實(shí)驗(yàn)10：練習(xí)使用多用電表

1、實(shí)驗(yàn)10：練習(xí)使用多用電表 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)使用多用電表測(cè)電阻及探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1.表盤(pán) 多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等，并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程，外形如圖7-6-1所示，上半部分為表盤(pán)，表盤(pán)上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開(kāi)關(guān)，它的周?chē)鷺?biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程。另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕，機(jī)械調(diào)零旋鈕和測(cè)試筆的插孔。 2.擋位 如圖7-6-2所示，其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端。測(cè)量時(shí)，黑表筆插入“-”插孔，紅表筆插入“+”插孔，并通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端。使用時(shí)，電路只有一部分起作用。 3.多用電

2、表測(cè)電流原理 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接1或2時(shí)為測(cè)直流電流的電路1 5.多用電表測(cè)電阻的原理歐姆表的原理 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接5時(shí)為測(cè)電阻的電路,可簡(jiǎn)化為圖7-6-3。 (1)構(gòu)造：如圖7-6-3所示，歐姆表由電流表G，電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。 歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調(diào)零電阻串聯(lián)。 外部：接被測(cè)電阻Rx。 全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx (2)工作原理：閉合電路的歐姆定律 I=E/(Rg+R+r+Rx)， (3)刻度的標(biāo)定：紅黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx=0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R， 使I=Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過(guò)程叫歐姆表調(diào)零。 當(dāng)I=Ig時(shí)，Rx=0，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0” 。 當(dāng)I=0時(shí)

3、，Rx，在I=0處標(biāo)為“”。 當(dāng)I=Ig/2時(shí)，Rx=Rg+R+r，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻。圖7-6-3 4.多用電表測(cè)電壓原理 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接3或4時(shí)為測(cè)直流電壓的電路。2 三、實(shí)驗(yàn)器材 多用電表一只，干電池一節(jié)，電阻箱一個(gè)，定值電阻三個(gè)，黑箱一個(gè)，導(dǎo)線若干。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.練習(xí)使用多用電表 (1)觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開(kāi)關(guān)的測(cè)量項(xiàng)目及量程。 (2)檢查多用電表的指針是否停在表盤(pán)刻度右端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。 (3)將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。 (4)將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓2.5 擋，測(cè)1.5 V干電池的電壓。 (5)將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電

4、壓250 V擋，測(cè)220 V交流電源的電壓。 (6)將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流10 mA擋，測(cè)量1.5V干電池與200電阻串聯(lián)回路的電流。 (7)將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“1”擋，短接紅、黑表筆直接接觸，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。 (8)將兩表筆分別接觸幾歐、幾十歐的定值電阻兩端，讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值，并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，然后斷開(kāi)表筆。 (9)將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋的“100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后測(cè)定幾百歐、幾千歐的電阻，并將測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。 (10)選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，測(cè)定燈光、電爐絲和人體的電阻。 2.探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 (1)用直流電壓擋測(cè)量黑箱的接線柱任意兩個(gè)間有

5、無(wú)電壓。注意分析有電壓、無(wú)電壓分別說(shuō)明什么。 (2)用歐姆擋測(cè)量無(wú)電壓的兩點(diǎn)間正、反接的電阻，看電阻是否改變。 (3)用歐姆擋進(jìn)一步測(cè)量?jī)牲c(diǎn)正、反接電阻不等的兩點(diǎn)的電阻，并記住紅、黑表筆分別接哪一點(diǎn)。 (4)根據(jù)測(cè)量對(duì)黑箱內(nèi)元件進(jìn)行判斷，畫(huà)出結(jié)構(gòu)圖。說(shuō)明：二極管正、反接時(shí)電阻不等，且差距較大。 (5)實(shí)驗(yàn)完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。3 五、注意事項(xiàng) 1.測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)電阻要與電源，以及其他電阻斷開(kāi)，且不能用手接觸表筆。 2.選擇歐姆擋量程時(shí)，應(yīng)盡可能使指針指在中央位置附近(指針處在表盤(pán)中央時(shí)，讀數(shù)比較準(zhǔn)確)。 3.換用歐姆擋的另一量程時(shí)，一定要重新進(jìn)

6、行“歐姆調(diào)零”，才能進(jìn)行測(cè)量。 4.當(dāng)黑箱內(nèi)有電源時(shí)，不能用歐姆擋測(cè)量。 六、誤差分析 測(cè)量值偏大其主要原因可能是表筆與電阻兩端接觸欠緊而引入接觸電阻，或者在連續(xù)測(cè)量過(guò)程中，表筆接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起電表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)下降，內(nèi)阻增加。如果是高值電阻的測(cè)量值偏小，則可能是人體電阻并入造成。歐姆表的刻度是按標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)出，當(dāng)電池用舊了，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均發(fā)生變化，由此引起測(cè)量誤差。4【例1】2009年高考天津理綜卷如圖7-6-4所示為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示 意圖，其中電流表的滿偏電流Ig=300 A,內(nèi)阻Rg=100 ，可變電阻R 的最大阻值為10 k ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 ，圖中與接 線

7、柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色。按正確使用方法測(cè)量電阻Rx阻值 時(shí)，指針指在刻度盤(pán)的正中央，則Rx=_k。若該歐姆表使用一段 時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用 方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較_(填“變大”、“變 小”或“不變”)。熱點(diǎn)一 多用電表的原理 【解析】由I=E/(Rg+R+r+Rx)及Ig=E/(Rg+R+r)，指針指中央，I=1/2Ig=150 A,Rx=5 k;因歐姆表的內(nèi)阻變大，同樣的電阻值，電流變小，讀數(shù)變大。圖7-6-4紅5變大5 1如圖7-6-5所示是簡(jiǎn)化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S與不同接點(diǎn)連接，就組成不同的電表，已知R3R4，下面是

8、幾位同學(xué)對(duì)這一問(wèn)題的討論，請(qǐng)你判斷他們中的正確說(shuō)法是( )A.S與1、2連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且前者量程較大B.S與3、4連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且前者量程較大C.S與3、4連接時(shí)，多用電表就成了電壓表，且前者量程較大D.S與5連接時(shí)，多用電表就成了歐姆表A D圖7-6-56【例2】一多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是1、10、100。用10擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確， 發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到_擋。如果換擋后立即用表筆連接待測(cè) 電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是_，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤(pán)的示數(shù)如圖7-6-6，則 該電阻的阻值是_。 【名師支招】使用

9、多用電表“十二忌”： (1)忌不調(diào)零就使用多用電表。 (2)忌搞錯(cuò)連接方式。測(cè)電壓需并聯(lián)，測(cè)電流需串聯(lián)。 (3)忌搞反直流電流流向。直流電要從正極測(cè)試筆插孔流入，從負(fù)極測(cè)試筆插孔流出。 (4)忌用手接觸測(cè)試筆的金屬桿。特別在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿。 (5)忌用直流電擋位測(cè)交流電。 (6)忌用多用電表測(cè)不是50Hz的交流電。普通多用電表的交流電擋位是按照50 Hz設(shè)計(jì)的，不能準(zhǔn)確測(cè)量其他頻率的交流電。 (7)忌不進(jìn)行調(diào)零，就用多用電表測(cè)電阻值。 (8)改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零。 (9)忌把電池裝反。 (10)忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量。 (11)忌把電池裝在多

10、用電表內(nèi)長(zhǎng)期不用。 (12)多用電表不用時(shí)，忌選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋。熱點(diǎn)二 多用電表的使用 【解析】用10擋測(cè)量某電阻表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說(shuō)明被測(cè)電阻偏大，所以應(yīng)換用較高擋100擋，根據(jù)歐姆表原理，換擋后必須重新調(diào)零，其讀數(shù)為22100，即為2.2103或2.2 k。圖7-6-6100調(diào)零(或重新調(diào)零)2.2103(或2.2 k)7 22009年高考安徽理綜卷用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針?lè)謩e處于a、b的位置，如圖7-6-7所示。若多用電表的選擇開(kāi)關(guān)處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰?。圖7-6-7指針位置選擇開(kāi)關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100 mA mA直流電壓2.5

11、 V Vb電阻100 3200.5723.08【例3】如圖7-6-8所示，已知黑箱外有A、B、C三只接線柱，黑箱內(nèi)有一只定值電阻和 一個(gè)二極管，它們的兩端都直接接在接線柱上。用多用電表依次測(cè)三只接線柱間的 阻值，結(jié)果如表所示。請(qǐng)判定黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)。熱點(diǎn)三 用多用表判斷黑箱內(nèi)的元件圖7-6-8名師支招： 用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)電學(xué)元件的基本思路 【解析】A、B間電阻與電流方向無(wú)關(guān)，說(shuō)明A、B間一定是定值電阻；B、C間電阻與電流方向有關(guān)，且阻值比A、C間相應(yīng)阻值小，說(shuō)明二極管一定直接接在B、C間且C為正極，如圖7-6-9所示。圖7-6-9 【答案】如圖7-6-9紅表筆AABCCB黑表筆BCCBAA阻值()100150502k2.1k1009 3某同學(xué)對(duì)黑箱(見(jiàn)圖7-6-10)中一個(gè)電學(xué)元件的伏安特性進(jìn)行研究，通過(guò)正確測(cè)量，他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓Uab(Uaba-b)與流過(guò)它的電流I之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律：當(dāng)-15 VUab0時(shí)，I近似為零，當(dāng)Uab0時(shí)，Uab和I的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:(1)在圖7-6-11中畫(huà)出Uab0時(shí)，該元件的伏安特性曲線。(可用鉛筆作圖)(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，該元件具有的特性是_；(3)若將此黑箱接入圖7-6-12(1)電路