2020高考物理 考前复习利器之静电场和电路 专题7 直流电路 多用电表学案

2020高考物理 考前复习利器之静电场和电路 专题7 直流电路 多用电表学案

多用电表 ‎【学习目标】‎ ‎　　1．了解欧姆表的内部结构和刻度特点。‎ ‎　　2．了解多用电表的基本结构，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。‎ ‎　　3．会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，判断二极管的正、负极，会用多用电表探索简单黑箱中的电学元件。‎ ‎【要点梳理】‎ 要点一、欧姆表 ‎ 　　1．内部构造：欧姆表是由电流表改装而成的，它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成．‎ ‎ 　　2．基本原理 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示，是电流表（表头），内阻为，满偏电流，电池的电动势为，内阻为，电阻是可变电阻，也叫调零电阻．‎ ‎ ‎ ‎ （1）当红、黑表笔相接时（如图甲所示），相当于被测电阻，调节的阻值，使，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点，是欧姆表的内阻．‎ ‎ （2）当红、黑表笔不接触时（如图乙所示），相当于被测电阻，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“”点．‎ ‎ （3）当红、黑表笔间接入被测电阻时（如图丙所示），通过表头的电流 20‎ ‎．改变，电流I随着改变，每个值都对应一个电流表，在刻度盘上直接标出与值对应的，就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值．‎ ‎ （4）当时，，指针半偏，令欧姆表内阻，则当指针半偏时，表盘的中值电阻．‎ 要点诠释：‎ ‎（1）当欧姆表未接入电阻，处于断路状态，即时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为处．故当电路接入电阻后如果偏角很小。表明被测电阻阻值较大．‎ ‎ （2）当欧姆表表笔直接相连，即时，表路中电流最大．指针偏满，故电阻零刻度在最右端满偏电流处．‎ ‎ （3）与是非线性关系，故电阻挡表盘刻度不均匀．从表盘上看，“左密右疏”，电阻零刻度是电流最大刻度，电阻“”刻度是电流零刻度．‎ 要点二、多用电表 ‎1．功能：‎ 多用电表又叫“万用表”，是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器，它们共用一个表头．由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点，在科学实验、生产实践中得到广泛应用．‎ ‎2．外部结构：‎ ‎ ‎ 如图所示是一种多用电表外形图，表的上上半部分为表盘，下半部分是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程．将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到挡，或交流电压最高挡．‎ 要点诠释：‎ 20‎ 除了机械式多用电表，还有数字式多用电表．数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示，使用方便．数字式多用电表内部装有电子电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还可具有多种其他功能．‎ 要点三、实验：练习使用多用电表 使用多用电表前应先检查其机械零件．若一开始指针不正对电流的零刻度，应调节多用电表的机械零点调节旋钮，使指针正对零刻度．‎ ‎1．用多用电表测量小灯泡的电压 ‎ （1）将功能选择开关旋到直流电压挡．‎ ‎ （2）根据待测电压的估计值选择量程．如果难以估测待测电压值，应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量．‎ ‎ （3）测量时，用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“+”插孔流人多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示．‎ ‎ ‎ ‎ （4）根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数．‎ ‎2．用多用电表测量通过小灯泡的电流 ‎ （1）多用电表直流电流挡在电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联．‎ ‎ （2）红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“－”插孔．测量时，使电流从红表笔流入（即红表笔与电源正极相接的一端），从黑表笔流出（即黑表笔与电源负极相接的一端）．如图所示．‎ ‎ ‎ ‎ （3）多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流．‎ ‎ （4）测电流时，选择适当的量程，使表针偏转尽量大一些，测量结果比较准确．‎ 要点诠释：无论测电流还是测电压，都应使指针偏转尽量大一些，测量结果较准确．‎ ‎ 3．用多用电表测量定值电阻 ‎ （1）首先根据估测电阻的大小选合适挡位，通常按大量程挡向小量程挡顺序选择；‎ ‎ （2）电阻调零：两表笔短接，调整调零电阻，使指针指到最大电流处或0Ω处；‎ 20‎ ‎ （3）测量读数：读数时要乘倍率．‎ ‎ （4）用毕选择开关拨离欧姆挡，一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上．‎ 要点诠释：‎ ‎①每次换挡后均要重新欧姆调零．‎ ‎ ②被测电阻要与电源等其他元件断开．‎ ‎ ③要合理选择挡住（即倍率），使指针尽可能指在中值刻度附近，以减少测量误差．‎ ‎ 4．用多用电表测量二极管的正反向电阻 ‎ （1）二极管的单向导电性 ‎ ①晶体二极管是用半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的 符号如图：‎ ‎ ‎ ‎②晶体二极管具有单向导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通（如图甲所示）；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止（如图乙所示）．‎ ‎ ‎ ‎ （2）欧姆表中电流的方向 ‎ 多用电表做欧姆表用时，电表内部的电源接通，电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入．‎ ‎ （3）测二极管的正、反向电阻 ‎ ①测正向电阻 用多用电表的欧姆挡，量程拨到“”的位置上，将红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“－”插孔，然后两表笔短接进行电阻挡调零后，将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极，稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻（如图甲所示）．‎ 20‎ ‎ ‎ ‎ ②测反向电阻 ‎ 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡（例如“”），变换挡位之后，需再次把两笔短接调零，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极，稳定后读取示数乘上倍率（例如1000）求出反向电阻（如图乙所示）．‎ ‎ 要点诠释：（1）当与相差很大时，说明二极管质量较好；当与相差较小时，说明二极管质量不好．如果和均较小，可能二极管短路；如果与均较大，可能二极管断路．‎ ‎ （2）实际使用二极管时要辨明它的正、负极．‎ 要点四、多用电表的测量原理和使用 ‎1．多用电表的测量原理 ‎（1）测直流电流和直流电压的原理 　　这一原理实际上是电路的分流和分压原理，按照下图，将其中的转换开关接1或者2时测直流电流，接3或4时测直流电压，转换开关接5时，测电阻。‎ ‎　　　　　　　　　　‎ ‎（2）多用电表电阻挡（欧姆档）测量电阻原理 多用电表欧姆挡测量电阻电路原理如图所示，当待测电阻，接入图示电路后形成了闭合电路，则闭合电路欧姆定律可知，流过表头的电流为：．式中是 20‎ 和串联后与并联的等效电阻，是和串联等效电阻，此式可得，可见，与有着一一对应关系，如果在刻度盘上有直接标出与对应的值，则就能从刻度盘上直接读出待测电阻的值。‎ ‎ 　　（3）多用电表电阻挡（欧姆挡）的刻度 　　上面为欧姆挡的内阻，所以． 　　当多用电表未接入电阻时，处于断路状态，即当为无穷大时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为电阻处。 　　当多用电表两表笔直接相连，即时，电路中电流最大，指针满偏，故电阻零刻度在最右端满偏电流处，此时：‎ ‎（为表头满偏电流）　　　　　　　 　① 　　当表头指针半偏时，此时阻值为，则有 ‎ ② 　　由①②得：，即此时被测电阻阻值等于欧姆挡内阻，这时的电阻又叫中值电阻。 　　由上面的分析可知，在欧姆表的刻度盘上，标出的刻度从零到无穷大，由于与 20‎ 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻越大，在刻度盘上刻度值跨度越大，使得在零值附近和无穷大附近很难准确地读出被测电阻的数值（测量误差很大了所以欧姆表只能粗略地测电阻）。 　　要点诠释： 　　①测直流电流、直流电压时内部测量电路没有电源，但欧姆挡中有内接电源且红表笔接正接线柱，接电源的负极；黑表笔接负接线柱，接电源的正极。 　　②不管用多用电表测什么项目，电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出。 　　③在中值电阻附近时，指针偏角与的关系比较接近线性，刻度比较均匀，因此在具体测量时，最好使指针位于中央附近，这就是选挡的依据。 　　2．多用表的使用 　　（1）使用步骤 　　①用螺丝刀轻轻转动多用电表的机械调零旋钮（调整定位螺丝），使指针正对零刻度（电流、电压的零刻度）。 　　②选挡：测电流、电压时选择合适的量程；测电阻时选择合适的倍率，以使指针指在中间刻度范围。 　　③测电阻选用合适的倍率后，用欧姆调零旋钮进行调零（表笔直接接触，指针指右侧电阻零刻度）。 　　④将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。 　　⑤将指针示数乘以倍率得测量值。 　　⑥将选择开关扳到或交流电压最高挡。 　　（2）注意事项 　　①使用欧姆表前，首先应估测待测电阻的大小，选择合适的挡位，如果指针偏转角度大小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。 　　②每次换挡后都要重新进行欧姆调零。 　　③被测电阻要跟电源及其他元件断开。 　　④测电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆。 　　⑤读数时应将指针示数乘以相应倍率。 　　‎ 要点五、多用电表的量程（挡位）选取与误差分析 ‎1．测直流电压或直流电流时，首先根据待测电压（或电流）的估计值选择量程．‎ 如果难以估测电压值（或电流值）。应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测出的值重新确定适当的量程再进行测量．测电压（或电流）时，应使指针尽量指在满刻度的三分之二左右，这时读数较准，测量误差较小．‎ ‎2．测电阻时，应选取合理的倍率挡 ‎ （1）选挡原则：指针越接近中值电阻，读数越精确．因为当，即被测电阻等于欧姆表内阻时，指针半偏恰好指在中间刻度，所以此时的电阻又叫中值电阻．而在中值电阻附近时，指针偏角与的关系比较接近线性，刻度比较均匀，因此在具体测量时，最好使指针位于中央附近，这就是选挡的依据．‎ ‎ ‎ 20‎ ‎ （2）选挡方法：首先应估测待测电阻的大小，选择合适的挡位（通常按大量程挡向小量程挡次序选择）．如果选择的挡次不合适，则应重新选挡即换挡，若指针偏角较小，则应选择倍率高一挡的挡次，反之则选低一挡的挡次．每次换挡须重新电阻调零后方可进行测量．实际操作时，若已知待测电阻的数量级，所选挡位是电阻的数量级除以中值电阻的数量级．‎ ‎3．误差分析 ‎ （1）测量值偏大的主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而增大接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过长，引起多用电表内电池电动势下降，内阻增加．‎ ‎ （2）测高值电阻时测量值偏小，则可能是人体电阻并入造成的．‎ ‎ （3）欧姆表的刻度是按标准电池标出的，当电池用旧了，电动势和内阻均发生变化，由此会引起测量误差．‎ 要点六、多用电表的读数方法 ‎ 在实验中，测量时要按照有效数字的规律来读数．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．‎ ‎ 1．最小分度是“”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读，如最小刻度是的刻度尺，测量误差出现在毫米的十分位上，估读到十分之几毫米．量程为的电流表（电压表）、最小刻度为，则误差出现在安培（伏特）的百分位上，即估读到．‎ ‎2．最小分度是“”或“”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．如学生用的电流表量程，最小分度为，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（例如）；学生用的电压表量程，最小分度为，测量误差出现在伏特的十分位上。只读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以电压为单位读数时，十分位上的数字可能为（例如）．‎ ‎ 3．欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数．为减小读数误差，指针应指表盘靠近中间的部分，否则需换挡，换挡后，需要重新进行欧姆调零．‎ 要点七、使用多用电表“十二忌”‎ ‎ 1．忌不调零就使用多用电表．‎ ‎2．忌接错连接方式，测电压需并联，测电流需串联．‎ ‎3．忌接反直流电流方向，直流电流要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出．‎ ‎4．忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．‎ ‎5．忌用直流挡位测交变电流．‎ ‎6．忌用多用电表测不是的交变电流，普通多用电表的交流电挡位是按照设计的，不能准确测量其他频率的交变电流．‎ ‎7．忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值．‎ ‎8．改换欧姆挡量程后，忌不重新调零．‎ ‎9．忌把电池装反．‎ ‎10．忌把电阻同其他电路联在一起进行测量．‎ ‎11．忌把电池装在多用电表内长期不用．‎ 20‎ ‎12．多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡．‎ 要点八、用多用电表判断电路故障 ‎ 电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路或接头处接触不良等，检查故障的方法有：‎ ‎1．电表检测法 ‎ （1）电阻为零——两接线柱由无阻导线短接或短路现象．‎ ‎ （2）电压为零有下述可能性：任意两接线柱之间电压均为零——盒内无电源．有的接线柱之间电压为零：①两接线柱中至少有一个与电源断路；②两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组；③两接线柱间短路．‎ ‎ （3）有充放电现象（欧姆表指针先偏转，然后又回到“”刻度）——两接线柱之间有电容器．‎ ‎ （4）发现电压比正常值大，可能在两接线柱间有断路，而与之并联之外的电路无断路．‎ ‎2．假设法：‎ 已知电路发生某种故障，寻找故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障的全部可能为止．‎ 要点九、“电学黑箱”问题的分析方法 ‎ 1．“电学黑箱”问题的种类 ‎ 一般“电学黑箱”有四种：一是纯电阻黑箱，二是纯电源黑箱，三是由电阻和电源组成的闭合电路黑箱，四是含电容器、二极管的黑箱．‎ ‎ 2．电阻、电容、二极管的特点 ‎ （1）电阻的特点：没有极性，即正向和反向电阻大小相等．‎ ‎ （2）电容的特点：用欧姆表测量时，起初电阻较小，然后逐渐增大，直到无穷大．‎ ‎（3）二极管的特点：具有单向导电性，即正向电阻较小，而反向电阻很大或接近无穷大．如图为二极管的伏安特性曲线．‎ ‎ 3．“电学黑箱”问题的分析方法与思路 ‎ 为了根据对黑箱外部接线柱的测试结果判定黑箱内部元件的种类和电路的连接方式，除了应熟悉电路的基本规律之外，还必须善于利用电压表和多用电表欧姆挡进行测试，并对结果做出正确的分析和判断．判定黑箱内元件的思路如下：‎ ‎ ‎ 20‎ ‎ ‎ ‎ 根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后，再根据各接点间的测量数据进行逻辑推理，最后确定出元件的位置和连接方式．‎ ‎ 要点诠释：用多用电表判断黑箱内电学元件时应首先用电压挡测量各接点间的电压，判断黑箱内是否含电源。因为含电源电路不能用欧姆表进行探测，否则可能烧坏电表．‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、多用电表的使用 　　例1．如图所示为用电表欧姆挡原理的示意图，其中电流表的满偏电流为，内阻。调零电阻最大阻值，串联的固定电阻，电池的电动势，用它测量电阻。能准确测量阻值范围的是（　 ）‎ ‎ 　　A． 　B．　　C． D． 【答案】B　　‎ ‎【解析】用欧姆当测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。‎ 当电流最大时，由，其中为欧姆表的内阻。得 20‎ ‎．‎ 用它测量电阻时，当指针指在表盘中央时 ‎．‎ 得 ‎．‎ 故能准确测量的阻值范围是附近。选项B正确。‎ ‎　　【总结升华】欧姆表在中值电阻附近测量是比较准确的，根据欧姆表的原理求得中值电阻的阻值是解决本题的关键。 举一反三：‎ ‎【变式】右图中为电源，、为电阻.为电键。现用多用电表测量流过电阻的电流。将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）‎ ‎ ‎ A．保持闭合，将红表笔接在处，黑表笔接在处 B．保持闭合，将红表笔接在处，黑表笔接在处 C．将断开，红表笔接在处，黑表笔接在处 D．将断开，红表笔接在处，黑表笔接在处 ‎【答案】C 例2．如图所示为多用电表的示意图，试回答下列问题：‎ ‎ （1）当选择开关位置旋至“”挡中的“”挡位时，则测量的是________．‎ ‎ （2）当选择开关位置旋至“”挡中的“”挡位时。则测量的是________．‎ ‎ （3）当选择开关位置旋至“”挡中的“”挡位时，则测量的是________。‎ ‎ （4）当选择开关位置旋至“”挡中的“”挡位时，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么正确的操作步骤依次是：①________，②________，③________．‎ ‎ （5）无论用多用电表进行何种（直流）操作测量，电流都应该是从________表笔经________插孔流入电表．‎ 20‎ ‎【答案】（1）量程为的直流电流 （2）量程为的直流电压 （3）电阻大小等于读数 （4）①换挡位“” ②将表笔短接重新进行调零 ③将电阻与其他元件断开后进行测量 （5）红 正 ‎ 【解析】 当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时。则多用电表就可以测量该量，开关所指的数值就是所测量的量程，需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在此区域时，对应的数值是倍率，而不是量程．当然，倍率越大，测量的电阻也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小．由于测量电阻是根据闭合电路的欧姆定律，每次换挡位时，都会改变闭合电路的阻值，因此换挡后必须进行欧姆调零．多用电表在测量时，要求红表笔要插入“”插孔，黑表笔要插入“”插孔，这样，红表笔在测量电路中，电流应从此处流入或接电势高的点．‎ ‎ 【总结升华】（1）多用电表测电阻时每次换挡都要重新欧姆调零，使用完毕后，务必要将选择开关扳到“”挡或者是交流电压最高挡．‎ ‎ （2）在测量直流电压或直流电流时，多用电表的使用规则和电压表、电流表的情况一致，都要求电流从电表的正接线柱流入或电势高的点应与正接线柱相连．‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关和两个部件、。请根据下列步骤完成电阻测量：‎ ‎①旋动部件________，使指针对准电流的“”刻线。‎ ‎②将K旋转到电阻挡“”的位置。‎ ‎③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____,使指针对准电阻的_____（填“刻线”或“刻线”。‎ ‎④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，‎ 并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。‎ ‎ A．将旋转到电阻挡“”的位置 ‎ B．将旋转到电阻挡“”的位置 ‎ C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 ‎ D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 ‎【答案】 刻线 ADC ‎【解析】为指针定位螺丝，作用是把电表的指针调到左端零位置，称之为机械调零．为欧姆调零旋纽，当选择开关打到欧姆挡时，调节该旋纽，使指针指到右端零位置．当笔尖相互接触时，接入的电阻为零，所以指针的示数应在刻度．将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明电阻很大(打到欧姆挡，指针在无穷大处)，所以量程应该调大一些，让指针在中央刻度附近，所以先换成大挡位，调零，再测量，所以顺序为ADC.‎ ‎【变式2】若某欧姆表表头的满偏电流为，内装一节干电池，电动势为，那么该欧姆表的内阻为_____。待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的处，则待测电阻的阻值为_____。‎ ‎【答案】 ‎ 类型二、多用电表的读数 ‎ 例3．如图所示是学生实验用的多用电表刻度盘，当选用量程为50 V的直流电压档测量电压时，表针指于图示位置，则所测电压为_____V；若选用倍率为“×‎‎100”‎ 20‎ 的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置，则所测电阻的阻值为___‎ ‎ 【答案】、‎ ‎【解析】选用量程为的电压档测量电压时，则所测的电压为：；‎ 选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，电阻阻值 ‎ 【总结升华】（1）常用的多用电表的表盘共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“”，右端标有“”，是用于测电阻的，其刻度分布是不均匀的．中间的刻度线是用于测交、直流电流和直流电压的，其刻度分布是均匀的；最下面一条刻度线左侧标有“”是用于测交流电压的，其刻度分布是不均匀的．‎ ‎ （2）直流电压、直流电流用中间刻度均匀的表头读数，读数时，一方面要注意功能开关的量程，另一方面从表头上选择一组便于读数的标度作为参考来读数．而欧姆表读数时应注意为刻度盘示数与倍率的乘积．‎ 举一反三：‎ ‎【变式】某同学测量一只未知阻值的电阻．他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图所示．请你读出其阻值大小为①___________．为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：②_________________．‎ ‎ ‎ ‎【答案】① ②见解析 ‎【解析】①该同学选择的欧姆档档位是“”挡，而表中刻度盘读数为，所以所测电阻阻值为．‎ ‎②从刻度盘所读读数看，该同学所选欧姆档倍率过小，误差较大，为使测量结果更准确，应选倍率更大的档位测时．其后有操作应是：将选择开关打到“”挡；将两表笔短接，调节调零旋钮，进行欧姆挡调零；再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数；测量完毕将选择开关打到“”挡．　‎ 20‎ 类型三、多用电表测电阻 例4．如图所示为一多用电表，为选择开关，为电阻挡调零旋钮．现在要用它检测两个电阻的阻值（图中未画电阻）．已知阻值分别为，，下面提出了在测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确地测定各组值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上．‎ ‎ ‎ ‎ A．旋动使其尖端对准电阻挡 ‎ B．旋动使其尖端对准电阻挡 ‎ C．旋动使其尖端对准电阻挡 ‎ D．旋动使其尖端对准电阻挡 ‎ E．旋动使其尖端对准 ‎ F．将两表笔分别接到的两端，读出的阻值，随后立即断开 ‎ G．将两表笔分别接到的两端，读出的阻值，随后立即断开 ‎ H．两表笔短接，调节使表针对准电阻挡刻度盘上的，随后立即断开 ‎ 所选操作及其顺序为（用字母代号填写）：________．（操作步骤可以重复选用）‎ ‎【答案】（或） ‎ ‎【解析】用多用电表测量电阻时，量程的选择以指针指中央附近时读数较准确，由表盘中值示数约为可知，测的电阻时，只能选“”挡；测时，应选择“”挡，并且在每次选定倍率后，都必须将两表笔短接，进行欧姆调零，所以题目中所给操作H需重复选用．在测量过程中对与测量的先后没有什么限制，但测量完毕后，功能选择开关必须旋离电阻挡，拨至交流高压挡或“”处，所以合理的操作顺序为或．‎ ‎ 【总结升华】（1）在用多用电表电阻挡测电阻时，必须选择合适的量程，以指针指表头的中央附近最准确，结果不要忘记乘以倍率．‎ ‎ （2）每次换档时必须重新进行欧姆调零．‎ ‎ （3）测量中，被测电阻必须从电路中隔离出来，且手不能接触表笔的金属杆．‎ 20‎ ‎ （4）测量完毕后，应将选择开关拨至交流电压最高挡或“”处，以防止电表漏电，如果欧姆表长期不使用，应取出表内电池．‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些错误的（ ）‎ A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零。‎ B．每次换挡后必须电阻调零。‎ C．待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量。‎ D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起。‎ E．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到交流电压最高挡。‎ ‎【答案】AD ‎【变式2】用已调零且选择旋钮指向欧姆档：“”位置的多用表测某电阻阻值，根据题图所示的表盘，被测电阻阻值为＿＿＿。若将该表选择旋钮置于挡测电流，表盘如题图所示，则被测电流为＿＿＿。‎ ‎【答案】　　　‎ ‎【变式3】调零后，用“”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是（ ）‎ A．这个电阻阻值很小。‎ B．这个电阻阻值很大。‎ C．为了把电阻测和更准一些，应换用“”挡，重新测量。‎ D．为了把电阻测得更准一些，应换用“”挡，重新测量。‎ ‎【答案】BD 类型四、多用电表检测测二极管 ‎ 例5．用多用电表欧姆挡（）测量三只晶体二极管，其结果依次如图A、B、C所示，由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【答案】B a 20‎ ‎【解析】二极管加正向电压时，电阻值越小越好，但不能为零，否则二极管已被击穿；加反向电压时，电阻值越大越好，但不能无穷大．否则二极管引线断开．由图可知，图A、C二极管都是坏的，图B中二极管是好的，且左边图加的是反向电压，右边图加的是正向电压，由于红表笔插入的是“”测试孔，与内部电池负极相连，故二极管的正极是a端．二极管正向导通时电阻较小，加反向电压时电阻很大．如果正、反向电阻相同，说明它不是二极管或已损坏．‎ ‎ 【总结升华】（1）了解二极管的单向导电性，正向电阻很小，反向电阻很大．‎ ‎ （2）注意红表笔与内部电池负极相连，而黑表笔与内部电池正极相连，这是易错的．‎ ‎【变式】实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用表转换开关拨到挡，分别测它们的正负电阻加以鉴别；测甲元件时，，测乙元件时，，，测丙元件时，开始指针偏转到，接着读数逐渐增加，最后停在上，则甲、乙、丙三个元件分别是（ ）‎ ‎ A．电容、电阻、二极管 B．电阻、电容、二极管 C．电阻、二极管、电容 D．二极管、电阻、电容 ‎【答案】C 类型五、用多用电表检测电路故障 ‎ 例6．在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器、及另外两根导线都是好的．为了查出断的导线，某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极，再将黑表笔分别连接在电阻器的端和的端，并观察多用表指针的示数．在下列选挡中，符合操作规程的是（ ）‎ ‎ ‎ A．直流挡 B．直流挡 C．直流挡 D．欧姆挡 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】本题旨在考查对多用电表结构、性能、规格及使用规程的掌握和创造性解决实际问题的能力，关键是明确多用电表的使用方法和规程．错误原因是在用直流电流挡时没有估算电路中的最大电流．‎ ‎ 根据题中所给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开．‎ ‎ 先考虑电压挡，将黑表笔接在端，如果指针偏转，说明与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势，基于这一点，C不能选，否则会烧毁多用电表；如果指针不偏转，说明与电源的导线是好的，而与之间的导线和与电源之间的导线其中之一是坏的，再把黑表笔接在点，如果表头指针偏转，说明和之间的导线是断的，否则说明与电源之间的导线是断的，A项正确．‎ 20‎ ‎ 再考虑电流挡，如果黑表笔接在端，表针有示数，则说明与电源间的导线是断的，此时表头指示数：，没有超过量程，如果指针不偏转，证明与电源之间的导线是连通的，而与、与电源之间的导线其中之一是断的；黑表笔接在点时，如果表头指针有示数，证明与间的导线是断的，此时表头指针示数：，超过表的量程，故B错误．‎ ‎ 【总结升华】用电压表测量电路中两点间电压，若电压不为零，则说明这两点与电源的连接完好，断路点就在该两点之间，逐步缩小测量范围，则不难把断路找到；短路的表现是电流不为零而电压为零，用电压表测量指针不偏转即为短路．用多用电表的电压挡或电流挡检测时，应注意红表笔接电势高处，黑表笔接电势低处．‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】欧姆表电路及刻度盘如图所示，现因表头损坏，换用一个新表头.甲表头满偏电流为原来表头的倍，内阻与原表头相同；乙表头满偏电流与原表头相同，内阻为原表头的倍，则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为（ ）‎ ‎ ‎ A． B． ‎ ‎ C． D． ‎ ‎【答案】C ‎【变式2】如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。‎ 20‎ ‎(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡。 (2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________可能有故障。‎ ‎(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】（1）电压，欧姆  ；（2）开关或连接点5、6 ；（3）见解析 ‎【解析】（1）在电源接入时，电路故障判定一般选用电压表并联，电压表示数接近电动势，说明该处断路，无视数则正常；电源不接入时，使用欧姆表，欧姆表示数为无穷大，即说明电路发生断路．‎ ‎（2）电压表示数接近电动势，只有一种可能，即电压表与灯泡串联接入电路，电压表内阻极大，分得大部分电压，说明开关或连接点5、6两点断路．‎ ‎（3）①调到欧姆档；  ②将红、黑表笔相接，检查欧姆档能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．‎ 类型六、利用多用电表探测黑箱内元件 ‎ 例7．“黑盒子”表面有三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可连接一个元件．为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：‎ ‎ 第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；‎ ‎ 第二步：用电阻挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图所示．‎ ‎ ‎ ‎ （1）第一步测量结果表明盒内________．‎ ‎ （2）图乙给出了图甲中和中欧姆表指针所处的位置，其对应的电阻是________；图丙给出了图甲中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________． ‎ ‎ ‎ ‎ （3）请在图丁的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况．‎ 20‎ ‎ ‎ ‎ （4）一个小灯泡与电池组的连接情况如图戊所示，如果把图戊中，两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光．欲将，两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光．那么，端应连接到________接线柱，端应连接到________接线柱．‎ ‎ 【答案】见解析 ‎【解析】（1）用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转，说明黑盒内部无电源．‎ ‎ （2）用表盘刻度乘以相应倍率，图甲读数为，图甲中读数为．‎ ‎ （3）由第二步测量结果可列下表．‎ 接线柱 电流流向 阻值 推测 有二极管，端为正 无穷大 无穷大 有二极管，端为正 纯电阻阻值 ‎ ‎ 由上表可得黑盒内有一个二极管接在之间，为其正极，间有一个的电阻，共两个元件，其接法如右图所示．‎ ‎（4）欲使小灯泡仍能发光，则灯泡连接黑盒的两点间电阻较小．应选择连入二极管．并且使电流从流向．所以接，接．‎ ‎ ‎ ‎ 【总结升华】（1）用多用电表探测黑盒内的电学元件及电路结构，一般先用电压挡判断盒内有无电源，在确认黑盒内没有电源的情况下，再用欧姆挡判断盒内有无二极管和电阻，最后根据测量数据分析盒内电学元件的连接方式．‎ ‎ （2）各种元件的判断依据如下：‎ ‎ ①电阻为零——两接线柱由无阻导线短接．‎ ‎ ②电压为零，有下述可能性：‎ ‎ a．任意两接线柱之间的电压均为零——箱内无电源；‎ ‎ b．两接线柱由无阻导线短接；‎ 20‎ ‎ c．两接线柱中至少有一个与电源断路；‎ ‎ d．两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组．‎ ‎ ③电压最大——两接线柱间有电源．‎ ‎ ④正向和反向电阻值差很大——两接线柱之间有二极管．‎ ‎ ⑤有充、放电现象（欧姆表指针先偏转，然后又回到“”刻度）——两接线柱之间有电容器．‎ ‎ （3）在分析和解答黑箱问题时，还必须注意问题的多解性．因为不同的内部结构，其外观表现往往相同，所以不仅答案多种多样，而且在无条件限制时，还可能有无数解．‎ 举一反三：‎ ‎【变式】如图所示，盒内可能有干电池、电阻、晶体二极管等元件，盒外有三个接线柱，用多用电表测量结果如下：‎ ‎ ‎ ‎（1）用直流电压挡测量，三点间均无电压。‎ ‎（2）用欧姆挡测量，间正反接电阻相等。‎ ‎（3）用欧姆挡测量，黑笔接点，红笔接点，有电阻；反接电阻很大。‎ ‎（4）用欧姆挡测量，黑表笔接点，红表笔接点，有电阻、阻值比第二步测得的大；反接电阻很大。‎ 试画出盒内电路结构。‎ ‎【答案】如图 ‎ ‎ 20‎