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9实验:练习使用多用电表1.了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法。2.会使用多用电表测电压、电流及电阻。3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。1.多用电表的原理:如图为多用电表的原理图,其中1、2为电流测量端,3、4为电压测量端,5为电阻测量端,测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测量电器相应的测量端。2.二极管的单向导电性:晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图甲所示。晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,小灯泡发光,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截断,小灯泡不亮,如图丙所示。多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。一、实验步骤1.观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程。2.测电压、电流:(1)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。(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。(3)如图甲所示连好电路,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。(4)如图乙所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。3.测电阻:(1)机械调零:使用前若指针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动调零定位螺丝,使指针指零。(2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整调零电阻旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)。(6)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。4.研究二极管的单向导电性:(1)测正向电阻:用多用电表的电阻挡,量程拨到“×10”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1的阻值。(2)测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×1k”),变换挡位之后,须再次把两表笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率求出反向电阻R2的阻值。5.探索黑箱内的电学元件:判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小,反接时示数很大二、数据处理利用多用电表的欧姆挡测三个电阻的阻值,比较测量值和真实值的误差。1.使用多用电表测量电阻时,选用不同的倍率挡或每次更换不同的倍率挡后都要进行电阻调零,思考为什么要进行电阻调零?提示：使用多用电表的电阻挡测量电阻时,不同的倍率挡,电表的内部电路不同,所需要的调零电阻也不一样大,所以选好适当的倍率挡或每次更换不同的倍率挡后都要先进行电阻调零。2.我们强调多用电表的红表笔要插到表盘的正插孔中,黑表笔要插到负插孔中,为什么要这样规定?若在测电阻时不小心把红黑表笔接反了,思考分析这样操作对测出的电阻值有影响吗?提示：表的盘面上的“+”“-”插孔表示直流电流挡、直流电压挡的正负接线柱。因此,不管测什么项目,首先将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入“-”插孔。而在欧姆挡中红黑表笔相当于两根导线,若只是在测电阻时不小心把红黑表笔接反了,对测出的电阻值没有影响。类型一用多用电表测电阻【典例1】一只多用电表的测量电阻部分共分“×1”“×10”“×100”“×1k”四挡,表面电阻刻度如图甲所示,某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值,他选择“×100”挡,并按使用规则正确地调整好了多用电表。测量时表针的偏转如图乙所示,为使测量结果尽可能准确,他决定再测量一次,再次测量时,他应选择的是“”挡;在后面所给的几个操作步骤中,不需要进行的是(填步骤前的字母代号);在应该进行的操作步骤中,按顺序应选①,②,③,④,⑤。(填步骤前的字母序号)A.把两根表笔短接B.将选择开关旋转到上面所选择的量程上C.将选择开关放置到交流电压的最高挡D.在两表笔分离的情况下,调节电表的指针定位螺丝,使指针指在最左端零位E.把两根表笔分别与待测电阻两端接触,指针稳定后读出电阻值F.调节欧姆挡的调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上【解析】第一次测量指针偏转角度太小,阻值大,说明应选更大倍率挡测量,所以应再选“×1k”挡。不需要的步骤为D。按测量步骤应选择的步骤顺序为BAFEC。答案:×1kDBAFEC类型二黑盒问题【典例2】(2012·江苏高考)如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的(选填“A”“B”或“C”)。(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路。两表笔接的接点多用电表的示数a、bΩa、c10.0Ωb、c15.0Ω【解析】(1)此时应进行机械调零,要用调零定位螺丝A。(2)为防止损坏电表,要用试触法,故应短暂接触。(3)每对接点间正反向电阻阻值均相等,说明内部电路中没有二极管,只有三个相同阻值的电阻,结合串、并联电路的特点,可以判断a、b接点的电阻为5.0Ω,可能的电路图如图:答案:(1)A(2)短暂(3)5.0电路图见解析