資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
11.5 實驗：練習使用多用電表
一、考點梳理
考點一、對歐姆表的進一步認識
1.原理如圖所示
甲　 　 　 　　乙　　　 　　丙
2．刻度標注
(1)“0 Ω”標注
當紅、黑表筆相接時(如圖甲所示)，相當于被測電阻Rx＝0，調節R的阻值，使＝Ig，則表頭的指針指到滿刻度，所以刻度盤上指針指在滿偏處定為歐姆表刻度的零點。注意此時歐姆表的內阻是(r＋Rg＋R)。
(2)“中值”標注
保持R不變，在兩表筆間接一電阻Rx時，如圖丙所示，使電流表指針恰指到滿刻度的一半，即處，則此時Rx＝Rg＋R＋r，稱為中值電阻，等于歐姆表內電阻值。
(3)“∞ Ω”標注
當紅、黑表筆不接觸時(如圖乙所示)相當于被測電阻Rx＝∞，電流表中沒有電流，表頭的指針不偏轉，此時指針所指的位置是歐姆表刻度的“∞”點。
(4)一般位置標注
由閉合電路的歐姆定律知I＝，每一電流值都對應一電阻值Rx，將電流刻度換成對應的電阻刻度，就可直接讀電阻了。
(1)流過歐姆表的電流是內部電源提供的， 流過電壓表、電流表的電流是外電路的電源提供的。
(2)使用歐姆擋測電阻時， 指針的偏角越大， 測量電阻值越小，指針的偏角越小， 測量電阻值越大。
【典例1】　如圖所示是歐姆表的原理示意圖，其中，電流表的滿偏電流為300 μA，電阻Rg＝100 Ω，調零電阻最大值R＝50 kΩ，串聯的定值電阻R0＝50 Ω，電源電動勢E＝1.5 V，當電流是滿偏電流的二分之一時，用它測得的電阻Rx是多少？
【答案】5 000 Ω
【解析】當電流表滿偏時有Ig＝
其中R內為歐姆表的內阻，所以有
R內＝＝ Ω＝5 000 Ω
用它測量電阻Rx時，當指針指在表盤中央時有Ig＝
解得Rx＝－R內＝5 000 Ω
故測得的電阻Rx是5 000 Ω。
練習1、一個用滿偏電流為3 mA的電流表改裝而成的歐姆表，調零后用它測量500 Ω的標準電阻時，指針恰好指在刻度盤的正中間。如果用它測量一個未知電阻時，指針指在1 mA處，則被測電阻的阻值為(　　)
A．1 000 Ω　　　　　　 B．5 000 Ω
C．1 500 Ω D．2 000 Ω
【答案】A
【解析】設歐姆表的內阻為R內，由歐姆定律知3×10－3 A＝，1.5×10－3 A＝，解得R內＝500 Ω，E＝1.5 V，由1×10－3 A＝，解得Rx＝1 000 Ω，A正確。
考點二、多用電表的使用及讀數
1.機械調零：用小螺絲刀輕輕轉動表盤下面的機械調零螺絲，使指針處于左端電流零刻度位置。
2．選好正確擋位及量程：測量前一定要明確測量的物理量，然后轉動選擇開關，確定擋位并選擇一個合適的量程。使用多用電表前如果不仔細選好擋位和量程，可能會誤用“μA”“mA”或“Ω”擋去測量電壓，就有燒壞多用電表的危險。
3．正確接入測量電路：正確選好擋位和量程后，將紅、黑表筆連入電路。
(1)測量電壓時要與電路并聯。
(2)測量電流時要與電路串聯。
(3)測量電阻時，應將電阻與其他電路斷開，測量前先將多用電表的選擇開關旋至歐姆擋，選擇合適的倍率擋，將兩表筆短接，進行歐姆調零，若需要換擋時，必須重新進行歐姆調零。
4．測量完畢，應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋，并拔出表筆，若長期不用，還應將電池取出。
【典例1】用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T。
請根據下列步驟完成電阻測量：
(1)旋動部件________(選填“S”“K”或“T”)，使指針對準電流的“0”刻線。
(2)將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。
(3)將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動部件________(選填“S”“K”或“T”)，使指針對準電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)。
(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發現指針偏轉角度過小，為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進行操作，再完成讀數測量。
A．將K旋轉到電阻擋“×1k”的位置
B．將K旋轉到電阻擋“×10”的位置
C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接
D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準
【答案】(1)S　(2)T　0刻線　(4)ADC
【解析】(1)使指針對準電流的“0”刻線，應旋動機械調零部件S。
(2)使指針對準電阻的“0”刻線，應旋動歐姆調零部件T。
(3)測電阻時若指針偏轉角度過小，則待測電阻的阻值很大，據歐姆表測電阻時指針盡可能接近“中值”的原則知，應換用較大的倍率的擋位，每換一次擋位應重新調零，測電阻時兩表筆的金屬部分分別與被測電阻兩引線相連，因此合理順序為ADC。
【典例2】將靈敏電流計G改裝成兩種倍率(“×10”“×100”)的歐姆表，電路圖如圖甲所示。現用該歐姆表對一阻值約為200 Ω的電阻進行測量，步驟如下。
(1)將開關S合向________端(選填“a”或“b”)，這時的歐姆表所用的是較小倍率擋。
(2)將兩表筆短接，旋動合適的部件，對歐姆表進行調零。
(3)將兩表筆分別與被測電阻相接。
(4)若歐姆表的示數如圖乙所示，則該電阻的阻值為________Ω。
(5)將兩表筆短接，旋動合適的部件，對歐姆表進行調零。
若電源電動勢E＝15 V，靈敏電流計的滿偏電流Ig＝5 mA，“×10”倍率時歐姆表的內阻R＝150 Ω，在該倍率下歐姆調零時，流過電阻Ra的電流為________mA。
【答案】(1)a　(4)180　(5)95
【解析】(1)由圖甲可知，該歐姆表與被測電阻使用的是同一電源，故根據閉合電路歐姆定律可知電路中的最大電流越大，歐姆表所用的倍率越小，結合電路的串、并聯規律可知，當開頭S合向a端時，歐姆表所用的是較小倍率擋。
(4)開關拔至較小倍率(“×10”)擋時，由圖乙可知該電阻的阻值為18.0×10 Ω＝180 Ω。
(5)在“×10”倍率下歐姆調零時，根據閉合電路歐姆定律可得電路中的電流I＝＝ A＝100 mA，此時開關S合向a端，根據電路的串、并聯規律可得流過電阻Ra的電流為Ia＝I－Ig＝95 mA。
練習1、某多用電表表盤的示意圖如圖所示，在正確操作的情況下：
(1)若選擇開關的位置如a所示，則測量的物理量是________，測量結果為________。
(2)若選擇開關的位置如b所示，則測量的物理量是________，測量結果為________。
(3)若選擇開關的位置如c所示，則測量的物理量是________，測量結果為________。
【答案】(1)直流電壓　1.25 V　(2)直流電流　50 mA　(3)電阻　1.7 kΩ
【解析】(1)若選擇開關的位置如a所示，則測量的是直流電壓，量程為2.5 V，測量結果為1.25 V。
(2)若選擇開關的位置如b所示，則測量的是直流電流，量程為100 mA，測量結果為50 mA。
(3)若選擇開關的位置如c所示，則測量的是電阻，倍率為“×100”，測量結果為17×100 Ω＝1.7 kΩ。
練習2、某學生實驗小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內電池的電動勢和電阻“×1 k”擋內部電路的總電阻．使用的器材有：
多用電表；
電壓表：量程5 V，內阻十幾千歐；
滑動變阻器：最大阻值5 kΩ；
導線若干．
回答下列問題：
(1)將多用電表擋位調到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調零點．
(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端．
(3)將滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數如圖乙所示，這時電壓表的示數如圖丙所示．多用電表和電壓表的讀數分別為________kΩ和________V.
(4)調節滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時多用電表和電壓表的讀數分別為12.0 kΩ和4.00 V．從測量數據可知，電壓表的內阻為________kΩ.
(5)多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯而成的電路，如圖丁所示．根據前面的實驗數據計算可得，此多用電表內電池的電動勢為________V，電阻“×1 k”擋內部電路的總電阻為________kΩ.
【答案】(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0
【解析】(1)使用多用電表測電阻前，應首先將紅、黑表筆短接進行歐姆調零．
(2)多用電表電流為“紅進黑出”，題圖甲中外電路電流由2到1，所以紅表筆應連1端．
(3)多用電表擋位為×1 k，指針指15，則R＝15.0×1 kΩ＝15.0 kΩ，由圖丙知電壓表讀數為3.60 V.
(4)當滑動變阻器連入電路的阻值為零時，多用電表所測電阻為外電路電阻，即電壓表內阻，所以電壓表內阻為12.0 kΩ.
(5)15.0 kΩ為多用電表電阻擋的中值電阻，中值電阻阻值即內電路阻值，所以電阻“×1 k”擋內部電路的總電阻為15.0 kΩ，設內電路電池電動勢為E，則當電壓表示數為4.00 V時，＝，解得：E＝9.00 V.
考點三、利用多用電表探測黑箱內的電學元件
判斷元件 應用擋位 現象
電源 電壓擋 兩接線柱正、反接時均無示數，說明無電源
電阻 歐姆擋 兩接線柱正、反接時示數相同
二極管 歐姆擋 正接時示數很小，反接時示數很大
電容器 歐姆擋 指針先指“0 Ω”后逐漸增大到“∞”，且越來越慢
【典例1】　有一只電阻和一只半導體二極管串聯，裝在盒子里。盒子外面只露出三個接線柱A、B、C，如圖所示，今用多用電表的歐姆擋進行測量，測量的阻值如下表所示，試在虛線框中畫出盒內元件的符號和電路。
　
紅表筆 A C C B A B
黑表筆 C A B C B A
阻值 有阻值 阻值同AC間測量值 很大 很小 很大 接近AC間電阻
【解析】由A、C間的阻值情況可知，A、C間顯然為一只電阻；由B、C間阻值情況和二極管的單向導電性可知，BC間應是一只二極管，且B接負極，C接正極；由A、B間的阻值情況可進一步驗證上述判斷是合理的，所以盒內元件的連接情況如圖所示。
[答案]　見解析圖
練習1、如圖所示的黑盒子內有由導線和三個阻值均為R的電阻組成的電路，盒外有三個接線柱，測得三個接線柱間的電阻分別為R12＝0.5R R23＝R R13＝1.5R，請在圖中畫出盒內電阻的接線圖。
【解析】因為R23＝R，所以2、3之間只有1個電阻，由R12＝0.5R可知1、2之間為兩電阻并聯，接線圖如圖所示。
【答案】見解析
考點四、用多用電表判斷電路的故障
1.故障種類及特點
電路故障一般有兩種情況，即短路和斷路。
(1)短路的特點：電路中有電流，但短路部分電壓為零；被短路的用電器不工作，與之串聯的用電器工作電流增大。
(2)斷路的特點：在電源正常的情況下，斷路部分電流為零，但斷路處有電壓，若干路斷路則斷路處電壓等于電源電動勢。
2．分析與檢測方法
(1)電壓表檢測法
若電路斷路，將電壓表與電源并聯，若有電壓說明電源完好，然后將電壓表逐段與電路并聯，若某一段電路電壓表指針偏轉，說明該段電路中有斷點。若電路短路，則用電壓表逐段與電路并聯，某一段電路電壓表示數為零，則該段電路短路。
(2)多用電表檢測法
斷開電路，用多用電表的歐姆擋測量待測部分的電阻，若檢測部分示數正常，說明兩點間正常；若檢測部分電阻很小(幾乎為零)，說明該部分短路；若檢測部分指針幾乎不動，說明該部分有斷路。
【典例1】(多選)在如圖所示的電路中，閉合開關S時，燈不亮，已經確定是燈泡斷路或短路引起的，在不能拆開電路的情況下(開關可閉合，可斷開)，現用一個多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對故障電路作了如下檢查并作出判斷(如下表所示)：
次序 操作步驟 現象和結論
1 閉合開關，選直流電壓擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針偏轉，燈斷路；指針不偏轉，燈短路
2 閉合開關，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針不動，燈斷路；指針偏轉，燈短路
3 斷開開關，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b 指針不動，燈斷路；指針偏轉最大，燈短路
以上操作和判斷正確的是(　　)
A．1 B．2
C．3 D．都不正確
【答案】AC
【解析】選直流電壓擋時，紅、黑表筆分別接高、低電勢點，若指針偏轉，說明a、b兩點有電壓，其他地方完好而a、b之間有斷路；若指針不偏轉，說明a、b兩點電勢相等，a、b之間必短路，1正確。選歐姆擋時，已啟用歐姆表內電源，必須將外電路電源斷開，故2是錯誤的。而3顯然正確，故選項A、C正確。
練習1、如圖所示是某同學連接的實驗實物圖，閉合開關S后，發現A、B燈都不亮，他采用多用電表的歐姆擋檢查故障。
(1)測試前，應將開關S________(選填“斷開”或“閉合”)。
(2)測量結果如下表所示，由此可以斷定故障是________。
測試點 表頭指針
c、d
d、e
e、f
A．燈A斷路 B．燈B斷路
C．燈A、B都斷路 D．d、e間導線斷路
【答案】(1)斷開　(2)D
【解析】(1)用歐姆擋檢查時，測試前應首先將開關S斷開。
(2)根據表針偏轉情況，接c、d時有示數，說明不是燈A斷路；接e、f時有示數，說明也不是燈B斷路；接d、e間時電阻無窮大，可以斷定是d、e間導線斷路。
練習2、用多用電表進行了幾次測量，指針分別處于a、b的位置，如圖9所示．若多用電表
的選擇開關處于表格中所指的擋位，a和b的相應讀數是多少？請填在表格中．
圖9
指針位置[ 選擇開關所處擋位 讀數
a 直流電流100 mA ________mA[]
直流電壓2.5 V ________ V
b 電阻×100 ________Ω
二、夯實小練
1、下列有關多用電表的歐姆擋說法正確的是(　　)
A．歐姆擋的刻度是均勻的
B．歐姆擋的“零刻線”位于刻度盤右側
C．歐姆擋由“×10”擋換至“×1”擋后不需要重新歐姆調零
D．歐姆擋可直接測出連接在電路中的電阻的阻值
【答案】B
【解析】歐姆擋的刻度是不均勻的，右側疏，左側密，故A錯誤；歐姆擋的“零刻線”位于刻度盤右側，故B正確；歐姆擋由“×10”擋換至“×1”擋后必須進行歐姆調零，故C錯誤；為了防止其他電阻的影響，利用歐姆擋測電阻時必須將電阻與電路斷開，故D錯誤．
2、(多選)用多用電表測電阻，下列說法中正確的是 (　　)
A．測電阻時，要把選擇開關旋轉到歐姆擋上
B．若把選擇開關旋轉到歐姆擋的“×1”擋上，準確調零后，測量電阻，指針恰指在刻度30和50的正中央，則待測電阻的阻值正好為40 Ω
C．測電阻時，指針偏轉角度越小，待測的電阻值就越大
D．若多用電表內沒有安裝電池，就不能用來測電阻
【答案】ACD　
【解析】使用多用電表應將選擇開關旋至測量項目上，且擋位要合理，測電阻時，選擇開關旋轉到歐姆擋上，A正確；歐姆表刻度不均勻，指針指在刻度30和50正中央時待測電阻阻值小于40 Ω，B錯誤；測電阻時，指針偏轉角度越小，越靠左邊，待測電阻阻值越大，C正確；測電阻時多用電表內有一節干電池，否則指針無偏轉，D正確。
3、用多用電表探測圖所示黑箱發現：用直流電壓檔測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆檔測量，黑表筆(與電表內部電源的正極相連)接E點，紅表筆(與電表內部電源的負極相連)接F點，阻值很小，但反接阻值很大．那么，該黑箱內元件的接法可能是下圖中(　　)
【答案】B
【解析】黑表筆接E點，紅表筆接F點，電阻很小，此時二極管導通，電源電流從黑表筆流出，通過二極管從紅表筆流進，電流方向從E到F，故B正確．
4、9答案0下列說法中正確的是(　　)
A．歐姆表的每一檔測量范圍都是0到∞
B．歐姆表只能用來粗略地測量電阻
C．用歐姆表測電阻，指針越接近刻度中央誤差越大
D．用歐姆表測電阻，指針越靠近刻度右邊誤差越小
【答案】AB
【解析】根據改裝原理，電阻為零對應電流的最大值即滿偏值，電阻為∞對應電流為零，因指針表示的電流可從零到最大變化，則電阻可測量的范圍為零到∞，且每一檔均可，A正確；使用歐姆表時，指針指中央附近誤差較小，故C、D錯誤；用歐姆表測量電阻，讀數誤差較大，故是一種粗測法，B正確．
5、關于多用電表歐姆擋的使用，
（1）測量電阻時，如果選擇“×10”擋位發現指針偏轉過大，應將選擇開關S撥至倍率________的擋位，重新進行________后測量。
（2）如圖為一正在測量中的多用電表表盤。
①如果是用“×10”擋測量電阻，則讀數為________Ω。
②如果是用直流5 V擋測量電壓，則讀數為________V。
【答案】(1)×1 歐姆調零 (2)①300 ②2.20
【解析】(1)測量電阻時如果指針偏轉過大，所選擋位太大，應換小擋，應將選擇開關S撥至倍率較小的擋位，即為×1，并重新進行歐姆調零后測量。
(2)如果是用“×10”擋測量電阻，由圖示表盤可知，其讀數為30×10 Ω＝300 Ω。
如果是用直流5 V擋測量電壓，由圖示表盤可知，其分度值為0.1 V，其讀數為2.20 V。
6、(1)某同學利用多用電表測量一個未知電阻的阻值，由于第一次選擇的歐姆擋(×10)，發現表針偏轉角度極小。現將旋鈕調至另外一擋，進行第二次測量使多用電表指針指在理想位置。下面列出第二次測量的過程中可能進行的操作：
A、將兩表筆短接，并調零
B、將兩表筆分別跟被測電阻的兩端接觸，觀察指針的位置
C、將多用電表面板上旋鈕調到×100擋
D．將多用電表面板上旋鈕調到×1擋
E．隨即記下表盤的讀數，乘以歐姆表的倍率，測得電阻值，根據上述有關操作，請選擇合理實驗步驟并寫出正確操作順序為________。
(2)使用多用電表進行了兩次測量，指針所指的位置分別如圖甲中a、b所示。若選擇開關處在“×10 Ω”的電阻擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是________Ω。
(3)兩位同學使用完多用電表后，分別把選擇開關置于圖乙和圖丙位置，你認為圖________的位置比較好。
【答案】(1)CABE (2)500 (3)乙
【解析】(1)第一次測量時指針偏轉較小，說明所選擋位過小，應選擇大擋位，應選C；在調整量程時應注意進行歐姆調零，應選A；然后進行測量，應選B；讀數，應選E；步驟順序應為：CABE。
(2)選擇開關處在“×10 Ω”的電阻擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是50×10 Ω＝500 Ω。
(3)多用電表使用完畢，應把選擇開關置于OFF擋或交流電壓最高擋，由圖示可知，乙的位置是對的。
7、如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接處的接點．在開關閉合后，發現小燈泡不亮．現用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關、小燈泡、3根導線以及電路中的各連接點．
(1)為了檢測小燈泡以及3根導線，在連接點1、2已接好的情況下，應當選用多用電表的__________檔．在連接點1、2同時斷開的情況下，應當選用多用電表的________檔．
(2)在開關閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明________可能有故障．
(3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟．
【答案】　(1)電壓　歐姆
(2)開關或連接點5、6
(3)①調到歐姆檔．
②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆檔能否正常工作．
③測量小燈泡的電阻，如電阻無窮大，表明小燈泡有故障．
【解析】　(1)在1、2兩點接好的情況下，應當選用多用電表的電壓檔，在1、2同時斷開的情況下，應選用歐姆檔．
(2)表明5、6兩點可能有故障．
(3)①調到歐姆檔；②將紅，黑表筆相接，檢查歐姆檔能否正常工作；③測量小燈泡的電阻，如電阻無窮大，表明小燈泡有故障．
8、為確定某電子元件的電學特性，做如下測量。
甲
(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測量，發現多用電表指針偏轉過大，因此需選擇________(選填“×10”或“×1 k”)倍率的電阻擋，并__________再進行測量，多用電表的示數如圖甲所示，測量結果為________Ω。
(2)將待測元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用電表、開關及若干導線連接成電路如圖乙所示。添加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性。本實驗中使用多用電表測電壓，多用電表的選擇開關應調到________(選填“直流電壓10 V”或“直流電壓50 V”)擋。
乙
【答案】　(1)×10　歐姆調零　70　(2)直流電壓10 V
【解析】　(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測量，發現多用電表指針偏轉過大，說明電阻較小，因此需選擇“×10”倍率的電阻擋，并在歐姆調零后再進行測量，多用電表的測量結果為70 Ω。
(2)要測量該元件完整的伏安特性，必須連接成分壓電路，如圖所示。
本實驗中使用多用電表測電壓，多用電表的選擇開關應調到直流電壓10 V擋。
9、(1)某同學用多用電表的歐姆擋來測量一電阻阻值，先將選擇開關旋至倍率“×10”擋，紅、黑表筆短接調零后進行測量，結果發現歐姆表指針如圖所示，則此電阻的阻值為________Ω。
(2)實驗桌上放著晶體二極管、電阻、電容器各一只，性能均正常，外形十分相似，現將多用電表轉換開關撥到電阻“×100”擋，并重新進行歐姆調零后，分別測它們的正負電阻加以鑒別：
測甲元件時，R正＝R反＝0.5 kΩ；
測乙元件時，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；
測丙元件時，開始指針偏轉到0.5 kΩ，接著讀數逐漸增加，最后停在表盤最左端。
則甲、乙、丙三個元件分別是________。
A．電容器、電阻、晶體二極管
B．電阻、電容器、晶體二極管
C．電阻、晶體二極管、電容器
D．晶體二極管、電阻、電容器
【答案】　(1)260　(2)C
【解析】　(1)歐姆表指針指示刻度為26，選擇開關旋到“×10”擋，即倍率為×10，則最后讀數為10×26 Ω＝260 Ω。
(2)測甲元件時，R正＝R反＝0.5 kΩ，說明正反接電阻一樣，所以甲元件是電阻；測乙元件時，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ，說明正向接時阻值較小，反向接時阻值較大，因此乙元件是晶體二極管；測丙元件時，開始指針偏轉到0.5 kΩ，接著讀數逐漸增加，最后停在表盤最左端，說明剛開始時正在給電容器充電，阻值較小，當穩定后阻值會很大，則丙元件是電容器。故選C。
10、使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯，兩個表筆分別位于此串聯電路的兩端．現需要測量多用電表內電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60 mA的電流表，電阻箱，導線若干．實驗時，將多用電表調至×1 Ω擋，調好零點；電阻箱置于適當數值．完成下列填空：
(1)儀器連線如圖所示(a和b是多用電表的兩個表筆)．若兩電表均正常工作，則表筆a為________(填“紅”或“黑”)色；
(2)若適當調節電阻箱后，圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數分別如圖(a)、(b)、(c)所示，則多用電表的讀數為________Ω，電流表的讀數為________mA，電阻箱的讀數為________Ω.
(3)計算得到多用電表內電池的電動勢為________V．(保留3位有效數字)
【答案】(1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)1.54
【解析】(1)因為歐姆表的黑表筆接內部電源的正極，所以根據電路的連接方式可知，a是黑表筆．
(2)因為多用電表調至×1 Ω擋，所以讀數為14.0 Ω，電流表的讀數為53.0 mA，電阻箱的讀數為4.6 Ω.
(3)由于歐姆表的內阻等于歐姆表的中值電阻，所以此歐姆表的內阻為15 Ω，電阻箱和電流表的電阻之和為14 Ω.根據歐姆定律E＝IR總＝0.053×(15＋14)V＝1.54 V.
三、培優練習
1、某同學把電流表、干電池和一個定值電阻串聯后，兩端連接兩支測量表筆，做成了一個測量電阻的裝置，如圖所示。兩支表筆直接接觸時，電流表的讀數為4mA；兩支表筆與 的電阻相連時，電流表的讀數為2.0mA。由此可知，則此歐姆表所用電源的電動勢E是（ ）
A.8V B.4V C.6V D.無法求出
【答案】 A
【解析】兩支表筆直接接觸時
兩支表筆與 的電阻相連時
聯立解得E=8V
2、如圖所示為某同學設計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關，通過操作開關，接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通，從而實現使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關于此多用電表，下列說法中正確的是（ ）
A.當S接1時，處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆
B.當S接2時，處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆
C.當S接2時，處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆
D.當S接3時，處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆
【答案】 A
【解析】BC．多用電表保證“紅進黑出” 當S接2時，電表內部有電源，處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，BC不符合題意；
A．當S接1時，表頭與R1并聯，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，A符合題意；
D．當S接3時，表頭與R1并聯后再與R2串聯，處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆，D不符合題意。
3、如圖為歐姆表的內部結構簡圖，如果其中的電池用久了，下列說法正確的是(　　)
A．由于電動勢變小，會使測量結果變小 B．由于電動勢變小，會使測量結果變大
C．由于內阻變大，會使測量結果變小 D．盡管內阻變大，也不會影響測量結果
【答案】：B
【解析】：電流表滿偏電流Ig不變，電池用久了，電源電動勢E變小，電源內阻變大，指針偏轉角度變小，電阻測量值變大，B選項正確，A、C、D選項錯誤．
4、如圖所示是有兩個量程的電流表，當使用A、B兩個接線柱時，量程為0～3A，當使用A、C兩個接線柱時，量程為0～0.6A。已知表頭的內阻Rg為30 ，滿偏電流Ig為1mA，則電阻R1=________ ，R2=________ 。（結果保留兩位小數）
【答案】 0.01；0.04
【解析】接AB時
接AC時
解得
5、小明測量LED(發光二極管)在額定電壓(2.5 V)時的電阻。他選擇的器材有：滑動變阻器(0～10 Ω)；電壓表(量程3 V，內阻3 kΩ)；電動勢為3.0 V的電源；多用電表(電流擋；量程1 mA，內阻40 Ω；量程10 mA，內阻4 Ω；量程100 mA，內阻0.4 Ω)。
(1) 在判斷LED極性時，小明先將多用電表選擇開關旋至“×10”擋，調節好多用電表，將二極管兩極與表筆相接，多用電表的示數如圖2甲所示時，多用電表紅表筆(插在A孔中)與二極管的________(選填“正”或“負”)極相接觸。
圖2
(2) 再將多用電表的選擇開關旋至“100 mA”擋，將其接入圖乙所示電路。多用電表紅表筆應與________(選填“1”或“2”)連接。
(3) 閉合開關，移動滑片，電壓表示數為2.50 V時，多用電表示數為8 mA，則該LED在額定電壓時的電阻為________Ω。
(4) 為了更準確地測出LED在額定電壓時的電阻，在不更換實驗器材的條件下，對小明的實驗提出兩點改進建議：①_________________________________；
②________________________________________________________________。
【答案】(1)負 (2)2 (3)312.5 　(4)①將多用電表的選擇開關旋至“10 mA”測量電流　②改用多用電表(電流擋)內接法
【解析】(1)多用電表的電流從紅表筆流進、黑表筆流出，二極管發光時電流從正極流進，由于二極管導通，故用黑表筆接二極管的正極，紅表筆接負極。
(2)多用電表的電流從紅表筆流進，由圖乙可知，導線2接電源正極，電流流入多用電表。
(3)根據題意可知，電阻R＝＝ Ω＝312.5 Ω。
(4)二極管中電流為8 mA，電流較小，應選擇較小量程測量電流，以減小誤差；二極管電阻較大，應采用電流表內接法，以減小實驗誤差。
6、氧化膜電阻是用真空鍍膜等工藝將金屬氧化淀積在絕緣基體表面上形成的薄膜電阻，常用色環來標識其阻值，如圖甲所示。某學習小組為了測量色環不清晰的氧化膜電阻的阻值，準備了下列器材：
A.待測氧化膜電阻Rx
B.電流表A1(量程150 μA，內阻約40 Ω)
C.電流表A2(量程1 mA，內阻約10 Ω)
D.電壓表V(量程3 V，內阻約10 kΩ)
E.滑動變阻器R(阻值0～20 Ω，允許最大電流1 A)
F.直流電源E(輸出電壓5 V，內阻不計)
G.多用電表
H.開關S、導線若干
(1)用多用電表粗測電阻時，將選擇開關旋至×100擋，調零后將紅、黑表筆與氧化膜電阻的兩端相接，發現指針偏轉的角度很小，再將選擇開關旋至________(選填“×1”、“×10”或“×1 k”)擋，正確操作后，多用電表示數如圖乙所示。
(2)用伏安法測量該電阻阻值，電流表應選用________(填寫器材代號)。請在圖丙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。
(3)正確連接電路，閉合開關，調節滑動變阻器滑片位置，發現電壓表指針偏轉而電流表指針始終不偏轉.在不斷開電路的情況下，使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障，將多用電表的________(選填“紅”或“黑”)表筆與電流表“＋”接線柱保持接觸，另一表筆依次與氧化膜電阻的左、右接線柱以及滑動變阻器的左上接線柱接觸，發現多用電表指針均發生較大角度的偏轉，說明電路在何處發生何種故障？ ________________________________________________________
____________________________________________________________________。
【答案】(1)×1 k　(2)A1　如解析圖所示　(3)黑　電流表“＋”接線柱與氧化膜電阻的左接線柱間的連接發生斷路
【解析】(1)指針偏轉的角度很小，說明阻值較大，故應將選擇開關調至更大擋，即旋至×1 k擋。
(2)由圖乙可知，電阻阻值約為28 kΩ，則電路中的最大電流約為I＝＝179 μA，故電流表應選擇A1，因電阻阻值較大，電流表應內接，電路如圖所示。
(3)因另一表筆依次與氧化膜電阻的左、右接線柱以及滑動變阻器的左上接線柱接觸，故電流從該表筆流向多用電表，該表筆是紅表筆，則與電流表“＋”接線柱接觸的是黑表筆；多用電表指針均發生較大角度的偏轉，則說明紅表筆到電源正極間的電路無故障，即發生的故障是電流表“＋”接線柱與氧化膜電阻的左接線柱間的連接發生斷路。
7、測定某電阻絲的電阻率實驗
圖4
(1)實驗中，用螺旋測微器測量一種電阻值很大的電阻絲直徑，刻度位置如圖4甲所示，則電阻絲的直徑是________cm。
(2)用多用電表的歐姆擋粗測這種電阻絲的阻值：已知此電阻絲的阻值約為幾十千歐，下面給出的實驗操作步驟
a.旋轉選擇開關S，使其尖端對準交流電500 V擋，并拔出兩表筆
b.將兩表筆短接，調節歐姆擋調零旋鈕使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，而后斷開兩表筆
c.將兩表筆分別連接到被測電阻絲的兩端，測出阻值后，斷開兩表筆
d.旋轉選擇開關S，使其尖端對準歐姆擋的某一擋位
合理的實驗步驟順序是：________(填寫相應的字母)。旋轉選擇開關其尖端應對準的歐姆擋位是______；根據該擋位和表中指針所示的位置，電阻絲的阻值約為______Ω。
(3)用電流表和電壓表較精確測定此電阻絲的阻值，實驗室提供下列可選用的
器材：
電壓表V(量程3 V，內阻約50 kΩ)
電流表A1(量程200 μA，內阻約200 Ω)
電流表A2(量程5 mA，內阻約20 Ω)
電流表A3(量程0.6 A，內阻約1 Ω)
滑動變阻器R(最大阻值1 kΩ)
電源E(電源電壓為4 V)
開關S、導線
a.在所提供的電流表中應選用________(填字母代號)
b.在虛線框中畫出測電阻的實驗電路圖
(4)分別用L、d、Rx表示電阻絲的長度、直徑和阻值，則電阻率表達式為
ρ＝________。
答案　(1)0.064 1　(2)dbca　×1 k　3.1×104
（3）A1　如解析圖所示　
(4)
解析　(1)固定刻度讀數為0.5 mm，可動刻度讀數為0.01 mm×14.1＝0.141 mm，則電阻絲的直徑d＝0.5 mm＋0.141 mm＝0.641 mm＝0.064 1 cm。
(2)使用歐姆表測電阻時，應選擇合適的擋位，然后進行歐姆調零，再測電阻，歐姆表使用完畢后，要把選擇開關置于OFF擋或交流電壓最高擋，則正確的實驗步驟為d、b、c、a；電阻絲的阻值約為幾十千歐，旋轉選擇開關其尖端應對準的歐姆擋位是×1 k，由圖示歐姆表可知，電阻絲的阻值為31×1 000 Ω＝3.1×104 Ω。
(3)電路中最大電流約為I＝＝ A≈1×10－4A＝100 μA，故電流表應選A1；待測電阻阻值約為幾十千歐，滑動變阻器最大阻值為1 kΩ，故滑動變阻器應采用分壓接法。電流表內阻為200 Ω，電壓表內阻為50 kΩ，相對來說，待測電阻阻值遠大于電流表內阻，電流表應采用內接法，實驗電路圖如圖所示。
(4)根據電阻定律得Rx＝ρ＝，又S＝πd2，聯立可得ρ＝。
8、指針式多用電表歐姆擋的內部電路是由直流電源、調零電阻和表頭相串聯而成，現設計一個實驗，測量多用電表“×1 Ω”擋的內部電源的電動勢和內部總電阻。給定的器材有：待測多用電表，量程為100 mA的電流表，最大電阻為20 Ω的滑動變阻器，鱷魚夾，開關，導線若干。實驗過程如下：
(1)實驗前將多用電表調至“×1 Ω”擋，將紅、黑表筆短接，調節旋鈕，使指針指________(填“電阻”或“電流”)的零刻度。
(2)用鱷魚夾將紅、黑表筆固定在圖5甲的兩接線柱上，請用筆畫線代替導線將圖甲電路連接完整。
(3)調節滑動變阻器，讀出多用電表示數R、毫安表示數I，求出電流倒數，記錄在下面的表格中，請根據表格數據在圖乙的坐標系中描點作圖。
(4)請通過圖線求出多用電表內部電源的電動勢為________ V，內部總電阻為________ Ω。(結果保留3位有效數字)
(5)電流表存在一定的內阻，這對實驗結果________(填“有影響”或“無影響”)。
圖5
R/Ω 4 7 10 14 18 20
I/10－3 A 78.0 67.0 60.0 52.0 45.0 43.0
/A－1 12.8 14.9 16.7 19.2 22.2 23.2
【答案】(1)電阻　(2)見解析圖　(3)見解析圖
(4)1.45～1.55　14.5～15.5　(5)無影響
【解析】(1)使用多用電表歐姆擋時，先要歐姆調零，將多用電表調至適當的倍率，紅、黑表筆短接，調節旋鈕，使指針指向電阻的零刻度，此時電流為滿偏電流。
(2)電流表串聯使用，滑動變阻器限流式，多用電表紅“＋”黑“－”，紅進黑出，電流從黑表筆流出，流進電流表的正接線柱，線路連接如圖甲所示。
(3)根據數據組描點，用平滑直線進行連線，圖象如圖乙所示。
乙
(4)由電路圖可得E＝I(R＋R內)，所以R＝E－R內，利用斜率可以求出E＝1.50 V，利用橫坐標截距＝，求出R內＝15.0 Ω。
(5)E＝I(R＋R內)中的R表示電路中除多用電表以外的阻值，包含了電流表的內阻，則電流表的內阻對實驗結果無影響。
9、某學生用多用電表測電阻。使用的實驗器材有：多用電表、電壓表、滑動變阻器及若干導線。
圖1
(1)先將多用電表擋位調到電阻“×100”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調整________，使指針指向表盤右端“0刻線”。
(2)再將調節好的多用電表紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。將滑動變阻器的滑片滑到適當位置，歐姆表的讀數如圖乙所示，則被測電阻為________kΩ。
(3)圖1甲中的電壓表有兩個量程：0～3 V，內阻為R1；0～15 V，內阻是R2，則R1________R2(選填“＞”“＝”或“＜”)。
【答案】(1)直接接觸　歐姆調零旋鈕　(2)1　2.5　(3)＜
【解析】(1)歐姆表使用前一定要歐姆調零，即紅黑表筆直接接觸后，調節歐姆調零旋鈕，使指針指向表盤右端“0刻線”；
(2)紅正黑負，電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；電流從電壓表正接線柱流入，故紅表筆接1，黑表筆接2，歐姆表讀數＝倍率×表盤讀數＝100×
25 Ω＝2.5 kΩ；
(3)把電流表改裝成電壓表，應串聯分壓電阻，量程越大，串聯的電阻越大，則R1＜R2。
10、在如圖甲所示的電路中，4節干電池串聯，小燈泡A、B的規格為“3.8 V　0.3 A”。合上開關S后，無論怎樣移動滑動片，A、B燈都不亮。
(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障。
①選擇開關置于下列________量程較為合適(用字母序號表示)；
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
②測得c、d間電壓約為5.8 V、e、f間電壓為0，則故障是________。
A.A燈絲斷開 B.B燈絲斷開
C.d、e間連線斷開 D.B燈被短路
(2)接著練習使用歐姆表的“×1”擋測電阻，歐姆表經過“歐姆調零”，
①測試前，一定要將電路中的開關S________；
②測c、d間和e、f間電阻時，某次測試結果如圖乙所示，讀數為________Ω，此時測量的是________間電阻。根據小燈泡的規格計算出的電阻為________Ω。
【答案】(1)①B ②A (2)①斷開 ②6.0 e、f 12.7
【解析】(1)①由于4節干電池串聯后電動勢為6 V，電壓表量程應選10 V，B項
正確。
②燈泡不亮，說明電路斷路或短路，電壓表接c、d端時有示數且接近電源電動勢，說明有電流通過電壓表，c、d間以外其他部分電路接通，電壓表接e、f時無示數，說明c、d間燈泡斷路，A項正確。
(2)①使用歐姆表時一定要將被測電阻從電路中斷開，故填“斷開”。
②溫度高時燈絲的電阻大，計算出的電阻是燈絲溫度高時的電阻(或測量出的電阻是常溫下的電阻)。歐姆表讀數應該為6.0 Ω。由于A燈泡斷路，電阻無窮大，而歐姆表示數為6.0 Ω，說明測量的應該是e、f間電阻。由R＝可求得電阻
為12.7 Ω。
11、如圖所示是把量程為3 mA的電流表改裝成歐姆表的結構示意圖，其中電池的電動勢E＝1.5 V，經改裝后，若將原電流表3 mA刻度處的刻度值定為零位置，則2 mA刻度處應標多少阻值？當用它測量某電阻時，指針恰好指在中間位置，被測電阻為多少？
【答案】 解：由Ig＝ ，得R內＝ ＝ Ω＝500 Ω
由 Ig＝ ，得R1＝ －R內＝250 Ω
中值位置即電流為 Ig位置，則 ＝ 得R2＝R內＝500 Ω
【解析】此題屬于典型題型，需引起重視，歐姆表的原理實際上就是閉合回路的歐姆定律，故歐姆表內部存在電源，利用電流的大小來反映被測電阻的阻值大小，刻度的分布不均勻且電流計的最大刻度為歐姆表的零刻度。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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