用多用电表探索黑箱内的电学元件

图10－7－4
高频考点例析
笔流入，从黑表笔流出；根据满偏电流 I0 E ＝ 可求得欧姆表内阻为 R 内＝5 kΩ，当 R内 1 指针指到刻度盘的正中央时，则： I0＝ 2 E ，可解得 Rx＝5 kΩ；当欧姆表使 R内＋Rx 用一段时间后，电
【解析】 欧姆表在使用时电流从红表
高频考点例析
源电动势变小、内阻增大，则欧姆表 E′ 调零后满偏电流不变，由 I0＝ 可 R′内 知内阻减小，由于 R′内 <Rx，根据 I E′ 1 ＝ 可以判断 I< I0， 由于欧姆 2 R′内＋Rx 表刻度盘的刻度值未变，故测量值与 真实值相比变大．
E 知电阻 Rx 时，有 I＝ ，故每一 Rg＋R＋r＋Rx
基础知识梳理
图10－7－2
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个未知电阻都对应一个电流值I.我 们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值， 所测电阻Rx即可从表盘上直接读 出．由于 I与R的非线性关系，表盘上 电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻 度却是不均匀的，电阻的零刻度在 Ig 电流满偏处．当 Rx＝Rg＋R＋r 时，I＝ ， 2 指针半偏，所以欧姆表的内阻等 于中值电阻．
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图10－7－1
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由于多用电表的测量项目和量程 比较多，而表盘的空间有限，所以并 不是每个项目的量程都有专门的标度， 有些标度就属于共用标度，如图中的 第二行就是交、直流电流和直流电压 共用的标度．
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2．测电阻原理 欧姆表测电阻的原理是闭合电路 欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图 10－7－2所示．R为调零电阻，红黑表 笔短接，进行欧姆调零时，指针满 偏．根据闭合电路欧姆定 E 律有 Ig＝ ，当红黑表笔之间接有未 Rg＋R＋r
【答案】 红 5 变大
高频考点例析
题型二 多用电表测电阻
例2
(2009年高考上海卷)(1)用多用表 的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻 Rx，以下给出的是可能的实验操作步 骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调 零旋钮．把你认为正确步骤前的字母 按合理的顺序填写在下面的横线上．
高频考点例析
a．将两表笔短接，调节P使指针 对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两 表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻 的两端，读出Rx的阻值后，断开两表 笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡 ×100 e．旋转S使其尖端对准交流500 V 挡，并拔出两表笔________.
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【解析】 (1)使用欧姆表的步骤是： 选挡、欧姆挡调零、测量读数、将选择开关 打在交流电压的最高挡或OFF挡．根据被测 电阻的阻值知，应选×1 k挡，根据欧姆表 的读数规则知读数为30×1 kΩ＝30 kΩ.
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(2)测量电阻时，若指针偏角过大，说 明被测电阻较小，应选用倍率较小的挡位， A项正确；测量时按规定红、黑表笔分别插 正、负插孔，但表笔只是两个测量的引线， 本身并没有正负，故调换不会影响测量结果， B项错误；根据欧姆表的使用规则，C项正 确；换挡重新调零，若测不同电阻，不用换 挡则不需要重新调零，D项错误．
核心要点突破
(5)忌用直流电挡位测交流电． (6)忌用多用电表测不是50 Hz的 交流电，普通多用电表的交流电挡位 是按照50 Hz设计的，不能准确测量 其他频率的交流电． (7)忌不进行欧姆表调零就用多用 电表测电阻值．
核心要点突破
(8)改换欧姆挡量程后，忌不 重新调零． (9)忌把电池装反． (10)忌把电阻同其他电路联 在一起进行测量． (11)忌把电池装在多用电表 内长期不用． (12)多用电表不用时，忌选 择开关置于欧姆挡．
核心要点突破
三、用多用电表判定黑箱内的电学元件 1．元件与现象
判断元件 电源 电阻 二极管 应用挡位 电压挡 欧姆挡 欧姆挡 现 象 两接线柱正、反接时均无示数 说明无电源 两接线柱间正、反接时示数相 同 正接时示数很小，反接时示数 很大 指针先指“0 Ω”后逐渐增大到 “∞”，且越来越慢 示数由“∞”逐渐减小到某一 较小固定示数
【答案】 (1)cabe 30 k(或30000) (2)AC
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题型三 用多用电表探测电学黑箱
例3
(2009年北江模拟)如图10－7－6 所示，一只黑箱有A、B、C三个接线 柱，规定每两个接线柱间最多只能接 一个电器元件．并且已知黑箱内的电 器元件是一只电阻和一只二极管．某 同学利用多用电表的欧姆挡，用正确 的操作方法依次进行了6次测量，将 每次红、黑表笔的位置和测得的阻值 都填入了下表.
高频考点例析
图10－7－6
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红表笔接
A
A
B
B
C
C
黑表笔接
测得阻值 (Ω)
B
100
C
10 k
A
C
A
90
B
190
100 10.1 k
高频考点例析
由表中的数据可以判定： (1)电阻接在________两点间，阻 值为________ Ω. (2)二极管接在________两点间， 其中正极接在________点．二极管的 正向阻值为________ Ω，反向阻值为 ________ Ω.
高频考点例析
确使用方法测量电阻Rx的阻 值时，指针指在刻度盘的正中央， 则Rx＝________ kΩ. 若该欧姆表使用一段时间后， 电池电动势变小、内阻变大，但 此表仍能调零，按正确使用方法 再测上述Rx，其测量结果与原结 果相比将________(填“变大”、 “变小”或“不变”)．
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用多用电表探索黑箱内的电学元 件
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【实验目的】
1．了解多用电表的构造Baidu Nhomakorabea原理， 掌握多用电表的使用方法． 2．会使用多用电表测电压、电 流及电阻． 3．会使用多用电表探索黑箱中 的电学元件．
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【实验原理】
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．其上半部为表头，表 盘上有电流、电压、电阻等多种量 程的刻度如图10－7－1所示；下半 部为选择开关．它的四周刻有各种 测量项目和量程．另外，还有欧姆 表的调零旋钮，机械调零旋钮和测 试表笔的插孔．
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根据如图10－7－5所示指针位置， 此被测电阻的阻值约为________ Ω.
图10－7－5
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(2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的 说法中正确的是______． A．测量电阻时，如果指针偏转过大， 应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重 新调零后测量 B．测量电阻时，如果红、黑表笔分 别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C．测量电路中的某个电阻，应该把 该电阻与电路断开 D．测量阻值不同的电阻时，都必须 重新调零
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【解析】 (1)AB间、BA间电阻值均为 100 Ω，故电阻接在AB之间，阻值为100 Ω. (2)在AC间测量时，电阻相差很大，且 小于在BC间测量的阻值，故二极管接在AC间， 且正极接在A点，二极管正向电阻为90 Ω， 反向电阻为10 kΩ.
【答案】 (1)AB 100 (2)AC A 90 10
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3．内部结构：多用电表是由一 个小量程的电流表与若干元件组成 的，每进行一种测量时，只使用其 中一部分电路，其他部分不起作 用． 将多用电表的选择开关旋转到 电流挡，多用电表内的电流表电路 就被接通；选择开关旋转到电压挡 或电阻挡，表内的电压表电路或欧 姆表电路就被接通．
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(13)忌只看读数不乘倍率． 2．用多用电表测黑箱时，一定 要先用电压挡判断其内部有无电源， 确定无电源后才能使用欧姆挡测 量． 二、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．
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3．测电阻读数时，忘记乘以相应 倍率． 4．欧姆表挡位选择不当，导致表 头指针偏转过大或过小都有较大误差， 1通常视表盘中间一段刻度范围 ( R 中～4R 中)为测量的有效范围． 4
电容器
电感线圈
欧姆挡
欧姆挡
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2.思路
核心要点突破
特别提醒
解决黑箱类问题一般先假设后验证．
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题型一 欧姆表的原理
例1
(2009年高考天津卷)图10－7－4示为一 简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满 偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变 电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势 E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是________色．按正
k
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图10－7－3
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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．
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一、注意事项 1．使用多用电表“十三忌” (1)忌不调零就使用多用电表． (2)忌搞错连接方式，测电压需并联， 测电流需串联． (3)忌搞反直流电流方向，直流电要从 正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔 流出． (4)忌用手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．
【实验器材】
多用电表、电学黑箱、直流电 源、开关、导线若干、小灯泡、二极 管、定值电阻(大、中、小)三个．
【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．
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3．将红、黑表笔分别插入 “＋”“－”插孔． 4．如图10－7－3甲所示连好电 路，将多用电表选择开关置于直流电 压挡，测小灯泡两端的电压． 5．如图乙所示连好电路，将选 择开关置于直流电流挡，测量通过小 电珠的电流．