练习使用多用表

实验：练习使用多用电表
一、工作原理
1．表盘
多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程，外形如图所示，上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的周围标有测量功能的区域和量程．另外，还有欧姆调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔．
2．多用电表测电阻的原理——欧姆表的原理
(1)构造：如图所示，欧姆表由电流表G，电池、调零电阻R和红、黑表笔组成．
欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．
外部：接被测电阻Rx.
全电路电阻R 总＝Rg ＋R ＋r ＋Rx
(2)工作原理：闭合电路的欧姆定律I ＝E Rg ＋R ＋r ＋R x
， (3)刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻R x ＝0)时，调节调零电阻R ，使I ＝Ig ，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．
①当I ＝Ig 时，R x ＝0，在满偏电流Ig 处标为“0”．
②当I ＝0时，R x →∞，在I ＝0处标为“∞”．
③当I ＝Ig 2时，R x ＝Rg ＋R ＋r ，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中
值电阻．
二、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．
三、实验步骤
1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．
2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．
3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．
4．按如图(1)所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，
测小电珠两端的电压．
5．按如图(2)所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流．
6．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差；
7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极．
8．探索黑箱内的电学元件
四、数据处理
1．测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积．
2．若表针指在两个相邻刻度的中央，如果测电流或电压时，估
读数是最小分度的12.
五、注意事项
1．表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插“＋”孔，黑表笔插“－”孔，注意电流的实际方向．
2．区分“机械零点”和“欧姆零点”．“机械零点”是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”指表盘刻度右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．
3．测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联．
4．测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零．
5．由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时应注意乘以相应挡位的倍率．
6．使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．
7．测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能会损坏电表．
8．多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF 挡或交流电压最高挡，如果长期不使用欧姆表时，把表内电池取出．
六、误差分析
1．测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差．
2．电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大．
3．测电阻读数时，忘记乘以相应倍率．
【例1】(2010年北京市模拟)某课外小组练习使用多用电表测量电阻．他们的操作过程如下：
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋钮转至电阻“×10”挡；
(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零；
(3)红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表的示数如图(甲)所示，接下来他们的操作步骤应为________．
A．将选择开关旋钮转至电阻“×1”挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
B．将选择开关旋钮转至电阻“×100”挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
C．将选择开关旋钮转至电阻“×100”挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
D．将选择开关旋钮转至电阻“×1”挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
(4)换挡后多用电表的示数如图(乙)所示，该电阻的阻值为________Ω.
(5)将选择开关旋至“OFF”挡，取出红、黑表笔．
解析：当选用“×10”挡，读数如图(甲)所示，说明读数太小，所选挡位太大，应换用小倍率挡位，即“×1”挡，而且换挡后必须重新进行欧姆调零，故应选D.图(乙)的读数为18 Ω.
答案：(3)D (4)18
【例2】 (2009年全国卷Ⅰ)(8分)在如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．
(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡．
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，
则表明________可能有故障．
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．
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规范解答：(1)在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2两点同时断开的情况下，应选用欧姆挡．(2分)
(2)表明5、6两点或开关可能有故障．(2分)
(3)①将选择开关调到欧姆挡；②将红、黑表笔短接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．(4分)
答案：(1)电压欧姆
(2)开关或连接点5、6
(3)①将选择开关调到欧姆挡；②将红、黑表笔短接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。