高中物理第二章直流電路學(xué)生實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表參考講義教科版

第二章第7節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向考向一考向三考向二一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(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(huì)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。二、實(shí)驗(yàn)原理

1．歐姆表

(1)原理：依據(jù)閉合電路歐姆定律制成，它是由電流表改裝而成的。

(2)內(nèi)部構(gòu)造：由表頭、電源和可變電阻三部分組成。圖2－7－1圖2－7－22．多用電表

(1)原理：將電流表、電壓表和歐姆表共用一個(gè)表頭，就成為多用電表，也稱萬(wàn)用表。①作為電流表使用時(shí)，表頭并聯(lián)有分流電阻，且并聯(lián)不同的分流電阻就成為不同量程的電流表。②作為電壓表使用時(shí)表頭串聯(lián)有分壓電阻，串聯(lián)不同的分壓電阻就成為不同量程的電壓表。③作為歐姆表使用時(shí)，表頭串聯(lián)了電池和調(diào)零電阻。(2)外形構(gòu)造：圖2－7－3如圖2－7－3所示，上半部是表頭，表頭的表盤(pán)上有電流、電壓、電阻等多種刻度，其中最下面一行是交流電壓表的刻度，最上面一行是歐姆表的刻度，這兩個(gè)刻度是不均勻的，其余刻度是均勻的，因此共有一條刻度線但標(biāo)有不同的數(shù)值。表頭下部有一個(gè)定位螺絲，使用前應(yīng)先調(diào)整指針在零刻度線處。多用電表的下半部的中心部位是選擇開(kāi)關(guān)，盤(pán)面上還有電阻擋的調(diào)零旋鈕，下面有兩個(gè)紅、黑表筆插孔。三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)。四、實(shí)驗(yàn)步驟

(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)刻度左端的零位置。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)如圖2－7－4甲所示連好電路，將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于直流電壓擋，測(cè)小電珠兩端的電壓。

(5)如圖2－7－4乙所示連好電路，將選擇開(kāi)關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過(guò)小電珠的電流。圖2－7－4(6)利用多用電表的歐姆擋測(cè)三個(gè)定值電阻的阻值，將測(cè)量值和真實(shí)值進(jìn)行比較。

(7)研究二極管的單向?qū)щ娦?，利用多用電表的歐姆擋測(cè)二極管兩個(gè)引線間的電阻，確定正、負(fù)極。(8)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(wú)示數(shù)，說(shuō)明無(wú)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“0Ω”后逐漸增大到“∞”，且越來(lái)越慢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)六、注意事項(xiàng)

(1)使用多用電表“十三忌”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忌搞反直流電流方向，直流電要從正極測(cè)試筆流入，從負(fù)極測(cè)試筆流出。④忌用手接觸測(cè)試筆的金屬桿，特別是在測(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)頻率不是50Hz的交流電。普通多用電表的交流電擋位是按照50Hz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)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測(cè)電阻值。⑧忌只看讀數(shù)不乘倍率。⑨改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零。⑩忌把電池裝反。?忌把電阻同其他電路聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量。?忌把電池裝在多用電表內(nèi)長(zhǎng)期不用。?多用電表不用時(shí)，忌選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋。

(2)用多用電表測(cè)黑箱時(shí)，一定要先用電壓擋判斷其內(nèi)有無(wú)電源，確定無(wú)電源后才能使用歐姆擋測(cè)量。

(3)用多用電表測(cè)電流和電壓時(shí)，要先選擇量程再進(jìn)行測(cè)量，且不要把量程當(dāng)成倍率。七、誤差分析

(1)測(cè)電阻時(shí)，表盤(pán)刻度線不均勻造成讀數(shù)誤差。

(2)電池舊了電動(dòng)勢(shì)下降，會(huì)使電阻測(cè)量值偏大。[例1]用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針?lè)謩e處于a和b的位置，如圖2－7－5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2－7－5指針位置選擇開(kāi)關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100mAmA電流電壓2.5VVb電阻×100Ω[解析]

多用電表的直流電壓、直流電流的刻度都是均勻的。讀直流電壓、電流時(shí)看表盤(pán)中央的那條刻度均勻的刻度線。對(duì)于直流100mA，每一小格表示2mA，所以讀數(shù)是23.0mA；對(duì)于2.5V的電壓擋，每小格表示0.05V，所以讀數(shù)為0.57V；電阻的測(cè)量讀最上面的一條刻度線，所以讀數(shù)為320Ω。[答案]

23.0

0.57

320[例2]

(2011·安徽高考)(1)某同學(xué)使用多用電表粗略測(cè)量一定值電阻的阻值，先把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1k”擋位，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖2－7－6所示。請(qǐng)你簡(jiǎn)述接下來(lái)的測(cè)量操作過(guò)程：圖2－7－6①_________________________________________________；②__________________________________________________；③__________________________________________________；④測(cè)量結(jié)束后，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“OFF”擋。(2)接下來(lái)采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn)器材如圖2－7－7所示。其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω。圖中部分電路已經(jīng)連接好，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。圖2－7－7(3)圖2－7－8是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來(lái)測(cè)量________；當(dāng)S旋到位置______時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S旋到位置________時(shí)量程較大。圖2－7－8[解析]

(1)歐姆表讀數(shù)時(shí)，指針在中央位置附近時(shí)最準(zhǔn)確，開(kāi)關(guān)旋到“×1k”擋時(shí)，指針偏角太大，所以改換成小擋位“×100”；換擋后，應(yīng)對(duì)歐姆表重新進(jìn)行調(diào)零；所測(cè)電阻阻值等于表盤(pán)示數(shù)×倍數(shù)。

(2)上一問(wèn)可以粗略地知道被測(cè)電阻為幾千歐，與電壓表的內(nèi)阻相近，因此安培表應(yīng)用內(nèi)接法。

(3)多用電表測(cè)電阻時(shí)，電源內(nèi)置；作電流表時(shí)，電阻與表頭并聯(lián)；并聯(lián)電阻越小，電流表的量程越大。[答案]

(1)①斷開(kāi)待測(cè)電阻，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“×100”擋②將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω”

③再接入待測(cè)電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測(cè)電阻阻值(2)連線如圖(3)電阻1、2

1[例3]

把一只電阻和一只半導(dǎo)體二極管串聯(lián)裝在盒子里，盒子外面只露出三個(gè)接線柱A、B、C，如圖2－7－9所示。今用多用電表的歐拇擋進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的阻值如下表所示，試在虛線框內(nèi)畫(huà)出盒內(nèi)元件的符號(hào)和電路。圖2－7－9紅表筆ACCBAB黑表筆CABCBA阻值有阻值阻值同AC測(cè)量值很大很小很大接近AC間電阻[