2020高中物理第四节 认识多用电表(实验：多用电表的使用) 10页

第四节　认识多用电表(实验：多用电表的使用) ‎ ‎1．了解多用电表的结构，会用电阻的串并联知识分析其原理．‎ ‎2．会用多用电表测量电学元件上的电压、电流和电阻等电学量．‎ ‎3．会用多用电表判断二极管的质量和极性．‎ ‎4．会用多用电表查找电路的故障．‎ 指针式多用电表由表头、测量电路、转换开关以及红、黑测量表笔等组成．‎ ‎　‎ ‎1．表头是一个灵敏直流电流表，主要部分是永久磁铁和可动线圈．‎ ‎2．当电流通过线圈时，线圈在磁场的作用下带动指针偏转．‎ ‎3．电流的大小由指针偏转的角度大小表示，指针偏转到最大角度时对应的电流Ig称为表头的满偏电流，表头线圈的电阻Rg称为表头的内阻．‎ ‎4．用途：多用表可以测量直流电压、直流电流和电阻等电学量．‎ ‎5．多用表测量直流电流和直流电压，如图乙所示：将开关接1或者2时测电流；接3或4时测电压，接5时测电阻．‎ 在实验中，测量时要按照有效数字的规则来读数．而测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数：‎ 一、最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读．最小刻度是1 mm的刻度尺——测量误差出现在毫米的十分位上(即毫米的下一位)，估读到十分之几毫米．‎ 最小分度是0.1 A的电流表(量程为3 A)——测量误差出现在安培的百分位，所以要估读到百分之几安．‎ 最小分度为0.1 V的电压表(量程为3 V)——测量误差出现在伏特的百分位，所以要估读到百分之几伏特．‎ ‎　例1 如图所示电流表读数为________．‎ 解析：2.63 A，“3”为估读位．‎ 答案：2.63 A ‎►练习 ‎1．如图所示电压表(量程为3 V)的读数为________．‎ 解析：2.55 V，“5”为估读位．‎ 答案：2.55 V 二、最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读．‎ 最小分度是0.02 A的电流表(量程为0.6 A)——误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为0、1、2、…、9.‎ 最小分度为0.5 V的电压表(量程为15 V)——测量误差出现在伏特的十分位上，估读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十分位上的数字可能为0、1、2、…、9.‎ ‎　例2 如图所示的电流表读数为________．‎ 解析：指针没有过半格，故舍去，所以读数为0.14 A.‎ 答案：0.14 A ‎►练习 ‎2．如图所示的电流表读数为0.25_A．‎ ‎　例3 如图所示的电压表读数为________．‎ 解析：11.3 V，估读部分大概占五分之三格，“3”为估读位．‎ 答案：11.3 V ‎►练习 ‎3．如图所示的电压表读数为8.8_V．‎ 一、单项选择题 ‎1．用多用表测直流电压U和电阻R时，若红表笔插入正(＋)插孔，则(C)‎ A．前者(测电压U)电流从红表笔流入多用表，后者(测电阻R)电流从红表笔流出多用表 B．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表 C．前者电流从红表笔流入多用表，后者电流也从红表笔流入多用表 D．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流出多用表 解析：电压表红表笔接外接电源的正极，电流从红表笔流入多用表，而欧姆表的红表笔接内部电源的负极，电流从黑表笔流出，从红表笔流入．‎ ‎2．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得Uad＝5.0 V，Ucd＝0 V，Uab＝5.0 V，则此故障可能是(B)‎ A．L断路 B．R断路 C．R′断路 D．S断路 解析：串联电路中灯L不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，测不断的位置电压为零，由题意可知，测得Uad＝5.0 V，测量的是电源电压，测得Ucd＝0 V，Ubc＝0 V，说明在b→R′→c→灯L→d之外有开路现象；测得Uab＝5.0 V，说明ab之间有断路之处，所以断路是在电阻R上，故选B项．‎ ‎3．如果收音机不能正常工作，需要判断干电池是否 已经报废，可取出一节干电池用多用表来测量它的电动势，下列步骤中正确的是(D)‎ ‎①把多用表的选择开关置于交流500 V挡或置于“OFF”挡　②把多用表的红表笔和干电池的正极接触，黑表笔与负极接触　③把多用表的红表笔和干电池的负极接触，黑表笔与正极接触　④在表盘上读出电压　⑤把多用表的选择开关置于直流25 V挡　⑥把多用表的选择开关置于直流5 V挡 A．⑤③④① B．②⑤①④‎ C．⑥③④① D．⑥②④①‎ 解析：用久的废电池内阻过大、电动势下降，可用多用表的直流电压挡测电动势．如果示数明显小于1.5 V，则说明该电池已报废．在选取电压挡时，应使用5 V挡，这样可较为准确地读数．在测量时，应使黑表笔接电源负极，红表笔接电源正极．测量完毕后，应使选择开关置于交流500 V挡或“OFF”挡．‎ ‎4．实验课上，老师在实验桌上摆放了晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，要求某实验小组用多用电表对以上三元件加以区分．该小组的做法是：将多用电表的选择开关拨到“×‎100”‎挡，分别测它们的正负电阻加以区别：测甲元件时，R正＝R反＝0.5 kΩ；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100 kΩ上，则甲、乙、丙三个元件分别是(C)‎ A．电容器、电阻、二极管 B．电阻、电容器、二极管 C．电阻、二极管、电容器 D．二极管、电阻、电容器 解析：甲元件的正、反向电阻相同，说明甲为定值电阻；乙元件的正向电阻很小，反向电阻很大，说明乙为二极管；测丙元件时，电阻增大过程，是给电容器充电的过程，充电完成后，电容器阻值很大，故丙为电容器，C项正确．‎ 二、不定项选择题 ‎5．关于多用表表面的欧姆挡刻度线，下列说法正确的是(C)‎ A．零欧姆刻度线与零电流刻度线重合 B．零欧姆刻度线与电流表满偏的刻度线不重合 C．欧姆挡表面的刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密 D．欧姆挡表面的刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密 解析：零欧姆刻度线应该是在红黑表笔短接时，此时电流最大，所以在满偏电流处；由I＝可知道电流与Rx不是成正比，刻度不均匀，欧姆值越大，刻度线越密．‎ ‎6．关于多用电表的使用，下列说法不正确的是(ABD)‎ A．待测电阻不跟别的元件断开，其测量值将偏大 B．测量电阻时，用两手碰表笔的金属杆，其测量值偏大 C．测量电阻时，如果电路不和电源断开，可能出现烧坏表头的情况 D．用多用电表测量60 W灯泡的电阻，其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大 解析：待测电阻不跟别的元件断开，待测电阻可能是与其他元件并联，测量值可能偏小；测电阻时，两手碰表笔的金属杆，人体电阻与待测电阻并联，测量值偏小；测量电阻时，如果电路不和电源断开，欧姆表两端的电压可能过大，从而烧坏电表；用多用电表测量灯泡的电阻，测量的是灯泡不发光时的电阻，灯泡用额定电压和额定功率计算出的电阻是灯泡正常发光时的电阻，灯泡正常发光时温度很高，电阻较大．符合题意的选项为A、B、D三 项．‎ ‎7．下列说法正确的是(ABCD)‎ A．欧姆表的测量范围是从零到无穷 B．用不同挡的欧姆表测量同一个电阻的阻值，误差是不一样的 C．用欧姆表测电阻时，指针越接近中央时，误差越小 D．用欧姆表测电阻时，选不同量程时，指针越靠近中间时，误差越小 解析：欧姆表在红黑表笔短接时电阻为零，而断路是电阻无穷大，A项正确；欧姆挡的读数在中间范围较为准确．‎ ‎8．调零后，用“×‎10”‎挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，正确的判断和做法是(BD)‎ A．这个电阻阻值很小 B．这个电阻阻值较大 C．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×‎1”‎挡重新测量 D．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×‎100”‎挡重新测量 解析：指针偏转角度很小，说明电阻阻值较大，应换更大的挡位进行测量．‎ ‎9．用多用表欧姆挡测电阻，下列说法中哪些是错误的(AD)‎ A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B．每次换挡后都必须重新调零 C．待测电阻如果是连在某电路中，应该把它先与其他元件断开，再进行测量 D．两个表笔与待测电阻接触良好才能测得较准，为此应当将两只手分别将两只表笔与电阻两端紧紧地捏在一起 解析：欧姆挡测电阻在更换挡位时才重新调零，而不能用两手接触表笔，人体也是导体，这样就并联进一个电阻使测量值偏小．‎ 三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎10．用多用电表测未知阻值的电阻．按正确步骤操作后，测量结果如图所示，读出其阻值大小为1_000(或1_k)Ω.为了使多用电表测量的结果更准确，必须进行如下操作：‎ ‎(1)将选择开关打到×100挡．‎ ‎(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零(或调节“Ω”也行)旋钮，‎ 使表头指针指示电流满偏(填“为零”或“满偏”)．‎ ‎(3)把电阻接在两表笔之间进行测量并读数．‎ ‎(4)测量完毕将选择开关打到OFF(或“最大交流电压”)挡．‎ ‎11．(2020·广州模拟)多用电表表头的示意图如图所示．在正确操作的情况下：‎ ‎(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是 __________，测量结果为________．‎ ‎(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是__________，测量结果为________．‎ ‎(3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．‎ ‎(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针的偏转角很小(相对于左侧)，‎ 那么接下来的正确操作步骤应该为：________________________________________________________________________.‎ ‎(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到________挡或者________________．‎ ‎(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表．‎ 解析：(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是直流电压，多用电表量程为2.5 V，分度值是0.05 V，测量结果为1.25 V.‎ ‎(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是直流电流，其量程为100 mA，分度值为2 mA，测量结果为50 mA.‎ ‎(3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是电阻，测量结果为17×100 Ω＝1 700 Ω.‎ ‎(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针的偏转角很小(相对于左侧)，说明指针示数偏大，所选挡位太小，为准确测量电阻，接下来应：换用×1 k挡，然后进行欧姆调零，再测电阻阻值．‎ ‎(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到OFF挡或者交流电压最高挡．‎ ‎(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从红色表笔经“＋”插孔流入电表．‎ 答案：(1)直流电压　1.25 V　(2)直流电流　50 mA ‎(3)电阻　1 700 Ω　(4)换用×1 k挡，然后进行欧姆调零，再测电阻阻值　(5)OFF　交流电压最高挡 ‎(6)红　＋‎