物理選修38 多用電表的原理學(xué)案

這是一份物理選修38 多用電表的原理學(xué)案，共17頁。
?8　多用電表的原理
9　實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.通過對(duì)歐姆表的討論，了解歐姆表的結(jié)構(gòu)和刻度特點(diǎn)，理解歐姆表測電阻的原理。(重點(diǎn))2.了解多用電表的基本結(jié)構(gòu)，通過實(shí)驗(yàn)操作學(xué)會(huì)使用多用電表測電壓、電流和電阻。3.掌握多用電表測二極管的正、反向電阻，測電壓及電流的方法，會(huì)用來探索簡單黑箱中的電學(xué)元件及連接方式。(難點(diǎn))


一、歐姆表
1．內(nèi)部構(gòu)造
歐姆表由電流表改裝而成，它內(nèi)部主要由電流表(表頭)、電源和可變電阻三部分組成。
2．測量原理(如圖所示)
(1)當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)R使指針滿偏，相當(dāng)于被測電阻為零，此時(shí)有Ig＝。
(2)當(dāng)紅、黑表筆間接入被測電阻Rx時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，通過表頭的電流I＝。改變Rx，電流I隨著改變，因此每個(gè)Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻的阻值。
(3)當(dāng)不接電阻直接將兩表筆連在一起時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表達(dá)到滿偏，此時(shí)有Ig＝，當(dāng)外加電阻Rx＝R＋Rg＋r時(shí)，電流為I＝＝Ig 此時(shí)電流表指針指在刻度盤中央，該電阻叫中值電阻。
3．歐姆表的使用步驟
(1)機(jī)械調(diào)零：歐姆表使用前一定要觀察指針是否指在左端電阻∞處，若有偏差，應(yīng)用小螺絲刀輕旋調(diào)零螺絲。
(2)選擋：一般歐姆表都有多個(gè)擋位，測量時(shí)要進(jìn)行合理選擋，使讀數(shù)在中值刻度附近，若指針偏轉(zhuǎn)角度較小，說明待測電阻阻值較大，應(yīng)選較大倍率的擋位，反之換倍率較小的擋位。
(3)電阻調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在右端電阻零刻度處。
(4)測量：將待測電阻與別的元件斷開，將紅、黑表筆接在被測電阻兩端進(jìn)行測量。
注意：不要用手接觸表筆的金屬桿部分。
(5)讀數(shù)：將刻度盤上的讀數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率即可得到被測電阻的阻值。
(6)若要換擋測量新的電阻，需重復(fù)以上(2)～(5)步。
(7)測量完畢，應(yīng)將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋，長期不用時(shí)，應(yīng)將歐姆表中的電池取出。
二、多用電表
1．多用電表的用途及外部構(gòu)造
多用電表可以用來測量電阻、電流、電壓等，并且每一種測量都有幾個(gè)量程。上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻著各種測量功能和量程。
2．多用電表的工作原理
如圖所示是簡化的多用電表的電路圖，它由表頭、直流電流測量電路、直流電壓測量電路、電阻測量電路以及選擇開關(guān)等部分組成，其中，1、2為電流測量端，3、4為電阻測量端，5、6為電壓測量端。測量時(shí)，紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，并通過選擇開關(guān)S接入與待測量相應(yīng)的測量端，使用時(shí)電路只有一部分起作用。
3．用多用電表檢測二極管
二極管常用半導(dǎo)體材料制成，它有兩個(gè)極，一個(gè)正極，一個(gè)負(fù)極，符號(hào)為。
當(dāng)給二極管加上一定的正向電壓時(shí)，它的電阻值很小，就像一個(gè)接通的開關(guān)一樣；當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)，它的電阻值變得很大，就像斷開的開關(guān)一樣。二極管只允許電流沿一種方向通過，這就是二極管的單向?qū)щ娦浴D中符號(hào)上箭頭的指向表示允許電流通過的方向，用多用電表測量它的電阻時(shí)，正向電阻很小，反向電阻很大。

1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的正極。 (×)
(2)歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極。 (√)
(3)歐姆表的指針張角越大，被測電阻越大。 (×)
(4)多用表的所有刻度線都是均勻分布的。 (×)
(5)應(yīng)用多用表無論是測電壓、測電流還是測電阻時(shí)，電流都是從紅表筆流入電表。 (√)
2．如圖所示的歐姆表原理的電路示意圖正確的是(　　)

A　　　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　　　D
C　[選項(xiàng)B的歐姆表中沒有可調(diào)電阻，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)A、D中表頭的負(fù)極接到了電源的正極，A、D錯(cuò)誤；紅表筆應(yīng)接電源的負(fù)極，黑表筆應(yīng)接電源的正極，C正確。]
3．(多選)關(guān)于歐姆表，下列說法正確的是(　　)
A．歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的
B．由于電流和電阻成反比，所以刻度盤上的刻度是均勻的
C．使用歐姆表時(shí)，選擇好一定量程的歐姆擋后首先應(yīng)該將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零
D．當(dāng)換用不同量程的歐姆擋去測量電阻時(shí)，可不進(jìn)行歐姆調(diào)零
AC　[歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，A正確；因?yàn)镮x＝，所以Ix與Rx并不成反比關(guān)系，故刻度盤上的刻度不均勻，B錯(cuò)誤；使用歐姆表時(shí)，每換一次擋位都需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，C正確，D錯(cuò)誤。]


對(duì)歐姆表的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
1.原理如圖所示

甲　　　　　乙　　　　　丙
2．刻度標(biāo)注
(1)“0 Ω”標(biāo)注
當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)(如圖甲所示)，相當(dāng)于被測電阻Rx＝0，調(diào)節(jié)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(diǎn)。注意此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻是(r＋Rg＋R)。
(2)“中值”標(biāo)注
保持R不變，在兩表筆間接一電阻Rx時(shí)，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(shí)Rx＝Rg＋R＋r，稱為中值電阻，等于歐姆表內(nèi)電阻值。
(3)“∞ Ω”標(biāo)注
當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)(如圖乙所示)相當(dāng)于被測電阻Rx＝∞，電流表中沒有電流，表頭的指針不偏轉(zhuǎn)，此時(shí)指針?biāo)傅奈恢檬菤W姆表刻度的“∞”點(diǎn)。
(4)一般位置標(biāo)注
由閉合電路的歐姆定律知I＝，每一電流值都對(duì)應(yīng)一電阻值Rx，將電流刻度換成對(duì)應(yīng)的電阻刻度，就可直接讀電阻了。

(1)流過歐姆表的電流是內(nèi)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(shí)， 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。

【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(diào)零電阻最大值R＝50 kΩ，串聯(lián)的定值電阻R0＝50 Ω，電源電動(dòng)勢E＝1.5 V，當(dāng)電流是滿偏電流的二分之一時(shí)，用它測得的電阻Rx是多少？

思路點(diǎn)撥：利用歐姆表的原理處理題干中的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，特別是閉合電路歐姆定律公式的應(yīng)用，這是解題的關(guān)鍵。
[解析]　當(dāng)電流表滿偏時(shí)有Ig＝
其中R內(nèi)為歐姆表的內(nèi)阻，所以有
R內(nèi)＝＝ Ω＝5 000 Ω
用它測量電阻Rx時(shí)，當(dāng)指針指在表盤中央時(shí)有Ig＝
解得Rx＝－R內(nèi)＝5 000 Ω
故測得的電阻Rx是5 000 Ω。
[答案]　5 000 Ω

上例中，當(dāng)電流是滿偏電流的三分之一時(shí)，其他條件不變，則測得的Rx′是多少？
提示：由Ig＝
解得Rx′＝－R內(nèi)＝1×104 Ω。

1．一個(gè)用滿偏電流為3 mA的電流表改裝而成的歐姆表，調(diào)零后用它測量500 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻時(shí)，指針恰好指在刻度盤的正中間。如果用它測量一個(gè)未知電阻時(shí)，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
A　[設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，由歐姆定律知3×10－3 A＝，1.5×10－3 A＝，解得R內(nèi)＝500 Ω，E＝1.5 V，由1×10－3 A＝，解得Rx＝1 000 Ω，A正確。]

多用電表的使用方法
1.機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表盤下面的機(jī)械調(diào)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(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)，確定擋位并選擇一個(gè)合適的量程。使用多用電表前如果不仔細(xì)選好擋位和量程，可能會(huì)誤用“μA”“mA”或“Ω”擋去測量電壓，就有燒壞多用電表的危險(xiǎn)。
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(shí)要與電路并聯(lián)。
(2)測量電流時(shí)要與電路串聯(lián)。
(3)測量電阻時(shí)，應(yīng)將電阻與其他電路斷開，測量前先將多用電表的選擇開關(guān)旋至歐姆擋，選擇合適的倍率擋，將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，若需要換擋時(shí)，必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。
4．測量完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)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(yīng)將電池取出。
【例2】　用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。

請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：
(1)旋動(dòng)部件________(選填“S”“K”或“T”)，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線。
(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。
(3)將插入“＋”“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件________(選填“S”“K”或“T”)，使指針對(duì)準(zhǔn)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(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按________的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測量。
A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置
B．將K旋轉(zhuǎn)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(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
[解析]　(1)使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線，應(yīng)旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零部件S。
(2)使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的“0”刻線，應(yīng)旋動(dòng)歐姆調(diào)零部件T。
(3)測電阻時(shí)若指針偏轉(zhuǎn)角度過小，則待測電阻的阻值很大，據(jù)歐姆表測電阻時(shí)指針盡可能接近“中值”的原則知，應(yīng)換用較大的倍率的擋位，每換一次擋位應(yīng)重新調(diào)零，測電阻時(shí)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?yàn)锳DC。
[答案]　(1)S　(2)T　0刻線　(4)ADC

使用多用電表時(shí)的注意事項(xiàng)
(1)極性：對(duì)于兩表筆，紅正黑負(fù)。
(2)功能：要明白測什么，對(duì)應(yīng)什么功能區(qū)。
(3)調(diào)零：測電阻時(shí)需要進(jìn)行兩次調(diào)零，即機(jī)械調(diào)零與歐姆調(diào)零，并注意每次換擋后必須重新歐姆調(diào)零。
(4)根據(jù)測量項(xiàng)目，選擇對(duì)應(yīng)的刻度盤。
(5)直流電流和電壓刻度是均勻的，讀數(shù)時(shí)共用，但需按比例計(jì)算，如取5 mA量程讀數(shù)時(shí)可利用滿刻度數(shù)值為“50”的刻度線，只是“50”相當(dāng)于“5 mA”。
(6)用歐姆擋測電阻的阻值為：讀數(shù)×倍率。


2．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(guān)的位置如a所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________。
(2)若選擇開關(guān)的位置如b所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________。
(3)若選擇開關(guān)的位置如c所示，則測量的物理量是________，測量結(jié)果為________。
[解析]　(1)若選擇開關(guān)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(jié)果為1.25 V。
(2)若選擇開關(guān)的位置如b所示，則測量的是直流電流，量程為100 mA，測量結(jié)果為50 mA。
(3)若選擇開關(guān)的位置如c所示，則測量的是電阻，倍率為“×100”，測量結(jié)果為17×100 Ω＝1.7 kΩ。
[答案]　(1)直流電壓　1.25 V　(2)直流電流　50 mA　(3)電阻　1.7 kΩ

利用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件

判斷元件
應(yīng)用擋位
現(xiàn)象
電源
電壓擋
兩接線柱正、反接時(shí)均無示數(shù)，說明無電源
電阻
歐姆擋
兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同
二極管
歐姆擋
正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)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
【例3】　有一只電阻和一只半導(dǎo)體二極管串聯(lián)，裝在盒子里。盒子外面只露出三個(gè)接線柱A、B、C，如圖所示，今用多用電表的歐姆擋進(jìn)行測量，測量的阻值如下表所示，試在虛線框中畫出盒內(nèi)元件的符號(hào)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?qū)щ娦钥芍?，BC間應(yīng)是一只二極管，且B接負(fù)極，C接正極；由A、B間的阻值情況可進(jìn)一步驗(yàn)證上述判斷是合理的，所以盒內(nèi)元件的連接情況如圖所示。
[答案]　見解析圖

(1)用多用電表判斷黑箱內(nèi)的電學(xué)元件時(shí)，應(yīng)首先用電壓擋測量各接點(diǎn)間的電壓，判斷黑箱內(nèi)是否含電源。
(2)含電源的部分絕不能再用歐姆表進(jìn)行探測。


3．如圖所示的黑盒子內(nèi)有由導(dǎo)線和三個(gè)阻值均為R的電阻組成的電路，盒外有三個(gè)接線柱，測得三個(gè)接線柱間的電阻分別為R12＝0.5R R23＝R R13＝1.5R，請?jiān)趫D中畫出盒內(nèi)電阻的接線圖。

[解析]　因?yàn)镽23＝R，所以2、3之間只有1個(gè)電阻，由R12＝0.5R可知1、2之間為兩電阻并聯(lián)，接線圖如圖所示。
[答案]　見解析

用多用電表判斷電路的故障
1.故障種類及特點(diǎn)
電路故障一般有兩種情況，即短路和斷路。
(1)短路的特點(diǎn)：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(lián)的用電器工作電流增大。
(2)斷路的特點(diǎn)：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(dòng)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(lián)，若有電壓說明電源完好，然后將電壓表逐段與電路并聯(lián)，若某一段電路電壓表指針偏轉(zhuǎn)，說明該段電路中有斷點(diǎn)。若電路短路，則用電壓表逐段與電路并聯(lián)，某一段電路電壓表示數(shù)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(shù)正常，說明兩點(diǎn)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(dòng)，說明該部分有斷路。
【例4】　(多選)在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S時(shí)，燈不亮，已經(jīng)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(guān)可閉合，可斷開)，現(xiàn)用一個(gè)多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對(duì)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(xiàn)象和結(jié)論
1
閉合開關(guān)，選直流電壓擋，紅、黑表筆分別接a、b
指針偏轉(zhuǎn)，燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn)，燈短路
2
閉合開關(guān)，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b
指針不動(dòng)，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路
3
斷開開關(guān)，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b
指針不動(dòng)，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)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
AC　[選直流電壓擋時(shí)，紅、黑表筆分別接高、低電勢點(diǎn)，若指針偏轉(zhuǎn)，說明a、b兩點(diǎn)有電壓，其他地方完好而a、b之間有斷路；若指針不偏轉(zhuǎn)，說明a、b兩點(diǎn)電勢相等，a、b之間必短路，1正確。
選歐姆擋時(shí)，已啟用歐姆表內(nèi)電源，必須將外電路電源斷開，故2是錯(cuò)誤的。
而3顯然正確，故選項(xiàng)A、C正確。]

在用多用電表的電壓擋進(jìn)行測量電壓時(shí)，一定要先從量程大的電壓擋開始測量，在滿足量程的條件下，量程越小越好，這樣可以使示數(shù)明顯，減少測量誤差。在用電壓擋去判斷斷路時(shí)，無示數(shù)，說明測量點(diǎn)等電勢，即測量點(diǎn)是通路，否則測量點(diǎn)間肯定有斷路。在用歐姆擋去測量判斷斷路時(shí)，首先要斷開測量電路，然后再進(jìn)行測量，如有示數(shù)，則測量點(diǎn)間是通路，無示數(shù)則為斷路。


4．如圖所示是某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)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(yīng)將開關(guān)S________(選填“斷開”或“閉合”)。
(2)測量結(jié)果如下表所示，由此可以斷定故障是________。
測試點(diǎn)
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(dǎo)線斷路
[解析]　(1)用歐姆擋檢查時(shí)，測試前應(yīng)首先將開關(guān)S斷開。
(2)根據(jù)表針偏轉(zhuǎn)情況，接c、d時(shí)有示數(shù)，說明不是燈A斷路；接e、f時(shí)有示數(shù)，說明也不是燈B斷路；接d、e間時(shí)電阻無窮大，可以斷定是d、e間導(dǎo)線斷路。
[答案]　(1)斷開　(2)D
課 堂 小 結(jié)
知 識(shí) 脈 絡(luò)
1.歐姆表原理的分析與計(jì)算。
2.歐姆表的使用方法及讀數(shù)。
3.用多用電表測電壓、電流及電阻。
4.用多用電表測二極管、探索黑箱內(nèi)元件及判斷電路故障。


1．甲、乙兩同學(xué)使用歐姆擋測同一個(gè)電阻時(shí)，他們都把選擇開關(guān)旋到“×100”擋，并能正確操作。他們發(fā)現(xiàn)指針偏角太小，于是甲就把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋，乙把選擇開關(guān)旋到“×10”擋，但乙重新調(diào)零，而甲沒有重新調(diào)零，則以下說法正確的是(　　)
A．甲選擋錯(cuò)誤，而操作正確
B．乙選擋正確，而操作錯(cuò)誤
C．甲選擋錯(cuò)誤，操作也錯(cuò)誤
D．乙選擋錯(cuò)誤，而操作正確
D　[指針偏轉(zhuǎn)角度小說明通過表頭的電流較小，待測電阻的阻值大，所以甲的選擋正確，換擋后，需調(diào)零后才能再次測量電阻值，所以乙的操作是正確的，D正確。]
2．如圖所示為一多用電表表盤。

(1)如果用直流10 V擋測量電壓，則讀數(shù)為________V。
(2)如果用“×100”擋測電阻，則讀數(shù)為________Ω。
[解析]　(1)直流10 V擋，讀表盤上第二排刻度“0～10”，最小分度為“0.2 V”，讀數(shù)為6.6 V。
(2)電阻“×100”擋，讀表盤上第一排刻度，測量值為8×100 Ω＝800 Ω。
[答案]　(1)6.6　(2)800
3．(1)如圖所示是某同學(xué)用多用電表歐姆擋測量一個(gè)電阻阻值時(shí)的示數(shù)和擋位情況，則這個(gè)電阻的阻值約為________Ω。為了測量得更精確些，該同學(xué)進(jìn)行了第二次測量，請選擇下面列出的有關(guān)步驟，并按先后順序?qū)懗觯篲_______。
A．將兩表筆短接，歐姆調(diào)零
B．將兩表筆分別跟被測電阻兩端接觸，觀察指針位置，記下電阻值
C．將面板上的旋鈕旋至“×10”擋
D．將面板上的旋鈕旋至“×1k”擋

(2)如果圖是該同學(xué)用直流5 mA擋測量的電流，則電流為________mA。
[解析]　(1)選用歐姆擋倍率為“×100”擋時(shí)，待測電阻的阻值約為2×100 Ω＝200 Ω。因?yàn)檫x擇歐姆擋倍率時(shí)應(yīng)使待測電阻的阻值在中值電阻附近，以減小讀數(shù)誤差，所以測該電阻時(shí)歐姆擋倍率應(yīng)為“×10”擋。
(2)可先將50 mA的量程換算成5 mA的量程，再進(jìn)行讀數(shù)，得電流為4.50 mA。
[答案]　(1)200　CAB　(2)4.50
[教師備選1]　用一個(gè)滿偏電流為10 mA、內(nèi)阻為40 Ω的表頭，一個(gè)電動(dòng)勢為1.5 V、內(nèi)阻不計(jì)的干電池和一個(gè)可變電阻組裝成一個(gè)歐姆表，應(yīng)當(dāng)選擇的可變電阻的規(guī)格是(　　)
A．0～20 Ω　　　　 B．0～50 Ω
C．0～100 Ω D．0～200 Ω
D　[表頭的滿偏電流為10 mA，歐姆調(diào)零時(shí)，有R＋40 Ω＝＝150 Ω，故R＝110 Ω，應(yīng)當(dāng)選擇規(guī)格為0～200 Ω的可變電阻，否則不能調(diào)零，選項(xiàng)D正確。]
[教師備選2]　某同學(xué)用多用電表測量二極管的反向電阻。完成下列測量步驟：
(1)檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn)。
(2)將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)插孔，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋適當(dāng)?shù)谋堵侍帯?br /> (3)將紅、黑表筆________，進(jìn)行歐姆調(diào)零。
(4)測反向電阻時(shí)，將________表筆接二極管的正極，將________表筆接二極管的負(fù)極，讀出電表示數(shù)。
(5)為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤________(選填“左側(cè)”“右側(cè)”或“中央”)，否則，在可能的條件下，應(yīng)重新選擇倍率，并重復(fù)步驟(3)、(4)。
(6)測量完成后，將選擇開關(guān)撥向______________位置。
[解析]　用多用電表測二極管的反向電阻，應(yīng)將黑表筆接二極管的負(fù)極。選擇歐姆擋位后將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指在最右端零位。為測量準(zhǔn)確應(yīng)使指針盡量指向表盤的中央。測量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)指向OFF擋或交流電壓最高擋。
[答案]　(3)短接　(4)紅　黑　(5)中央　(6)OFF擋或交流電壓最高擋
[教師備選3]　用多用電表“×100”歐姆擋測試三只晶體二極管，其結(jié)果依次如圖中的甲、乙、丙所示。由圖可知，圖________中的二極管是好的，該二極管的正極是___________________端。

甲　　　　　　　乙　　　　　　丙
[解析]　二極管的特性是正向電阻很小，反向電阻極大，由圖可知，圖乙中的二極管是好的。由于電流由a流向b時(shí)二極管的電阻很小，故二極管的正極是a端。
[答案]　乙　a
[教師備選4]　(1)如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有由兩節(jié)干電池和幾個(gè)電阻等元件組成的電路，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端，a端連接盒內(nèi)電池的正極。

甲　　　　　　　　　　乙
為了探測黑箱，某同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行以下幾步測量：
①用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻。
②用多用電表的直流電壓擋測量a、b間的輸出電壓。
③用多用電表的直流電流擋測量a、b間的輸出電流。
你認(rèn)為以上測量中不妥的有________(填序號(hào))，理由是
_______________________________________________________
_______________________________________________________。
(2)若他用多用電表測一段電阻絲的電阻，已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的________(選填“×100”或“×1”)擋位；調(diào)零后測量，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D乙所示，則此段電阻絲的電阻為________Ω。
[解析]　(1)測量中不妥的有①、③，理由是①用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，③用電流擋直接測量可能會(huì)造成電源短路。
(2)用多用電表歐姆擋測量時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明所測電阻的阻值小，應(yīng)當(dāng)選用小量程進(jìn)行測量；圖中所示讀數(shù)為12 Ω。
[答案]　(1)①、③?、儆脷W姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，③用電流擋直接測量可能會(huì)造成電源短路　(2)×1　12
[教師備選5]　圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭?的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 Ω擋。

(a)

(b)
(1)圖(a)中的A端與________(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接。
(2)關(guān)于R6的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B．使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C．使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝______________Ω。
(4)某次測量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時(shí)B端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時(shí)B端是與“3”連接的，則讀數(shù)為________；若此時(shí)B端是與“5”連接的，則讀數(shù)為________。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
[解析]　(1)當(dāng)B端與“3”連接時(shí)，內(nèi)部電源與外部電路形成閉合回路，電流從A端流出，故A端與黑色表筆相連接。
(2)在使用多用電表之前，調(diào)整表頭螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項(xiàng)B正確；使用電流擋時(shí)，電阻R6不在閉合電路中，調(diào)節(jié)無效，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
(3)根據(jù)題給條件可知：當(dāng)B端與“2”連接時(shí)，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)，此時(shí)為量程1 mA的電流擋，由并聯(lián)電路兩支路電流與電阻成反比知，＝＝，解得R1＋R2＝160 Ω。
當(dāng)B端與“4”連接時(shí)，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)后再與R4串聯(lián)，此時(shí)為量程1 V的電壓擋，表頭與R1、R2組成的串聯(lián)電路并聯(lián)總電阻為120 Ω，兩端電壓為0.12 V，由串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比知：R4兩端電壓為0.88 V，則R4電阻為880 Ω。
(4)若此時(shí)B端是與“1”連接的，多用電表作為直流電流表使用，量程2.5 mA，讀數(shù)為1.47 mA。
若此時(shí)B端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表使用，讀數(shù)為11×100 Ω＝1.10 kΩ。
若此時(shí)B端是與“5”連接的，多用電表作為直流電壓表使用，量程為5 V，讀數(shù)為2.95 V。
[答案]　(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA
1．10 kΩ　2.95 V