57　第九章　实验探究课十三　用多用电表测量电学中的物理量.docxVIP

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实验探究课十三用多用电表测量电学中的物理量

实验原理

实验操作

注意事项

(1)电阻表内部电路简化如图所示。

(2)根据闭合电路欧姆定律可知：

①当红、黑表笔短接时，Ig＝ER

②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时，I＝ER

③当I中＝12Ig时，中值电阻R中＝Rg＋R＋r

1．观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。

2．机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。

3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。

4．测量小灯泡的电压和电流

(1)按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测量小灯泡两端的电压。

(2)按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。

5．测量定值电阻

(1)根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻表的“0”刻度处。

(2)将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。

(3)用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。

(4)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

1．使用前要机械调零。

2．两表笔在使用时，要保证电流总是“红笔流入，黑笔流出”。

3．测量电阻时

(1)指针指在中值附近误差较小，指针偏转过大换小倍率，指针偏转过小换大倍率。

(2)每换一挡必须重新进行欧姆调零。

(3)读出示数要乘以倍率。

4．使用完毕，选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。

测二极管的正、反向电阻

(1)认识二极管：晶体二极管由半导体材料制成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极。

(2)用电阻挡判断二极管的正负极

将多用电表欧姆调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极(如图甲)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极(如图乙)。

教材原型实验

[典例1](2025·四川师范大学附属中学模拟)某同学利用一个多用电表测量一个内阻Rg约为100Ω、满偏电流Ig＝100mA的电流表的内阻，主要步骤如下：

(1)电阻挡的选择开关拨至倍率______(选填“×1”“×10”或“×100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表________(选填“A”或“B”)接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱。

(2)多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出电阻表的读数为________Ω，这时电流表的读数为________mA。

(3)测量结束后，将选择开关拨到OFF挡。

(4)通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为________V。

[解析](1)当电阻表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，故选择“×10”挡较好；多用电表的黑表笔与内部电源正极连接，与外电路形成闭合回路后，电流从黑表笔流出，红表笔流进，而电流表接入电路要注意“＋”进“－”出，故黑表笔应接在电流表的B接线柱上。

(2)电阻表读数等于表盘刻度值×倍率，即电阻表的读数为120Ω；电流表的量程是0～100mA，分度值为2mA，则示数为40mA。

(4)由题图乙可知表盘中间刻度为15，又选择倍率为“×10”挡，所以此时多用电表的中值电阻为150Ω，根据E＝I(R＋R中)

得E＝40×10-3×(120＋150)V＝10.8V。

[答案](1)×10B(2)12040(4)10.8

[典例2]某同学通过用多用电表测量找到发光二极管的负极。

(1)该同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”挡，经过______之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________(选填“长管脚”或“短管脚”)。

(2)该同学依次用多用电表电阻挡的“×1”挡、“×10”挡、“×100”挡、“×1k”挡进行了二极管导通状态的准确的测量(多用电表内部电源电动势不变)，他发现二极管发光的亮度越来越________(选填“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：_____________________________________________________

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[解析](1)在测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零；二极管发光时处于正向导通状态，因此黑表笔所接