面的即表面的“-”插孔插孔)相连的相连的,因此电流是从黑表笔因此电流是从黑表笔流出流出,经外接元件后再回到红表笔去经外接元件后再回到红表笔去.如果忽视这一点如果忽视这一点,就会引起判断上的错误就会引起判断上的错误.6.6.使用欧姆挡的间歇中使用欧姆挡的间歇中,不要让两表笔短接不要让两表笔短接,以免损以免损耗电池耗电池,表针长时间偏转表针长时间偏转,对电表的保养也不
20、利对电表的保养也不利.7.7.测电阻时测电阻时,待测电阻要与电源以及其他电阻断待测电阻要与电源以及其他电阻断开开,且不能用手接触表笔且不能用手接触表笔.8.8.用多用电表测黑箱时用多用电表测黑箱时,一定要先用电压挡判断一定要先用电压挡判断其内部有无电源其内部有无电源,确认无电源后才能使用欧姆挡测确认无电源后才能使用欧姆挡测量量.9.9.使用完毕使用完毕,将表笔从插孔中拔将表笔从插孔中拔出出,并将选择开关并将选择开关置于置于“OFFOFF”挡或交流电压最高挡挡或交流电压最高挡.典例剖析典例剖析【例例1 1】一学生用多用电表测电阻一学生用多用电表测电阻,他在实验中有违他在实验中有违 反使用规则之处
21、反使用规则之处.他的主要实验步骤如下他的主要实验步骤如下:(1)(1)选择开关扳到欧姆挡选择开关扳到欧姆挡“1 k1 k”上上.(2)(2)把表笔插入测试笔插孔中把表笔插入测试笔插孔中,先把两根表笔相接先把两根表笔相接 触触,旋转调零旋钮旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上使指针指在电阻刻度的零位上.(3)(3)把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针几乎满偏发现这时指针几乎满偏.(4)(4)换用换用“100100”的欧姆挡的欧姆挡,发现这时指针的偏转发现这时指针的偏转 适中适中,随即记下欧姆数值随即记下欧姆数值.(5)(5)把表笔从测试笔
22、插孔中拔出后把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放就把多用表放 回桌上原处回桌上原处,实验完毕实验完毕.这个学生在测量时已注意到这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其他元件和待测电阻与其他元件和电源断开电源断开,不用手碰表笔的金属杆不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验这个学生在实验中违反了哪一条或哪一些重要的使用规则中违反了哪一条或哪一些重要的使用规则?解析解析 使用欧姆表要注意的使用欧姆表要注意的地方比较多地方比较多,使用前要经使用前要经过调整过调整(机械调零机械调零,选择量程后要电阻调零选择量程后要电阻调零),),使用后使用后要复位要复位(拔出表笔拔出表笔,选选择开关应置于择开关应置于“
23、OFFOFF”挡或交流挡或交流高压挡高压挡),),使用过程中换挡后要重新调零使用过程中换挡后要重新调零这些往这些往往都是考查的重点往都是考查的重点.答案答案 第第(4)(4)步换到合适的量程后步换到合适的量程后,要重新调整调零要重新调整调零旋钮旋钮;第第(5)(5)步使用后不能把选择开关置于欧姆挡步使用后不能把选择开关置于欧姆挡.变式练习变式练习 一多用电表的电阻挡有三个倍率一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是分别是1 1、1010、100.100.用用1010挡测量某电阻时挡测量某电阻时,操作步骤操作步骤正确正确,发现表头指针偏转角度很小发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行为了较准确地
24、进行测量测量,应换到应换到 挡挡.如果换挡后立即用表笔连接待如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数测电阻进行读数,那么缺少的步骤是那么缺少的步骤是 ,若补上该若补上该步骤后测量步骤后测量,表盘的示数如图表盘的示数如图6 6所示所示,则该电阻的阻值则该电阻的阻值是是 .如若将该表选择旋钮置于如若将该表选择旋钮置于25 mA25 mA挡挡,表盘示数仍如该图则被测电流为表盘示数仍如该图则被测电流为 mA.mA.答案答案 100 100 重新调零重新调零 约约2 200 2 200 约约9.99.9图图6 6【例例2 2】(2009(2009武汉市武汉市5 5月模拟月模拟)(1)(1)用图示的多用用
25、图示的多用 电表正确测量了一个电表正确测量了一个10 10 的电阻后的电阻后,需要继续测需要继续测 量一个阻值大约是量一个阻值大约是3 k3 k的电阻的电阻,在用红、黑表笔在用红、黑表笔 接触这个电阻两端之前接触这个电阻两端之前,以下哪些操作是必须的以下哪些操作是必须的,请选择其中有用的请选择其中有用的,按操作顺序写出按操作顺序写出:.A.A.调节调零旋钮使表针指着欧姆零点调节调零旋钮使表针指着欧姆零点 B.B.用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝,使使 表针指零表针指零 C.C.将红表笔和黑表笔接触将红表笔和黑表笔接触 D.D.把选择开关旋转到把选择开关旋
26、转到“100 100”位置位置 E.E.把选择开关旋转到把选择开关旋转到“1 k1 k”位置位置(2)(2)多用电表指针的位置如图多用电表指针的位置如图7 7所示所示,若选择开关处在若选择开关处在下面表格中所指的挡位下面表格中所指的挡位,则相应的读数是多少则相应的读数是多少?请填在请填在表中表中.图图7 7答案答案 (1)DCA (2)1.2 k 55.8 mA(1)DCA (2)1.2 k 55.8 mA(或或56.0 mA)1.40 V56.0 mA)1.40 V所选择的挡位所选择的挡位指针读数指针读数电阻电阻100 100 直流电流直流电流100 mA100 mA直流电压直流电压2.5
27、V2.5 V【例例3 3】如图如图8 8所示所示,已知黑箱外有已知黑箱外有 A A、B B、C C三只接线柱三只接线柱,黑箱内有黑箱内有 一只定值电阻和一个二极管一只定值电阻和一个二极管,它它 们的两端都直接接在接线柱上们的两端都直接接在接线柱上.用多用电表依次测三只接线柱间用多用电表依次测三只接线柱间 黑箱内的结构黑箱内的结构.图图8 8红表笔红表笔A AA AB BC CC CB B黑表笔黑表笔B BC CC CB BA AA A黑箱（黑箱（）10010015015050502K2K2.1K2.1K100100思路点拨思路点拨 电阻的正反向电阻相同电阻的正反向电阻相同,二极管的正反向电二极
28、管的正反向电阻不同阻不同,且差距很大且差距很大.欧姆表的黑表笔接内部电源的正欧姆表的黑表笔接内部电源的正极极,红表笔接内部电源的负极红表笔接内部电源的负极.解析解析 定值电阻阻值与电流方向无关定值电阻阻值与电流方向无关.二极管有单向二极管有单向导电性导电性,其电阻与电流方向有关其电阻与电流方向有关:其正向电阻较小其正向电阻较小,反反向电阻很大向电阻很大.电流方向总是从红表笔流入多用电表电流方向总是从红表笔流入多用电表,因因此一定是从黑表笔流入被测电路的此一定是从黑表笔流入被测电路的.A A、B B间电阻与电流方向无关间电阻与电流方向无关,因此一定是定值电阻因此一定是定值电阻;B B、C C间电
29、阻与电流方向有关间电阻与电流方向有关,且阻值较小且阻值较小,说明二极说明二极管一定直接接在管一定直接接在B B、C C间且间且C C为正极为正极.答案答案 黑箱内结构如下图所示黑箱内结构如下图所示 电学黑箱是指内部要素和结构尚不清楚的系统电学黑箱是指内部要素和结构尚不清楚的系统,其研究方法是其研究方法是用用多用电表进行探索和推理多用电表进行探索和推理,从而发现从而发现内部电学元件的连接关系内部电学元件的连接关系.这类问题解题方法是这类问题解题方法是:(1)(1)根据黑箱的输入、输出信息根据黑箱的输入、输出信息,用多用电表进行探测用多用电表进行探测和推理和推理.(2)(2)猜想黑箱内与题给条件相
30、容的结构模型猜想黑箱内与题给条件相容的结构模型.(3)(3)分析、验证是否满足题目有关条件分析、验证是否满足题目有关条件,同时注意是否同时注意是否有多解有多解.点评点评创新实验【例例4 4】数字式万用表如图数字式万用表如图9(a),9(a),是近些年来发展起是近些年来发展起 来的高科技数码产品来的高科技数码产品,是传统的机械指针式仪表是传统的机械指针式仪表 的更新换代产品的更新换代产品,数字表有很多独特的优点数字表有很多独特的优点,具体具体 表现在表现在:图图9 9测量精度高测量精度高,以型号为以型号为“DF930DF930”普通数字表为例普通数字表为例,直流电压和直流电流挡的测量精度为直流电
31、压和直流电流挡的测量精度为0.05%,0.05%,欧姆挡欧姆挡精度为精度为0.08%,0.08%,而常用指针式电压表电流表精度只有而常用指针式电压表电流表精度只有2.5%,2.5%,欧姆挡的精度更低欧姆挡的精度更低.数字表内阻非常理想数字表内阻非常理想,数数字表字表“DF930DF930”的电压挡所有量程内阻高达的电压挡所有量程内阻高达10 M,10 M,而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧几十千欧,内阻高出了内阻高出了2 23 3个数量级个数量级.今有一块数字万用表今有一块数字万用表“DF930DF930”、一只滑动变阻器、一只滑动变阻器(0(03
32、0)30)、两只开关、导线若干、两只开关、导线若干.利用这些器材利用这些器材,尽量采用简单的方法尽量采用简单的方法,测量一节干电池测量一节干电池的电动势和内阻的电动势和内阻,要求分两步测量要求分两步测量,首先测量电动势首先测量电动势,待电动势测得之后再测其内阻待电动势测得之后再测其内阻.(1)(1)连接万用表连接万用表.在图在图9(b)9(b)中电路中的各个元器件已经中电路中的各个元器件已经连接妥当连接妥当,数字万用表的一个表笔也已经跟电路相连数字万用表的一个表笔也已经跟电路相连,请将另一只表笔正确的接入电路请将另一只表笔正确的接入电路.(2)(2)操作步骤操作步骤:将万用表选择开关置于将万用
33、表选择开关置于 挡挡,选择合适的量程选择合适的量程,断开开关断开开关 ,闭合开关闭合开关 ,记录表的示数记录表的示数,反反复测量多次复测量多次,示数的平均值记为示数的平均值记为X X.将万用表选择开关置将万用表选择开关置于挡于挡 ,选择合适的量程选择合适的量程,断开开关断开开关 ,闭合开关闭合开关 ,记录表的示数记录表的示数,设它为设它为Y Y,紧接着进行下紧接着进行下面的操作面的操作:将万用表选择开关将万用表选择开关置置于于 挡挡,选择合适的量程选择合适的量程,将开关将开关S S1 1与与S S2 2都闭合都闭合,记录表的示数记录表的示数,设它为设它为Z Z,把把Y Y和对应的和对应的Z Z
34、作为一组数据作为一组数据记录下来记录下来,反复测量多次得到多组数据反复测量多次得到多组数据.即为干电池的电动势即为干电池的电动势.(.(填填“X X”、“Y Y”或或“Z Z”)内阻的表达式内阻的表达式r r=(用用X X、Y Y、Z Z表示表示),),将步将步骤骤测得的多组数据代入公式测得的多组数据代入公式,求出求出r r的平均值的平均值,即为即为干电池内阻的值干电池内阻的值.解析解析 本例为一道信息实验题本例为一道信息实验题,实验目的即要测量电实验目的即要测量电池的电动势和内阻池的电动势和内阻.很容易把人引到我们熟知的教材很容易把人引到我们熟知的教材的万用表实验和测量电池的电动势和内阻实验
35、上去的万用表实验和测量电池的电动势和内阻实验上去.实际上只要仔细审题实际上只要仔细审题,从长长的题干中从长长的题干中,挖掘出两个关挖掘出两个关键信息键信息:此万用表此万用表“测量精度高测量精度高”、“内阻非常理想内阻非常理想”.其意为此万用表作为电压表、电流表、欧姆表使其意为此万用表作为电压表、电流表、欧姆表使用时用时,均可看作理想表均可看作理想表.那么那么,将其接到电池两端即可将其接到电池两端即可测量电池的电动势测量电池的电动势,将其接到电阻两端即可测量电阻将其接到电阻两端即可测量电阻.问题也就迎刃而解了问题也就迎刃而解了.根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律:,把万用表接到电把万用表接
36、到电池两端即可测量电池的电动势池两端即可测量电池的电动势E E(X X),),故故(1)(1)的答案的答案为为:将另一只表笔接到将另一只表笔接到b b或或c c.(2)(2)中中的答案依次为的答案依次为:电压电压;S;S1 1;S;S2 2;再测出外电阻再测出外电阻R R(Y Y),),电路电流电路电流I I(),(),代入公式即可求得内阻代入公式即可求得内阻r r.故故的答案依次为的答案依次为:欧姆欧姆;S;S2 2;S;S1 1;电压电压.的答案为的答案为:X X.的答案为的答案为:.:.答案答案 见解析见解析素能提升素能提升1.1.如图如图1010所示为欧姆表的原理示意图所示为欧姆表的原
37、理示意图,其中电流表的满偏电流为其中电流表的满偏电流为300 A,300 A,内阻内阻R Rg g=100,=100,调零电阻最大阻值调零电阻最大阻值 R R=50 k,=50 k,串联的固定电阻串联的固定电阻R R0 0=50,=50,电池电动势电池电动势E E=1.5 V,=1.5 V,用它测量电阻用它测量电阻 R Rx x能准确测量的阻值范围是能准确测量的阻值范围是()()A.30 k A.30 k80 k80 k B.3 k B.3 k8 k8 k C.300 k C.300 k800 k800 k D.3 000 k D.3 000 k8 000 k8 000 k图图1010解析解析
38、 当红、黑表笔短接时当红、黑表笔短接时,根据根据得得r r+R Rg g+R R+R R0 0=5 k.=5 k.当指针指在中间时当指针指在中间时,被测电阻为被测电阻为R Rx x,则则R Rx x=r r+R Rg g+R R+R R0 0=5 k.=5 k.使用欧姆挡读数时使用欧姆挡读数时,指针偏转范围为指针偏转范围为 5 5R R中中中中,即即1 k1 k 25 k,25 k,所以所以,选项选项B B正确正确.答案答案 B2.2.多用电表表头的示意图如图多用电表表头的示意图如图1111所示所示.图图1111在正确操作的情况下在正确操作的情况下:(1)(1)若选择开关的位置如箭头若选择开关
39、的位置如箭头a a所示所示,则测量的物理量则测量的物理量是是 ,测量结果为测量结果为 .(2)(2)若选择开关的位置如箭头若选择开关的位置如箭头b b所示所示,则测量的物理量则测量的物理量是是 ,测量结果为测量结果为 .(3)(3)若选择开关的位置如箭头若选择开关的位置如箭头c c所示所示,则测量的物理量则测量的物理量是是 ,测量结果为测量结果为 .(4)(4)若选择开关的位置如箭头若选择开关的位置如箭头c c所示所示,正确操作后发现正确操作后发现指针的偏转角很小指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该那么接下来的正确操作步骤应该为为:.(5)(5)全部测量结束后全部测量结束后,应将选择
40、开头拨到应将选择开头拨到 挡或挡或者者 .(6)(6)无论用多用电表进行何种测量无论用多用电表进行何种测量(限于直流限于直流),),电流都电流都应该从应该从 色表笔经色表笔经 插孔流入电表插孔流入电表.解析解析 多用电表可以测直流电压、电流多用电表可以测直流电压、电流,交流电压交流电压,电电阻阻.测电压、电流时测电压、电流时,同电压表、电流表的使用方法相同电压表、电流表的使用方法相同同,选择的挡位是最大量程选择的挡位是最大量程;而选择测电阻挡位时而选择测电阻挡位时,指指针指示的数针指示的数,乘以倍率得测量值乘以倍率得测量值,红表笔插在红表笔插在“+”插插孔孔.答案答案 (1)(1)直流电压直流
41、电压 1.25 V (2)1.25 V (2)直流电流直流电流50 mA (3)50 mA (3)电阻电阻 17 k (4)17 k (4)选用欧姆表选用欧姆表“1 k1 k”倍率倍率,重新调零重新调零,将红黑表笔分别接触被测电阻的两根将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线引线,读出指针所指刻度读出指针所指刻度,再乘以倍率得测量值再乘以倍率得测量值(5)OFF (5)OFF 交流电压交流电压500 V500 V挡挡 (6)(6)红红 正正3.3.(2009(2009全国全国22)22)某同学用多用电表测量二极管某同学用多用电表测量二极管的反向电阻的反向电阻.完成下列测量步骤完成下列测量步骤:(1
42、)(1)检查多用电表的机械零点检查多用电表的机械零点.(2)(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选将选 择开关拨至电阻测量挡适当的量程处择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3)(3)将红、黑表笔将红、黑表笔 ,进行欧姆调零进行欧姆调零.(4)(4)测反向电阻时测反向电阻时,将将 表笔接二极管正极表笔接二极管正极,将将 表笔接二极管负极表笔接二极管负极,读出电表示数读出电表示数.(5)(5)为了得到准确的测量结果为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量应让电表指针尽量 指向表盘指向表盘 (填填“左侧左侧”、“右侧右侧”或或“中央中央”),),否则否则,在
43、可能的条件下在可能的条件下,应重新选择量程应重新选择量程,并重复步骤并重复步骤(3)(3)、(4).(4).(6)(6)测量完成后测量完成后,将选择开关拨向将选择开关拨向 位置位置.解析解析 用多用电表测二极管的反向电阻用多用电表测二极管的反向电阻,应将黑表应将黑表笔接二极管的负极笔接二极管的负极.选择欧姆挡位后将红黑表笔短选择欧姆挡位后将红黑表笔短接进行调零接进行调零,使指针指在最右端零位使指针指在最右端零位.为测量准确应为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央使指针尽量指向表盘的中央.测量完毕后测量完毕后,应将选择应将选择开关指向开关指向OFFOFF挡挡.答案答案 (3)(3)短接短接 (4)
44、(4)红红 黑黑 (5)(5)中央中央 (6)OFF(6)OFF4.4.(2009(2009天津天津9(2)9(2)图图1212为为 一简单欧姆表原理示意图一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流其中电流表的满偏电流I Ig g=300 A,300 A,内阻内阻R Rg g=100,=100,可变电阻可变电阻R R的最大阻值为的最大阻值为 10 k,10 k,电池的电动势电池的电动势E E=1.5 V,1.5 V,内阻内阻r r=0.5,=0.5,图中与接线柱图中与接线柱A A相连的表笔颜相连的表笔颜色应是色应是 色色.按正确使用方法测量电阻按正确使用方法测量电阻 R Rx x的阻值时的阻
45、值时,指针指在刻度盘的正中央指针指在刻度盘的正中央,则则R Rx x=k,k,若该欧姆表使用一段时间后若该欧姆表使用一段时间后,电电 图图1212池电动势变小、内阻变大池电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零但此表仍能调零,按正确按正确使用方法再测上述使用方法再测上述R Rx x,其测量结果与原结果相比将其测量结果与原结果相比将 (填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”).).解析解析 由由I I=及及I Ig g=,=,指针指针指中央指中央,I I=I Iq q=150 A,=150 A,R Rx x=5 k;=5 k;因欧姆表的内因欧姆表的内阻变大阻变大,同样的电阻值同样的电阻值,电
46、流变大电流变大,读数变大读数变大.答案答案 红红 5 5 变大变大5.5.(2009(2009安徽安徽21)21)用多用电表进行了几次测量用多用电表进行了几次测量,指针分别处于指针分别处于a a和和b b的位置的位置,如图如图1313所示所示.若多用电若多用电 表的选择开关处于下面表格中所指的挡位表的选择开关处于下面表格中所指的挡位.a a和和b b 的相应读数是多少？请填在表格中的相应读数是多少？请填在表格中.图图1313指针位置指针位置选择开关所处挡位选择开关所处挡位读数读数a a直流电流直流电流100 mA100 mA mAmA直流电压直流电压2.5 V2.5 V V Vb b电阻电阻1
47、00100 解析解析 直流电流直流电流a a位置时读数位置时读数 11.5 mA=23.0 mA11.5 mA=23.0 mA直流电压直流电压a a位置读数位置读数U U=11.5 V=0.57 V11.5 V=0.57 V测电阻在测电阻在b b位置位置R R=3.2=3.2100=320 100=320 答案答案 23.0 0.57 32023.0 0.57 3206.6.(2009(2009上海上海15)15)(1)(1)用多用表的欧姆挡测量阻用多用表的欧姆挡测量阻 值约为几十千欧的电阻值约为几十千欧的电阻R Rx x,以下给出的最可能的实以下给出的最可能的实 现操作步骤现操作步骤,其中其
48、中S S为选择开关为选择开关,P P为欧姆挡调零旋钮为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写 在下面的横线上在下面的横线上.a.a.将两表笔短接将两表笔短接,调节调节P P使指针对准刻度盘上欧姆使指针对准刻度盘上欧姆 挡的挡的0 0刻度刻度,断开两表笔断开两表笔 b.b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出读出R Rx x的的 阻值后阻值后,断开两表笔断开两表笔 c.c.旋转旋转S S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡1 k1 k d.d.旋转旋转S S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡1001
49、00 e.e.旋转旋转S S使其尖端对准交流使其尖端对准交流500 V500 V挡挡,并拔出两表笔并拔出两表笔 .根据图根据图1414所示指针位置所示指针位置,此时被测电阻的阻值约为此时被测电阻的阻值约为 .图图1414(2)(2)(多选题多选题)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是法中正确的是 ()()A.A.测量电阻时测量电阻时,如果指针偏转过大如果指针偏转过大,应将选择开关应将选择开关S S 拨至倍率较小的挡位拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量重新调零后测量B.B.测量电阻时测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插如果红、黑表笔分别插在负、正插
50、孔孔,则会影响测量结果则会影响测量结果C.C.测量电路中的某个电阻测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开应该把该电阻与电路断开D.D.测量阻值不同的电阻时测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零都必须重新调零解析解析 (1)(1)根据刻度中间位置示数根据刻度中间位置示数,为几十欧为几十欧,故选故选1k1k挡挡,再欧姆调零再欧姆调零,然后测量然后测量,最后使最后使S S尖端对准交尖端对准交流电压挡流电压挡,拔出表笔拔出表笔,故步骤为故步骤为c c、a a、b b、e e,示数为示数为30 k.30 k.(2)(2)若发现指针偏转过大若发现指针偏转过大,应将应将S S拨至倍率较小的挡位拨至倍率较