5實驗：練習使用多用電表[學習目標]1.了解多用電表的基本結構，知道多用電表的測量功能。2.會使用多用電表測量電壓、電流和電阻(重點)。3.掌握多用電表的讀數方法。4.會使用多用電表測量二極管的正反向電阻(難點)。5.會使用多用電表排查電路故障(難點)。一、認識多用電表1．指針式多用電表認識表盤和選擇開關2．數字式多用電表如圖所示，數字式多用電表的測量值以數字形式直接顯示，使用方便。數字式多用電表內部裝有電子電路，這樣可以使電表對被測電路的影響減到最小，同時還具有多種其他功能。多用電表的電流擋、電壓擋的擋位表示什么意義？電阻擋和電流擋、電壓擋的擋位表示的意義一樣嗎？答案電流擋、電壓擋的擋位表示量程。電阻擋的擋位表示的不是量程，而是倍率。意義不一樣。二、使用多用電表1．使用步驟(1)使用前，應調整指針定位螺絲，使指針指到零刻度。這一步又稱為“機械調零”。(2)使用時，通過選擇開關選擇合適的擋位。(3)使用完畢，應將選擇開關旋轉到OFF位置。2．使用多用電表測量電壓、電流和電阻(1)測量直流電壓①選擇直流電壓擋合適的量程，并將選擇開關旋至相應位置。②將多用電表并聯在待測電路兩端，注意紅表筆接觸點的電勢應比黑表筆接觸點的電勢高。③根據表盤上相應量程的直流電壓刻度讀出電壓值，讀數時注意最小刻度所表示的電壓值。(2)測量直流電流①選擇直流電流擋合適的量程，并將選擇開關旋至相應位置。②將被測電路導線拆開一端，把多用電表串聯在電路中，注意電流應從紅表筆流入多用電表。③讀數時，根據表盤上相應量程的直流電流刻度進行讀數，要認清刻度盤上的最小刻度。(3)測量電阻①選擋：估計待測電阻的大小，旋轉選擇開關，使其尖端對準電阻擋的合適倍率。選擇倍率時，應使表針盡可能指在刻度盤的中間區域。②歐姆調零：將紅、黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處。③測量讀數：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，讀數乘倍率即為待測電阻阻值。④測另一電阻時重復①②③三步。⑤實驗完畢：應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。3．注意事項(1)用多用電表電壓擋、電流擋測電壓、電流時要注意紅、黑表筆與電源的正、負極相連。(2)需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流。選擇適當的量程，使指針偏轉角盡量大一些，這樣測量結果相對較準。(3)測電阻時應注意的問題①選擋后要進行歐姆調零。②換擋后要重新進行歐姆調零。③被測電阻要與電源等其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿。④操作完成后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋，若長期不用，應將電池取出。1．電阻表的表盤有什么特點？答案零刻度線在右邊，左邊電阻R＝∞(從右向左讀數)；刻度不均勻，左邊密右邊疏。2．若測一個阻值為160Ω左右的電阻，應該選擇哪個電阻擋位？答案選擇“×10”擋位，指針指在刻度盤中央附近，誤差較小。例1在練習使用多用電表的實驗中，某同學連接的電路如圖所示。(1)若旋轉選擇開關，使尖端對準直流電流擋，此時測得的是通過________的電流；(2)若旋轉選擇開關，使尖端對準直流電壓擋，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是________兩端的電壓；(3)若斷開電路中的開關S，旋轉選擇開關使其尖端對準電阻擋，此時測得的是__________________的電阻；(4)在使用多用電表的電阻擋測量電阻時，下列說法正確的是________。A．雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大B．測量時發現指針歐姆偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調零后再進行測量C．選擇“×10”倍率測量時發現指針位于20與30刻度的正中間，則測量值小于250Ω答案(1)R1(2)R2或電源(3)滑動變阻器R1接入電路的部分和R2串聯(4)C解析(1)多用電表作為電流表測電流時應與待測電阻串聯，因此測的是流過R1的電流。(2)滑動變阻器的滑片移到最左端時，外電阻就剩一個R2，此時多用電表測的就是R2分得的電壓或電源兩端電壓。(3)斷開開關，此時多用電表作為電阻表測量的是滑動變阻器R1接入電路的部分與R2串聯之后的總電阻。(4)若雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將是人體與待測電阻并聯之后的總電阻，測量值將偏小，選項A錯誤；測量時發現指針偏離中央刻度過大，若偏轉角過大，應減小倍率；若偏轉角過小，應增大倍率，因此選項B錯誤；由于電阻表刻度線右側稀、左側密，選擇“×10”倍率擋，在20與30刻度正中間的電阻值應小于250Ω，選項C正確。例2在用多用電表的電阻擋測量阻值約為100Ω的電阻Rx時：(1)以下是可能的操作步驟，其中S為選擇開關，P為歐姆調零旋鈕。把正確步驟前的字母按合理的操作順序填在橫線上________；a．將兩表筆短接，調節P使指針對準刻度盤上電阻擋的零刻度，斷開兩表筆b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆c．旋轉S使其尖端對準歐姆“×1”擋d．旋轉S使其尖端對準歐姆“×10”擋e．旋轉S使其尖端對準“OFF”擋，并拔出兩表筆(2)選擇正確的倍率并進行正確測量后，電阻表的指針位置如圖所示，則被測電阻的阻值為________Ω；(3)使用電阻擋測電阻時，下列說法中正確的是________。A．如果指針偏轉角度過小，應將S撥至倍率較小的擋位，重新歐姆調零后進行測量B．測量電路中的某個電阻時，應該把該電阻與電路斷開C．測量阻值不同的電阻時都需要重新進行歐姆調零D．在外電路中，電流從紅表筆流經被測電阻到黑表筆答案(1)dabe(2)110(3)B解析(1)測量阻值約為100Ω的電阻Rx可選擇“×10”的擋位測量，測量前應先進行歐姆調零，然后進行測量；使用完畢應將選擇開關置于“OFF”位置或者交流電壓最高擋，拔出表筆，故正確的步驟為dabe。(2)根據題圖所示指針位置，此被測電阻的阻值為11×10Ω＝110Ω。(3)測量電阻時如果指針偏轉角度過小，說明所選擋位太小，為減小測量誤差，應將選擇開關S撥至倍率較大的擋位，重新歐姆調零后進行測量，故A錯誤；測量電路中的某個電阻，為保護電表，應該把該電阻與電路斷開，故B正確；用電阻表測電阻，換擋后要重新進行歐姆調零，用同一擋位測不同阻值的電阻不需要重新進行歐姆調零，故C錯誤；測量電阻時，電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出，在外電路，經被測電阻回到紅表筆，故D錯誤。例3(2023·汕頭市高二期中)如圖所示為多用電表的刻度盤。若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時，表針指示如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為________Ω；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的電阻擋是_______(選填“×10”“×100”或“×1k”)。(2)當選用量程為50mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA；當選用量程為250mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA。(3)當選用量程為10V的電壓擋測量直流電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為________V。答案(1)800×1k(2)35.0175(3)7.0解析(1)用倍率為“×100”的電阻擋測電阻，由圖示可知，電阻阻值為8×100Ω＝800Ω；多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的電阻擋是“×1k”。(2)選用量程為50mA的電流擋測量電流，由圖示表盤可知，其分度值為1mA，示數為35.0mA；選用量程為250mA的電流擋測量電流，由圖示表盤可知，其分度值為5mA，示數為175mA；(3)選用量程為10V的電壓擋測量電壓，由圖示表盤可知，其分度值為0.2V，示數為7.0V。1．讀數時要注意讀表盤上的刻度線：電阻表刻度不均勻，讀最上一排刻度線；直流電流、直流電壓刻度均勻，讀中間刻度線。2．電壓表、電流表讀數時，要看清選擇開關所選擇的量程，確定每一小格表示多少及應讀到的有效數字位數。三、用多用電表測二極管正反向電阻1.認識二極管：如圖所示，它由半導體材料制成，左端為正極，右端為負極。特點：二極管具有單向導電性。電流從正極流入時為正向電阻，電阻很小(填“很小”或“很大”)，而從負極流入時為反向電阻，電阻很大(填“很大”或“很小”)，接近斷路。2．多用電表測二極管的正、反向電阻(1)測二極管正向電阻：將多用電表的選擇開關旋至低倍率的電阻擋，歐姆調零之后將黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負極。(2)測二極管反向電阻：將多用電表的選擇開關旋至高倍率的電阻擋，歐姆調零之后將黑表筆接觸二極管的負極，紅表筆接觸二極管的正極。例4某同學利用多用電表測量二極管的反向電阻(二極管具有單向導電性，電流正向通過時幾乎沒有電阻，電流反向時，電阻很大)。完成下列測量步驟：(1)檢查多用電表的機械零點。(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，二極管的兩個極分別記作a和b，將紅表筆接a端時，表針幾乎不偏轉，將紅表筆接b端時偏轉角度很大，則為了測量該二極管的反向電阻，應將紅表筆接二極管的________(選填“a”或“b”)端。(3)將選擇開關撥至電阻“×100”擋，進行正確的測量步驟后，發現表針偏角較小。為了得到準確的測量結果，應重新選擇量程進行測量，則該同學應選擇________(選填“×10”或“×1k”)擋，然后____________，再進行測量。測量后示數如圖所示，則測量結果為________。(4)測量完成后，將選擇開關撥向________擋位置。答案(2)a(3)×1k重新歐姆調零30kΩ(4)OFF或交流電壓最高解析(2)將紅表筆接a端時，表針幾乎不偏轉，說明電阻很大，測量的是二極管的反向電阻，接b端時偏轉角度很大，說明電阻很小，測量的是二極管的正向電阻，則b端為二極管的負極，a端為二極管的正極，所以為了測量該二極管的反向電阻，應將紅表筆接二極管的a端。(3)將選擇開關撥至電阻“×100”擋，進行正確的測量步驟后，表針偏角較小，說明所選擋位太小，應選擇“×1k”擋，然后重新歐姆調零，再進行測量。測量結果為30×1kΩ＝30kΩ。(4)測量完成后，將選擇開關撥向OFF擋或交流電壓最高擋位置。四、用多用電表判斷電路故障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。若電路斷路，將電壓表逐段與電路并聯，若某一段電壓表指針偏轉，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，某一段電壓表示數為零，則該段電路被短路。2．電阻表檢測法斷開電路，用多用電表的電阻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，說明該部分斷路。例5在如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點的標號。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________擋。在連接點1、2同時斷開的情況下，應當選用多用電表的________擋。(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壓，則表明________可能有故障。(3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。________________________________________________________________________答案(1)直流電壓歐姆(2)開關或連接點5、6(3)①將多用電表擋位調至電阻擋；②將紅、黑表筆短接，進行歐姆調零；③測量小燈泡的電阻，如電阻為無窮大，表明小燈泡斷路，若接近零，說明短路解析(1)用多用電表電阻擋測電阻時必須將其從電路中斷開，在點1和點2已接好的情況下，應選用多用電表的直流電壓擋測量各器材兩端的電壓；點1和點2同時斷開時，可以用電阻擋進行測量。(2)在開關閉合時，若測得5、6兩點間電壓接近電源的電壓，可知開關或連接點5、6出現故障。(3)把小燈泡拆離電路后，檢測小燈泡是否有故障可用多用電表的電阻擋調零后進行測量，如果電阻無窮大，說明燈泡斷路，若電阻接近零，說明短路。課時對點練[分值：50分]1～3題每題4分，4題9分，5題12分，6題5分，7題12分，共50分1．關于多用電表，下列說法中正確的是()A．測量電阻時每次換擋都需要歐姆調零B．測量直流電壓、直流電流時電流從“＋”接線柱流入多用電表，測電阻時電流從“－”接線柱流入多用電表C．測量電壓、電流前要進行機械調零，測電阻時不需要進行機械調零D．用電阻擋測電阻時，同一個擋位，被測電阻的阻值越大，指針向右轉過的角度就越大答案A解析測量電阻時每次換擋都需要歐姆調零，則A正確；測量直流電壓、直流電流、電阻時電流都是從“＋”接線柱流入多用電表，則B錯誤；多用電表使用前都需要進行機械調零，所以測電阻時也需要進行機械調零，則C錯誤；用電阻擋測電阻時，同一個擋位，被測電阻的阻值越大，指針向右轉過的角度就越小，因為電阻越大，通過的電流越小，指針向右偏轉越小，則D錯誤。2．(2024·廊坊市高二月考)為了測量某根金屬絲的電阻率，需要測量長為L的金屬絲的直徑d和電阻R。某同學按照如下幾步進行測量：電阻表粗測電阻，他先選擇電阻×10擋，測量結果如圖所示，為了使讀數更精確些，還需進行的步驟是()A．換為×1擋，重新測量B．換為×100擋，重新測量C．換為×1擋，先歐姆調零再測量D．換為×100擋，先歐姆調零再測量答案D解析由題圖可知，指針的偏角過小，則說明擋位選擇過小；應選擇大擋位，再重新歐姆調零，進行測量，故D正確，A、B、C錯誤。3．(2023·上海市嘉定區第二中學高二期中)關于多用電表的使用，下列操作正確的是()A．甲圖，用直流電壓擋測小燈泡兩端電壓B．乙圖，用直流電流擋測小燈泡電流C．丙圖，用電阻擋測小燈泡電阻D．丁圖，用電阻擋測二極管的反向電阻答案B解析題圖甲，用直流電壓擋測小燈泡兩端電壓時，紅表筆應該接小燈泡的左端，黑表筆接右端，選項A錯誤；題圖乙，用直流電流擋測小燈泡電流時，電流從紅表筆流入多用電表，選項B正確；題圖丙，用電阻擋測小燈泡電阻時，應該把小燈泡與電路斷開，選項C錯誤；題圖丁，用電阻擋測二極管的反向電阻時，因黑表筆接電阻表內部電源的正極，則黑表筆應該接二極管的右端，選項D錯誤。4．(9分)如圖為一正在測量中的多用電表表盤：(1)(3分)如果是用直流10V擋測量電壓，則讀數為________V；(2)(3分)如果是用直流5mA擋測量電流，則讀數為________mA；(3)(3分)如果是用“×100”擋測量電阻，則讀數為________Ω。答案(1)3.4(2)1.70(3)3000解析(1)如果是用直流10V擋測量電壓，則表盤分度值為0.2V，需要估讀到0.1V，所以讀數為U＝3.4V。(2)如果是用直流5mA擋測量電流，則表盤分度值為0.1mA，需要估讀到0.01mA，所以讀數為I＝1.70mA。(3)如果是用“×100”擋測量電阻，由于表盤刻度不均勻，所以不需要估讀，則讀數為R＝30×100Ω＝3000Ω。5．(12分)指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，請回答下列問題。(1)(10分)使用多用電表測電阻時，測量步驟如下：①調節圖甲所示旋鈕________(選填“K”“T”或“S”)，使指針________；②將選擇開關旋轉到電阻擋的“×10”擋，并進行正確操作，接入待測電阻進行測量時發現指針指在圖乙中的a位置，為了使多用電表測量的結果更準確，該同學應該選擇電阻擋________(選填“×1”或“×100”)擋；若經過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指在圖乙中的b位置，則待測電阻為________Ω；③測量完畢，將選擇開關旋轉到________位置。(2)(2分)圖丙是該多用電表電阻擋內部電路示意圖，用該多用電表測電阻，選擇“×1k”擋測量某二極管的阻值，指針指在圖乙中的c位置，則與A表筆相連的是二極管的________(選填“正極”或“負極”)。答案(1)①S正對左側零刻度②×120③OFF擋或交流電壓最高擋(2)正極解析(1)①電表在測量之前要先進行機械調零，調節題圖甲所示旋鈕S，使指針正對左側零刻度；②電阻擋選擇“×10”擋指針偏轉角度太大，說明電阻較小，要使指針指示數值變大，則應降低倍率，故選擇“×1”擋；指針指在題圖乙中的b位置對應的電阻為Rx＝20×1Ω＝20Ω③測量完畢，應將選擇開關旋轉到OFF擋或交流電壓最高擋。(2)選擇“×1k”擋測量某二極管的阻值，指針指在題圖乙中的c位置表示電阻很大，測的是二極管的反向電阻，電流從二極管的負極流入，則與A表筆相連的是二極管的正極。6．(多選)(2023·三明市高二期中)在如圖所示的電路中，閉合開關時，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、直流電流擋和電阻擋分別對故障電路做了如下檢查并作出判斷(如表所示)：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，選直流電流擋，紅、黑表筆分別接a、b指針偏轉，燈斷路；指針不偏轉，燈短路3閉合開關，選電阻擋，紅、黑表筆分別接a、b指針不偏轉，燈斷路；指針偏轉，燈短路4斷開開關，選電阻擋，紅、黑表筆分別接a、b指針不偏轉，燈斷路；指針偏轉最大，燈短路以上操作和判斷正確的是()A．1B．2C．3D．4答案ABD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兩點間有電壓，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；選直流電流擋時，指針若偏轉說明有電流流過表頭，而燈不亮，則燈必斷路；若不偏轉，a、b兩點電勢相等，燈必短路，2正確；選電阻擋時