聯(lián)立高級(jí)中學(xué)選修3 1第七章實(shí)驗(yàn)十

實(shí)驗(yàn)十練習(xí)使用多用電表【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。2.會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻。3.會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。【實(shí)驗(yàn)原理】1.外部構(gòu)造(1)轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)可以使用多用電表測(cè)量電流、電壓、電阻等。(2)表盤的上部為表頭，用來表示電流、電壓和電阻的多種量程。(3)由于多用電表的測(cè)量項(xiàng)目和量程比較多，而表盤的空間有限，所以并不是每個(gè)項(xiàng)目的量程都有專門的標(biāo)度，有些標(biāo)度就屬于共用標(biāo)度，圖中的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標(biāo)度。2.歐姆表原理(1)內(nèi)部電路簡(jiǎn)化如圖。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，①當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，②當(dāng)被測(cè)電阻Rx接在紅、黑表筆兩端時(shí),③當(dāng)時(shí)，中值電阻R中=Rg+R+r。【實(shí)驗(yàn)器材】多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)?！緦?shí)驗(yàn)過程】一、實(shí)驗(yàn)步驟1.觀察多用電表的外形，認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)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刻度左端的零刻度位置。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.測(cè)小燈泡的電壓和電流。(1)按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測(cè)小燈泡兩端的電壓。(2)按如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過小燈泡的電流。5.用多用電表測(cè)電阻的步驟(1)調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度。(2)選擇開關(guān)置于“Ω”擋的“×1”,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向電阻的零刻度,然后斷開表筆,再使指針指向∞刻度處。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。錦囊妙訣：機(jī)械調(diào)零第一步，斷開表筆調(diào)螺母。指針指向∞時(shí)，根據(jù)阻值來選擋。短接表筆指零歐，測(cè)時(shí)雙手勿觸阻。中值附近去讀數(shù)，測(cè)量阻值高精度。勿忘得數(shù)乘倍率，用完撥回“OFF”擋。(4)選擇開關(guān)改置“×100”擋,重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾十千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(6)測(cè)量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。6.探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件判斷目的應(yīng)用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時(shí)均無示數(shù)說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時(shí)示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時(shí)示數(shù)很小，反接時(shí)示數(shù)很大電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值，后逐漸增大到“∞”電感線圈歐姆擋示數(shù)由“∞”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)二、數(shù)據(jù)處理1.測(cè)電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積。指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。2.測(cè)電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.001等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可?！菊`差分析】1.偶然誤差(1)歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來誤差。(2)由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針在中值附近。(3)讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易造成偶然誤差，要垂直表盤正對(duì)指針讀數(shù)。2.系統(tǒng)誤差(1)電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小，內(nèi)阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)換電池。(2)測(cè)電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測(cè)得的電流、電壓值均小于真實(shí)值?！咀⒁馐马?xiàng)】1.歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤(1)左∞右0：電阻無限大與電流、電壓零刻度重合，電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合。(2)刻度不均勻：左密右疏。(3)歐姆擋是倍率擋，即讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率。電流、電壓擋是量程范圍擋。在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí)，應(yīng)先從小倍率開始，熟記“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因?yàn)闅W姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大，且測(cè)量前指針指在左側(cè)“∞”處)。(4)歐姆表的讀數(shù)待測(cè)電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘以倍率。為了減小讀數(shù)誤差，指針應(yīng)指表盤到的部分，即中央刻度附近。2.多用電表使用的“七大注意”(1)使用前要機(jī)械調(diào)零。(2)兩表筆在使用時(shí)，電流總是“紅入”“黑出”。(3)選擇開關(guān)的功能區(qū)域，要分清是測(cè)電壓、電流、電阻，還要分清是交流還是直流。(4)電壓、電流擋為量程范圍擋，歐姆擋為倍率擋。(5)刻度線有三條：上為電阻專用，中間為電壓、交流、直流共用，下為交流2.5V專用。(6)測(cè)電阻時(shí)①待測(cè)電阻與電路、電源一定要斷開。②兩手一定不要同時(shí)接觸兩筆金屬桿。③指針指中值附近較準(zhǔn)，否則換擋。④每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。⑤讀出示數(shù)要乘以倍率。(7)使用完畢，選擇開關(guān)要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池。【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】可用數(shù)字式多用電表替代機(jī)械指針或多用電表。其優(yōu)點(diǎn)：(1)測(cè)量讀數(shù)方便；(2)測(cè)量精度高。缺點(diǎn)：學(xué)生對(duì)數(shù)字式多用電表的測(cè)量原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)難以掌握。熱點(diǎn)1

多用電表的使用和讀數(shù)【典例1】(2013·廣州模擬)(1)用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量:①旋動(dòng)部件

，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線。②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。③將插入“+”“-”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件

，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的

(選填“0刻線”或“∞刻線”)。④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按

的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量。A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)(2)如圖所示為多用電表的表盤，測(cè)電阻時(shí)，若用的是“×100”擋，這時(shí)指針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為

Ω；測(cè)直流電流時(shí)，用的是100mA的量程，指針?biāo)倦娏髦禐?/p>

mA；測(cè)直流電壓時(shí)，用的是50V量程，則指針?biāo)镜碾妷褐禐?/p>

V?！緲?biāo)準(zhǔn)解答】(1)使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針指向左邊的零刻度處，使用中每次換歐姆擋都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指向右邊的零刻度處。由于測(cè)量時(shí)，指針從無窮大電阻開始偏轉(zhuǎn)，偏角過小，說明需增大倍率，使指針指向歐姆表中間刻度附近。(2)若用“×100”擋測(cè)電阻時(shí)，指針讀數(shù)為：17.0×100Ω=1700Ω若用量程100mA測(cè)直流電流時(shí)，讀數(shù)為：4.7×10mA=47mA若用量程50V測(cè)直流電壓時(shí)，讀數(shù)為23.1V。答案：(1)①S③T0刻線④ADC(2)17004723.1熱點(diǎn)2

利用多用電表探索黑箱內(nèi)的元件【典例2】(2012·江蘇高考)如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。(1)在使用多用電表前，發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處，應(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的

(選填“A”“B”或“C”)。(2)在用多用電表的直流電壓擋探測(cè)黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí)，一表筆接a，另一表筆應(yīng)

(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關(guān)旋至“×1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測(cè)量各接點(diǎn)間的阻值。測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，每對(duì)接點(diǎn)間正反向阻值均相等，測(cè)量記錄如表。兩表筆分別接a、b時(shí)，多用電表的示數(shù)如圖乙所示。請(qǐng)將記錄表補(bǔ)充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路。兩表筆接的接點(diǎn)多用電表的示數(shù)a、b

Ωa、c10.0Ωb、c15.0Ω【標(biāo)