2020版物理浙江高考选考一轮复习讲义：选修3-1第七章实验9练习使用多用电表

实验9　练习使用多用电表

实验原理

1.外部构造（如图1所示）

（1）转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。

（2）表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程。

图1

2.欧姆表原理

（1）内部电路简化如图2所示。

图2

（2）根据闭合电路欧姆定律

①当红、黑表笔短接时，Ig＝，

②当被测电阻Rx接在红、黑表笔之间时，I＝。

③当I中＝Ig时，中值电阻R中＝Rg＋R＋r。

实验器材

多用电表、直流电源、开关、导线若干、小电珠、定值电阻（大、中、小）三个。

实验步骤

1.机械调零：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。

2.将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。

3.测量小灯泡的电压和电流

（1）按如图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。

（2）按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。

图3

4.测量定值电阻

用多用电表测电阻的步骤：

（1）调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。

（2）选择开关置于“Ω”挡的“×1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指在右端零刻度处，然后断开表笔，再使指针指向∞。

（3）将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。

（4）选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。

（5）再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。

（6）测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

注意事项

多用电表使用的“七大注意”

（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）选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。

（4）电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。

（5）刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、电流、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用。

（6）测电阻时：①待测电阻与电路、电源一定要断开。②两手一定不要同时接触两笔金属杆。③指针指中值附近较准，否则换挡。④每换一挡必须重新欧姆调零。⑤读出示数要乘以倍率。

（7）使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。

【例】　（2018·4月浙江选考）（1）小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻Rx，正确的操作顺序是　　　　（填字母）；

A.把选择开关旋转到交流电压最高挡

B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点

C.把红、黑表笔分别接在Rx两端，然后读数

D.把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触

E.把红、黑表笔分别插入多用电表“＋”、“－”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0

（2）小明正确操作后，多用电表的指针位置如图4所示，则Rx＝　　　　 Ω；

图4

（3）小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量。

现有实验器材如下：电源（电动势3 V，内阻可忽略），

电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ），

多用电表（2.5 mA挡、25 mA挡和250 mA挡，对应的内阻约40 Ω、4 Ω和0.4 Ω），

滑动变阻器RP（0～10 Ω），

定值电阻R0（阻值10 Ω），

开关及导线若干。

测量铅笔芯的电阻Rx，下列电路图中最合适的是　　　　（填字母），多用电表选择开关应置于　　　　挡。

解析　（1）多用电表应先进行机械调零，再进行欧姆调零，用完电表后再把电表挡位调整到交流电压最高挡或者OFF挡，机械调零E，欧姆调零的步骤是DB，测电阻C，最后是A，所以答案是EDBCA。

（2）所选挡位为×1，最小精度是0.2 Ω，所以只能读到小数点后一位，答案为2.9 Ω。

（3）电压表量程3 V，电源电动势3 V，C不能使电压表发生明显偏转，故错误；剩下的A、B、D中，被测总电阻是13 Ω左右，最大电流大概在230 mA左右，所以选择量程250 mA，由电表内阻计算可知，属于小电阻，所以采用电流表外接法，A错误；D选项电压表两端测得的电压，不会随着滑动变阻器阻值的变化而变化，故错误。

答案　（1）EDBCA　（2）2.9　（3）B　250 mA

1.如图5所示为一多用电表表盘。

图5

（1）如果用直流10 V挡测电压，则读数为　　　　V。

（2）如果用直流100 mA挡测量电流，则读数为　　　　mA。

（3）如果用×100挡测电阻，则读数为　　　　Ω。

解析　电压、电流读数时用中间刻度线，电压表读数为6.8 V，电流表读数为68 mA，欧姆表读数用上面刻度线，读数为800 Ω。

答案　（1）6.8　（2）68　（3）800

2.如图6所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：

图6

（1）所测电阻的阻值为　　　　Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较准确，应选用的欧姆挡是　　　　（选填“×10”、“×100”或“×1 k”）。

（2）用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为　　　　mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为　　　　mA。

（3）当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为　　　　V。

解析　（1）欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103 Ω；测2.0×104 Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡。

（2）选50 mA直流电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA（此时为估读），指针对应的读数为30.2 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA（此时为估读），指针对应的读数为152 mA。

（3）选择10 V电压挡，则每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V（此时应为估读），指针对应的读数为6.2 V。

答案　（1）1.5×103　×1 k　（2）30.2（30.1～30.3都正确）　152　（3）6.2

3.为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。

（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择　　　　倍率的电阻挡（填：“×10”或“×1 k”），并　　　　再进行测量，多用表的示数如图7（a）所示，测量结果为　　　　Ω。

图7

（2）将待测元件（额定电压9 V）、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、开关及若干导线连接成电路如图（b）所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。

本实验中使用多用表测电压时，多用表的选择开关应调到　　　　挡（填：“直流电压10 V”或“直流电压50 V）。

解析　（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如题图（a）所示，测量结果为70 Ω。

（2）要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路。本实验中使用多用表测电压，电动势为6 V，选择开关应调到“直流电压10 V”挡。

答案　（1）×10　欧姆调零　70

（2）连线如图　直流电压10 V

4.（1）甲、乙两同学使用多用电表欧姆挡测同一个电阻时，他们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作。他们发现指针偏角太小，于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零。则以下说法正确的是（　　）

A.甲选挡错误，而操作正确

B.乙选挡正确，而操作错误

C.甲选挡错误，操作也错误

D.乙选挡错误，而操作正确

（2）用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“×100”的挡时，测量时指针停在刻度盘0 Ω附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：

A.将两根表笔短接

B.将选择开关拨至“×1”挡

C.将选择开关拨至“×10”挡

D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数

E.调节欧姆调零旋钮，使指针停在0 Ω刻度线上

F.将选择开关拨至交流电压最高挡上

将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是　　　　　（填写步骤的代号）；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图8所示，则此未知电阻的阻值Rx＝　　　　　。

图8

解析　（1）在使用多用电表的欧姆挡时一定要先进行欧姆调零，再测量；同时为了减小误差，要尽量使指针指在中间刻度附近，即要合理地选择倍率挡位。

（2）用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值（中心位置）附近时测量误差较小，当用“×100”的挡测量时，指针停在0 Ω附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精度，应换低倍率“×10”的挡来测量，换挡之后，必须重新欧姆调零，之后再接入未知电阻进行测量和读取数据，测量后暂时不使用此多用电表，应将选择开关置于交流电压最高挡上，这是为了安全，保证多用电表不受意外损坏，如下次再使用这个多用电表测电流、电压时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把多用电表烧坏。

答案　（1）D　（2）CAEDF　160 Ω