实验九练习使用多用电表注意事项1.使用前要机械调零。2.两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。3.测电阻时(1)指针指中值附近较准,否则换挡。(2)每换一挡必须重新欧姆调零。(3)读出示数要乘以倍率。4.使用完毕,选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。误差分析1.偶然误差(1)估读时易带来误差。(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。2.系统误差(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。(2)测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值。热点一多用电表的使用与读数1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)左∞右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零与电流、电压最大刻度重合。(2)刻度不均匀:左密右疏。(3)欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“∞”处)。2.欧姆表选挡的原则:是测量电阻时使指针指在中值附近。图1【例1】(2018·南京一模)某学生用多用电表测电阻。使用的实验器材有:多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线。(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡,再将红表笔和黑表笔________,调整________,使指针指向表盘右端“0刻线”。(2)再将调节好的多用电表红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片滑到适当位置,欧姆表的读数如图乙所示,则被测电阻为________kΩ。(3)图1甲中的电压表有两个量程:0~3V,内阻为R1;0~15V,内阻是R2,则R1________R2(选填“>”“=”或“<”)。解析(1)欧姆表使用前一定要欧姆调零,即红黑表笔直接接触后,调节欧姆调零旋钮,使指针指向表盘右端“0刻线”;(2)红正黑负,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接1,黑表笔接2,欧姆表读数=倍率×表盘读数=100×25Ω=2.5kΩ;(3)把电流表改装成电压表,应串联分压电阻,量程越大,串联的电阻越大,则R1<R2。答案(1)直接接触欧姆调零旋钮(2)12.5(3)<多用电表的读数技巧(1)欧姆表的读数①选用“×1Ω”倍率时,要估读到下一位,其余情况都不用估读。②电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。(2)测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位,精确度是2、0.2、5、0.5时,不用估读到下一位。图2(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。①选择开关置于下列________量程较为合适(用字母序号表示);A.2.5VB.10VC.50VD.250V热点二用多用电表进行元件探测和故障检测【例2】在如图2甲所示的电路中,4节干电池串联,小灯泡A、B的规格为“3.8V0.3A”。合上开关S后,无论怎样移动滑动片,A、B灯都不亮。②测得c、d间电压约为5.8V、e、f间电压为0,则故障是________。A.A灯丝断开B.B灯丝断开C.d、e间连线断开D.B灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻,欧姆表经过“欧姆调零”,①测试前,一定要将电路中的开关S________;②测c、d间和e、f间电阻时,某次测试结果如图乙所示,读数为________Ω,此时测量的是________间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω。解析(1)①由于4节干电池串联后电动势为6V,电压表量程应选10V,B项正确。②灯泡不亮,说明电路断路或短路,电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势,说明有电流通过电压表,c、d间以外其他部分电路接通,电压表接e、f时无示数,说明c、d间灯泡断路,A项正确。(2)①使用欧姆表时一定要将被测电阻从电路中断开,故填“断开”。答案(1)①B②A(2)①断开②6.0e、f12.7②温度高时灯丝的电阻大,计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下的电阻)。欧姆表读数应该为6.0Ω。由于A灯泡断路,电阻无穷大,而欧姆表示数为6.0Ω,说明测量的应该是e、f间电阻。由R=UI可求得电阻为12.7Ω。使用多用电表检测故障的两点注意事项(1)多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。(2)使用多用电表判断电路故障时,应采用“试触法”防止损坏电表。图3【例3】如图3所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图4中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”)。图4(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正、反向阻值均相等,测量记录如下表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图4所示。请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路。两表笔接的接点多用电表的示数a、b________Ωa、c10.0Ωb、c15.0Ω解析(1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零装置为A。(2)使用多用电表进行测量时,为保证电表不被损坏往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能损坏电表。(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等,由多用电表读数可知所缺数据为5.0Ω,由a、b间电阻为5Ω,a、c间为10Ω,b、c间为15Ω知,电路为a、b间5Ω的电阻与a、c间10Ω电阻串联而成,电路图如答案图所示。答案(1)A(2)短暂(3)5.0电路图见下图用多用电表探索黑箱内电学元件的方法(1)电源的判断:用多用电表的电压挡试触,如有示数,则说明存在电源。(2)电阻的判断:欧姆表两表笔正、反接测量,如果示数不变,则为电阻。(3)二极管的判断:欧姆表两表笔正、反接测量,如果示数差别很大,则为二极管。(4)电容器的判断:欧姆表两表笔正、反接测量,如为电容器,则均先指针偏转,且很快示数很大。多用电表当欧姆表使用时内有电源,往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等,往往涉及的变形有:热点三多用电表综合使用1.与电压表串联形成闭合电路,则E=U+URVr,从而计算得到E。2.与电流表串联形成闭合电路,则E=I(RA+r),从而计算得到E。图5【例4】(2018·江苏苏州市高三第一次模拟)小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题。(1)他先用多用电表测量某元件的电阻,操作如下:先选用欧姆表“×100”倍率挡开始测量,发现指针偏角过小,则应换用________(选填“×10”或“×1k”)挡;换挡后必须将红表笔和黑表笔________,调零后再重新测量。(2)为了弄清欧姆表有关问题,小明查阅资料后发现,欧姆表内部电路可等效为:一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图5a所示。为了测定该欧姆表电源的电动势和“×1k”挡位的内电阻,他设计了如图b所示的测量电路。①将上述调零后的欧姆表接入电路时,红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。②将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使欧姆表的示数如图c所示,这时电压表的示数如图d所示。欧姆表和电压表的读数分别为________Ω和________V。③调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ。④根据前面的实验数据计算可得,此多用电表等效电源的电动势为________V,该电阻挡的内电阻为________kΩ。解析(1)多用电表的欧姆挡表盘的0刻线在右端,选“×100”挡时,发现指针偏转角过小,说明被测阻值较大,应改用较大挡即“×1k”,换挡后必须将红表笔和黑表笔短接,调零后再重新测量;(2)①电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接1,黑表笔接2;②欧姆表读数=倍率×表盘读数=1k×15.0Ω=15.0kΩ=1.5×104Ω;电压表分度值是0.1V,读数为3.60V;③由于滑动变阻器被短路,故欧姆表读数即为电压表阻值为12.0kΩ;答案(1)×1k短接(2)11.50×1043.6012.09.00(9.0)15.0(15)④欧姆表的中值电阻等于内电阻,故欧姆表1k挡位的内电阻为15.0kΩ;根据闭合电路欧姆定律,电动势为:E=U+URr=4.00V+4.00V12kΩ×15kΩ=9.00V。该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查,只要掌握了欧姆表的原理和测电动势的方法,就不难解决。