读数为 .
(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
③将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图所示,则C处刻度应为 Ω;
③计算得到多用电表内电源的电动势为 V.(保留两位有效数字)
[解析] (1)选择开关接1时,多用电表为电流表,其满偏电流为10 mA,则选用0~100 mA的电流刻度线,此时表盘的最小刻度为2 mA,则读数为69 mA,而电流表满偏电流为 10 mA,再把该数据缩小为原来的十分之一即为电流表的示数,故为6.9 mA.选择开关接3时,多用电表为电压表,其量程为250 V,此时表盘的最小刻度为5 V,估读数字出现在最小刻度的本位,故此时电压表读数为173 V.
(2)电阻箱读数为5×10 Ω+1×100 Ω=150 Ω,此时电表指针指在正中间,此电阻值即为欧姆表的中值电阻,也等于欧姆表的内阻Rg+R1+r.选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏时,根据欧姆定律有E=Ig(Rg+R1+r)=1.5 V.
[答案] (1)6.9 mA 173 V(172~174 V均可) (2)150 1.5 [典例4] 在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔 (填“高”或“低”).
(2)某同学把选择开关打到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,发现无法调零,则他应 .
A.用力转动欧姆调零旋钮
B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零 C.更换多用电表的电池 D.作报废处理,换新的多用电表
(3)在用多用电表进行测量时,指针的位置如图所示,若多用电表的选择开关处在以下
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表格中所指的挡位,请写出对应指针读数.
所选择的挡位 指针读数 直流电压10 V 电阻“×10”挡 [解析] (1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接,黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连接,在测量小灯泡的电阻时,红表笔接触点的电势比黑表笔低.
(2)把选择开关打到“×1”挡,转动欧姆调零旋钮,无法调零,可能是多用电表没有进行机械调零造成的,他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零,然后再进行欧姆调零,故选B.
(3)多用电表选择直流电压10 V挡,由图示可知,其分度值为 0.2 V,示数为3.6 V;选择开关置于电阻“×10”挡,由图示表盘可知,其示数为26×10 Ω=260 Ω.
[答案] (1)低 (2)B (3)3.6 V 260 Ω 考向3 使用多用电表检测电路故障 1.断路故障的检测方法
(1)将多用电表拨到电压挡作为电压表使用.
①将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.
②在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表的示数为零,则说明该部分电路完好,若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.
(2)将多用电表拨到电流挡作为电流表使用.将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.
(3)用欧姆挡检测
将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.
不能用欧姆表检测电源的情况. 2.短路故障的检测方法
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(1)将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.
(2)用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.
[典例5] 某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值为12 V的蓄电池作为电源,导线及其接触完好.
维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.
图1
(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图2所示,读数为 V,说明 (填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常.
图2
(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是
(填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).
[解析] (1)因用直流50 V挡检测,故满偏时电压为50 V,刻度均匀,在图示位置时,读数为11.7 V(11.6~11.9 之间的值均可),说明蓄电池正常.
(2)红表笔接b点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用表读数与原来相同,说明保险丝、开关均正常,发生故障的器件只能为小灯.
[答案] (1)11.7(11.6~11.9之间的值均可) 蓄电池 (2)小灯
考向4 实验创新与改进
多用电表当欧姆表使用时内有电源,往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等,往往涉及的变形有:
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1.与电压表串联形成闭合电路,则E=U+·r,从而计算得到E. 2.与电流表串联形成闭合电路,则E=I(RA+r),从而计算得到E.
[典例6] 使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:
(1)仪器连线如图甲所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔
URV
a为 (填“红”或“黑”)色.
甲
(2)若适当调节电阻箱后,图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中a、b、c所示,则多用电表的读数为 Ω,电流表的读数为 mA,电阻箱的读数为 Ω.
图a
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图b 图c
乙
(3)欧姆表刻度上中间刻度值为15,计算得到多用电表内电池的电动势为 V(保留3位有效数字).
[解析] (1)根据所用电器“红进黑出”的一般原则,对多用电表有,从红表笔进入多用电表,从黑表笔流出多用电表,由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极,故电流经过多用电表从a表笔流出,故a表笔为多用电表的黑表笔.
(2)欧姆表读数为R=14 Ω;电流表读数为I=53.0 mA;电阻箱读数为4×1 Ω+6×0.1 Ω=4.6 Ω.
(3)欧姆表的内阻r=R中=15 Ω,由欧姆定律得:E=I(R+r)=1.54 V. [答案] (1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)1.54
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