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1、第七章第七章 恒定電流恒定電流第六講實驗:練習使用多用電表第六講實驗:練習使用多用電表一、實驗目的1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會用多用電表測電壓、電流及電阻3會用多用電表判斷二極管的正負極,探索黑箱內(nèi)的電學元件二、實驗原理1表盤多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等,并且每一種測量都有幾個量程外形如圖所示:上半部分為表盤,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部分為選擇開關,它的四周刻有各種測量項目和量程另外,還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、指針定位螺絲和測試筆的插孔由于多用電表的測量項目和量程比較多,而表盤的空間有限,所以并不是每個項目的量程都有專門的標度,有些標度就屬
2、于共用標度,圖中的第二行就是交、直流電流和直流電壓共用的標度 2歐姆表的原理 三、實驗器材多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個四、實驗步驟1觀察多用電表的外形,認識選擇開關的測量項目及量程2檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置若不指零,則可用小螺絲刀進行機械調(diào)零3將紅、黑表筆分別插入“”“”插孔4如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關置于直流電壓擋,測小電珠兩端的電壓5如圖乙所示連好電路,將選擇開關置于直流電流擋,測量通過小電珠的電流6利用多用電表的歐姆擋測三個定值電阻的阻值,將測量值和真實值進行比較7研究二極管的單向?qū)щ娦?,利用?/p>
3、用電表的歐姆擋測二極管兩個引線間的電阻,確定正負極8探索黑箱內(nèi)的電學元件判斷目的判斷目的應用擋位應用擋位現(xiàn)象現(xiàn)象電源電源電壓擋電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源兩接線柱正、反接時均無示數(shù)說明無電源電阻電阻歐姆擋歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管二極管歐姆擋歐姆擋正接時示數(shù)很小,反接時示數(shù)很大正接時示數(shù)很小,反接時示數(shù)很大電容器電容器歐姆擋歐姆擋指針先指向某一小阻值,后逐漸增大到指針先指向某一小阻值,后逐漸增大到“”,且指針擺動,且指針擺動越來越慢越來越慢電感線圈電感線圈歐姆擋歐姆擋示數(shù)由示數(shù)由“”逐漸減小到某一較小固定示數(shù)逐漸減小到某一較小固定示數(shù)五、數(shù)據(jù)
4、處理1測電阻時,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測電流和電壓時,如果表盤的最小刻度為1、0.1、0.01等,讀數(shù)時應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)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可六、誤差分析1偶然誤差(1)歐姆表的表盤刻度不均勻,估讀時易帶來誤差(2)由于歐姆表刻度的非線性,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大,因此要選用恰當擋位,使指針在中值附近(3)讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差,要垂直表盤正對指針讀數(shù)2系統(tǒng)誤差(1)電池用舊后,電動勢會減小,內(nèi)阻會變大,致使電阻測量值偏大,要及時換電池(2)測電流、電壓時,
5、由于電表內(nèi)阻的影響,測得的電流、電壓值均小于真實值七、注意事項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電阻的估計值時,應先從小倍率開始,熟記“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因為歐姆擋的刻度盤上越靠左讀數(shù)越大,且測量前指針指在左側(cè)“”處)2多用電表使用的“七大注意”(1)使用前要機械調(diào)零(2)兩表筆在使用時,電流總是“紅入”、“黑出”(3)選擇開關的功能區(qū)域,要分清是測電壓、電流、電阻,還要分清是交流還
6、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,中間為電流、電壓、交流、直流共用,下為交流2.5 V專用(6)測電阻時待測電阻與電路、電源一定要斷開兩手一定不要同時接觸兩筆金屬桿指針指中值附近較準,否則換擋每換一擋必須重新歐姆調(diào)零讀出示數(shù)要乘以倍率(7)使用完畢,選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋,長期不用應取出電池 (2011安徽高考)(1)某同學使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值,先把選擇開關旋到“1 k”擋位,測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示請你簡述接下來的測量操作過程:_;_;_;測量結(jié)束后,將選擇開關旋到“OFF”擋(2)接下來采用“伏安法”較
7、準確地測量該電阻的阻值,所用實驗器材如圖2所示其中電壓表內(nèi)阻約為5 k,電流表內(nèi)阻約為5 .圖中部分電路已經(jīng)連接好,請完成實驗電路的連接 (3)如圖3所示是一個多量程多用電表的簡化電路圖,測量電流、電壓和電阻各有兩個量程當轉(zhuǎn)換開關S旋到位置3時,可用來測量_;當S旋到位置_時,可用來測量電流,其中S旋到位置_時量程較大 解析:(1)歐姆表讀數(shù)時,指針在中央位置附近時最準確開關旋到“1 k”擋位時,指針偏角太大,所以改換成小擋位“100”;換擋后,應對歐姆表重新進行調(diào)零;所測電阻阻值等于歐姆表表盤示數(shù)倍數(shù)(2)由(1)知,被測電阻Rx大約為2 000 ,RxRA,故應用電流表內(nèi)接法如圖所示 (3
8、)把開關旋到位置3時,表頭與電源連接,只有當歐姆表使用時,才用到電源;表頭用電阻并聯(lián)時,可改裝成電流表;所并聯(lián)的電阻阻值越小,根據(jù)電流與電阻阻值成反比,所分擔的電流越大答案:(1)斷開待測電阻,將選擇開關旋到“100”擋;將兩表筆短接,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”,使指針指向“0 ”;再接入待測電阻,將指針示數(shù)100,即為待測電阻阻值(2)見解析圖(3)電阻1、21 (2012江蘇高考)如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學元件,小明使用多用電表對其進行探測 (1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應先調(diào)整乙圖中多用電表的_(選填“A”、“B”或“C”)(2)在用多用電表的直流電壓擋探
9、測黑箱a、b接點間是否存在電源時,一表筆接a,另一表筆應_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b,同時觀察指針偏轉(zhuǎn)情況(3)在判定黑箱中無電源后,將選擇開關旋至“1”擋,調(diào)節(jié)好多用電表,測量各接點間的阻值測量中發(fā)現(xiàn),每對接點間正反向阻值均相等,測量記錄如下表兩表筆分別接a、b時,多用電表的示數(shù)如圖乙所示請將記錄表補充完整,并畫出黑箱圖中一種可能的電路.兩表筆接的接點兩表筆接的接點多用電表的示數(shù)多用電表的示數(shù)a、b_a、c10.0 b、c15.0 解析:(1)根據(jù)多用電表使用調(diào)整順序可知,先要機械調(diào)零,再歐姆調(diào)零,故選A;(2)要使電筆跟黑箱短暫接觸,否則若ab兩點間電壓過大容易損壞電表;(3)多用電表
10、選擇開關旋至“1”擋時,讀數(shù)為5.0 .回路中連接了三個完全相同的電學元件,接b、c時Rbc15 最大,接a、b時,Rab5 最小,可能每個元件電阻均為5 ,即bc間三個元件串聯(lián),ab間只有一個元件,ac間有兩個電學元件串聯(lián),如圖甲所示若每個電學元件電阻均為10 ,則Rbc15 最大,說明bc間有兩個元件并聯(lián)后與一個元件串聯(lián);Rab5 最小,說明ab間有兩個元件串聯(lián);Rac10 即說明ac間只有一個元件,如圖乙所示答案:(1)A(2)短暫(3)5.0如解析圖 (2011大綱全國高考)使用多用電表測量電阻時,多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯(lián),兩個表筆
11、分別位于此串聯(lián)電路的兩端現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢,給定的器材有:待測多用電表,量程為60 mA的電流表,電阻箱,導線若干實驗時,將多用電表調(diào)至1 擋,調(diào)好零點;電阻箱置于適當數(shù)值完成下列填空:(1)儀器連線如圖1所示(a和b是多用電表的兩個表筆)若兩電表均正常工作,則表筆a為_(填“紅”或“黑”)色 (2)若適當調(diào)節(jié)電阻箱后,圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2(a)、(b)、(c)所示,則多用電表的讀數(shù)為_,電流表的讀數(shù)為_mA,電阻箱的讀數(shù)為_.(3)將圖甲中多用電表的兩表筆短接,此時流過多用電表的電流為_mA;(保留3位有效數(shù)字)(4)計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為_V(保留3位有效數(shù)字) 解析:(1)根據(jù)“多用表歐姆擋工作時內(nèi)置電源正極與黑表筆相連”及“電流表工作時電流應由接線柱流入”可知表筆a應為黑色(2)由于多用表調(diào)至1 擋,據(jù)讀數(shù)規(guī)則可知多用表讀數(shù)為14.0 ;電流表讀數(shù)為53.0 mA;電阻箱讀數(shù)應為(140.16)4.6 .