实验：练习使用多用电表

第8节实验：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．二、实验原理1.表盘多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．表盘如图所示：上半部分一、实验目的为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目的标识和量程．另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和试电笔的插孔．由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度．2.原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示．R为调零电阻，红黑表笔短接，根据闭合电路的欧姆定律有Ig＝ERg＋R＋r，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝ERg＋R＋r＋Rx，故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上刻出不同I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出．由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处．当Rx＝Rg＋R＋r时，I＝Ig2，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻．3.内部结构多用电表是由一个小量程的电流表和若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．如图所示，其中1、2为测量端，3、4为测量端，5为测量端，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相应的测量端．电流电阻电压－＋科目三考试实际道路考试技巧、视频教程科目四考试科目四仿真考试多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管和定值电阻(大、中、小)三个．四、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.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零．3.将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．4.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小灯泡两端的电压．5.如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．三、实验器材6.利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将选择开关扳到合适的倍率挡，先进行电阻调零，然后测量，读出指针示数，再乘以倍率；若换挡，要重新进行电阻调零．7.研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极．8.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间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数较小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且指针偏转越来越慢自感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数9.实验完毕拔出红黑表笔，选择开关扳到“OFF”挡或交流电压最大挡，若长期不用应取出电池．五、注意事项1．欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘(1)左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合．(2)刻度不均匀：左密右疏．(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡．在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处)．(4)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指表盘13到23的部分，即中央刻度附近．2．多用电表使用的“八大注意”(1)使用前要机械调零．(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”．(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流．(4)电压、电流挡为量程范围，电阻挡为倍率．(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5V专用．(6)测电阻时①待测电阻与电路、电源一定要断开．②两手一定不要同时接触两笔金属杆．③指针指中值附近较准，否则换挡．④每换一挡必须重新欧姆调零．⑤读出示数要乘以倍率．(7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡．(8)使用完毕，选择开关要置于OFF挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池．题型一：欧姆表的使用例1某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表)和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.(1)请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上．V(2)他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”．(3)在实验中，同学们读出电压表)的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为____________．V【解析】(1)欧姆表内电源正极接在欧姆表的负接线柱上，故红表笔应接电压表的负接线柱，黑表笔应接电压表的正接线柱．(2)电压表的内阻较大，故欧姆挡选择开关应选倍率为“×1k”．(3)欧姆表的内电阻为20×103Ω.电压表的电阻为n×103Ω，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Un×103×20×103＝U＋20Un＝n＋20nU.【答案】(1)(2)1k(3)E＝n＋20nU【方法与知识感悟】1.欧姆表的使用步骤2．选档原则：欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小，都有较大误差，通常视表盘中间一段刻度范围(14R中～4R中)为测量的有效范围．例2用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．题型二：多用电表的读数指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mA直流电压2.5Vb电阻×100【解析】直流电流100mA挡读第二行“0～10”一排，最小刻度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V挡读第二行“0～250”一排，最小分度值为0.05V，估读到0.01V就可以了；电阻×100挡读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”．【答案】23.0mA0.57V320Ω【方法与知识感悟】多用电表的读数技巧：(1)测电阻时(欧姆挡)读数：除非指针所在刻度盘处每个小格表示1Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读．电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积．(2)测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5等时，不用估读到下一位．例3黑箱上有三个接线柱A、B、C(如图所示)，已知里面装的元件只有两个(可能的元件是电池、电阻或二极管)，并且两个接线柱间最多只接一个元件，现测量结果如下：(1)用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压；(2)用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变；(3)用欧姆挡测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，有阻值，反接阻值较大；(4)用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，有阻值，阻值比第(2)步测得的大；反接阻值很大．根据测量结果画出箱内两个元件的接法．题型三：探测黑箱内的电学元件【思路点拨】探测黑箱内的电学元件是一个重要的知识点．【解析】第(1)步说明箱内无电源；第(2)说明A、C之间有一电阻；第(3)步说明箱内元件接法有图(a)、(b)所示的两种情况；第(4)步说明箱内接法只能是图(b)所示情况．【方法与知识感悟】用多用电表探测黑箱内的电学元件，不妨按照下列顺序来判断：先用电压挡测量黑箱各接线柱之间有无电压，从而判断出黑箱中有没有电池，并找出电池来．再用多用电表的欧姆挡正反测量各接线柱之间的电阻．如果有电阻且正接、反接其阻值不变，则所测二柱间为电阻，如果有电阻且正接反接阻值差别很大，便可判断出此二柱间接的应该是二极管．然后再用欧姆挡扩大电阻的测量范围，即将2个元件一起测，进一步确定和检验黑箱内的基本电学元件的类型．本实验中的黑箱限定只有三个接线柱，2个基本电学元件，较为简单，同时也有利于同学们对这些基本电学元件的电学特征的初步了解，这就为以后在生活中接触的电子电路的知识打下基础．1．某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻．将下列测量步骤补充完整：(1)检查多用电表的机械零点．(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻挡适当的倍率处．(3)将红、黑表笔_____，调节调零旋钮，使多用表指针指在．(4)测反向电阻时，将表笔接二极管正极，将另一表笔接二极管负极，读出电表示数．短接电阻挡零刻度处(或右端零刻度处)红(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_____(填“左侧”、“右侧”或“中央”)；否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)(4)．(6)测量完成后，拔出表笔，将选择开关拨向__．中央OFF挡(或交流电压最高挡)2．多用电表的面板示意图如图所示．在正确操作的情况下：(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是，测量结果为．(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是，测量结果为．直流电压1.20V直流电流48mA(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是，测量结果为．(4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：，．(5)全部测量结束后，应该选择开关拨到或者．(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从色表笔经____插孔流入电表．电阻1.6kΩ改用×1kΩ倍率重新欧姆调零，测量、读数OFF挡交流电压最高挡红正1．某同学用表盘如图所示的多用电表测量部分电子元件．①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻．请选择以下必须的步骤，按操作顺序写出：.A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零B．将红表笔和黑表笔接触C．把选择开关旋转到“×1k”位置DBEF【巩固基础】D．把选择开关旋转到“×100”位置E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度F．用两表笔分别接触约2kΩ左右的电阻的两端②若测量结果如图所示，则该电阻的测量值为kΩ.1.92．如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是(选填“×10”、“×100”或“×1k”)．2.2×103×1k(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为mA.(3)当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为V.19.5(19.4～19.6都正确)983.9【解析】(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为22，倍率为“×100”，读数为2.2×103Ω；2.0×104Ω＝20.0×103Ω，所以选用×1k挡测量结果较精确．(2)选50mA直流电流挡，则每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA(此时为110估读)，指针对应的读数为19.5mA；选择量程为250mA的电流挡，则每一大格表示50mA，每一小格表示5mA；测量的精确度为5mA，应估读到1mA(此时为15估读)，指针对应的读数为98mA.(3)选择10V电压挡，则每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V(此时应为12估读)，指针对应的