2012高考复习 电学部分 精讲精练
恒定电流
6 多用电表
【课标要求】
1.了解多用电表的性能,知道多用电表的原理.
2.掌握电阻档(欧姆表)的原理,即利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值.
3.学会应用多用电表测量电压、电流和电阻.
【知识精要】
多用电表,通常叫万用表,它是实际生活中在电器安装、使用、维修过程中必备的常用仪表,多用表具有用途多、量程广、使用方便等优点,它可以用来测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻,而且每一种测量又具有多个量程.虽然使用方便,但是其准确度稍低。
多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成(如图),表
头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满偏电流约几十到几百A μ,转
换开关和测量线路相配合,可测量交流电流和直流电流、交流电压和
直流电压及电阻等.测量电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律
制成的,原理如图所示,当红、黑表笔短接并调节R
使指针满偏时有 Ig=中
R E R r r E g =++ 当电笔间接入待测电阻R x 时,有:
x
x R R E I +=中 联立二式,解得
中
中R R R I I x g x += R x =R 中时,I x =2
1,指针指在表盘刻度中心,故称R 中为欧姆表的中值电阻;每一个R x 都有一个对应的电流值I ,如果在刻度盘上直接标出与I 对应的R x 的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。
电流和电阻非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。
注意:
(1)用欧姆挡测电阻,如果指针偏转角度太小,应增大倍率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率;每次换挡后都要重新进行电阻调零;被测电阻要跟电源及其他元件断开。
(2)表的盘面上“+”、“一”插孔,表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱,因此,不管测什么项目,首先将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入“一”插孔,那么用直流电流挡、直流电压挡时,电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
(3)测量前,应把选择开头旋到相应项目的适当量程上,读数时要注意挡位与刻度盘的对应,直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样。
电学黑盒问题的分析方法:
一般的“电学黑盒”有四种,一是纯电阻黑盒,二是纯电源黑盒,三是由电阻和电源组成的闭合电路黑盒,四是含电容器、二级管的黑盒.
为了根据对黑盒外部接线柱的测试结果,判定黑盒内部的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处,还必须善于利用伏特表和万用表欧姆档进行测试(注意,若要用欧姆表测试,必须用伏特表判定盒内无电源后,才能进行),并对结果作出正确的分析和判断,一般判断的思路如下:
【名师点拨】
例1:有关欧姆表的使用,下列说法中正确的是()
A.更换测量档时,需要重新调零
B.测量电阻时,表的指针偏转角度越大,误差就越小
C .使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高档或“OFF”档
D .如果指针偏转太小,应改用大量程测量
解析:欧姆表的指针指在中值电阻附近时,读数误差较小,由于电阻的测量值等于表在示数乘倍率,指针相对电流零刻度偏转太小,即电阻的表示数太大,说明率太小,应增大倍率,即改用较大量程档测量.为了安全,使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高档或“OFF”档,欧姆表使用时,每换一次必须重新调一次零。
答案:ACD
例2:如下图所示多用表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏
电流A I g μ300=,内阻Ω=100g r ,调零电阻最大阻值Ω=k R 50,
串联的固定电阻Ω=500R ,电池电动势V E 5.1=,用它测量电阻x R 能
准确测量的电阻范围是( )
A .30kΩ-80kΩ
B .3kΩ-8kΩ
C .300Ω-800Ω
D .30Ω-80kΩ
解析:当红表笔、黑表笔直接上接调零时,0
R r E I g g +=,所以: Ω==++k I E R r R g
g 50 当指针指在中间(中值电阻)时,被测电阻为x R ,则:
x
g g
R R r R E I +++=02,Ω=k R x 50,答案为B 。
例3:(2011洛阳模拟)欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的,有关欧姆表的使用和连接,正确的叙述是
A. 测电阻前要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指零
B. 红表笔与表内电池正极相接,黑表笔与表内电池负极相连接
C. 红表笔与表内电池负极相接,黑表笔与表内电池正极相连接
D. 测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻值越大
解析:每次测量电阻之前都要进行电阻调零,所以A 正确;由欧姆表内部结构可知B 错C 对;测电阻时,表针偏转角度越大,通过表头的电流越大,待测电阻越小,故D 错。
答案:AC
例4:用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值,若将选择倍率的旋钮拨至×100Ω的挡时,测量时指针停在刻度盘OΩ附近处,为了提高测量的精确性,有下列可供选择的步骤:
A. 将两根表笔短接
B. 将选择开关拨至“×1kΩ”挡
C. 将选择开关拨至“×10Ω”挡
D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数
E. 调节调零电阻,使指针停在0Ω刻度线上
F. 将选择开关拨至交流电压最高挡上
将上述中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理的顺序是(填写步骤的代号);若操作正确,上述D步骤中,指针偏转情况如图所示,则此未知电阻的阻值R x = .解析:用多用表的欧姆挡测未知电阻时,指针停在中值(中心位置)附近时测量误差较⨯100”的挡测量时,指针停在0Ω附近,说明待测电阻的阻值相对该挡比较小,小,当用“Ω
⨯100”的挡来测量,换挡之后,必须重新调零,之后再为了提高测量精度,应换低倍率“Ω
接入未知电阻进行测量和读取数据,测后暂不使用此多用表,应将选择开关置于交流电压最高挡上,这是为了安全,保证电表不受意外损坏,如下次再使用这个表测电流、电压等其他量时,一旦忘了选挡,用交流电压最高挡虽然测不出正确结果,但不会把电表烧坏.答案:C、A、E、D、F,R x=160Ω
【及时反馈】
1.关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是( ).
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用同一刻度
B.电阻刻度是不均匀的
C.交流电压刻度线是均匀的
D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应
2.用多用电表欧姆挡测电阻,有许多注意事项,下列说法中哪些是错误的( ).
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
3.(2011郑州模拟)关于多用电表,下列说法正确的是( )
A .多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B .多用电表无论是测电压、电流还是测电阻,红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C .多用电表的电压挡、电流挡和欧姆档都是靠外部提供电流的
D .用多用电表测电压、测电流和测电阻时,电流都是从红表笔流入的
4.如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R 1、R 2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某同学想先用多用表的红表笔连接在电源的正极a ,再将黑表笔分别连接在电阻R 1的b 端和R 2的c 端,并观察多用表指针的示数,在下列选项中,符合操作规程的是( )
A .直流10V 档
B .直流0.5A 档
C .直流2.5V 档
D .欧姆档 5.如图所示是将电流表头改装成欧姆表的结构示意图,其中电池电动势为1.5V ,改装后,原来表盘3mA 刻度线处的刻度值定为“0Ω”位置,则2mA 刻度处应改标为 Ω,1mA 刻度处应改标为 Ω,0mA 刻度处应改标为 .
1.ABCD 2. D 3.AD 4.A 5. D.250、1000、∞
图14-14-1
图14-14-2。