9 實驗：練習(xí)使用多用電表,【實驗?zāi)康摹?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.會使用多用電表測電壓、電流及電阻。 3.會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。,【實驗原理】 1.多用電表的原理：如圖為多用電表的原理圖，其中 1、2為電流測量端，3、4為電壓測量端，5為電阻測量 端，測量時，黑表筆插入“-”插孔，紅表筆插入 “+”插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與 待測量電器相應(yīng)的測量端。,2.晶體二極管： (1)構(gòu)造及符號：晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，一個叫正極，一個叫負極，它的符號如圖甲所示。,(2)特性：晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當(dāng)給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，小燈泡發(fā)光，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截斷，小燈泡不亮，如圖丙所示。,【實驗器材】 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。,【實驗過程】 一、實驗步驟 使用多用電表前應(yīng)先檢查其機械零件。若一開始指針不正對電流的零刻度，應(yīng)調(diào)節(jié)多用電表的機械零點調(diào)節(jié)旋鈕，使指針正對零刻度。,1.用多用電表測量小燈泡的電壓： (1)將功能選擇開關(guān)旋到直流電壓擋。 (2)根據(jù)待測電壓的估計值選擇量程。如果難以估測待測電壓值，應(yīng)按照從大到小的順序，先將選擇開關(guān)旋到最大量程上試測，然后根據(jù)測量出的數(shù)值，重新確定適當(dāng)?shù)牧砍淘龠M行測量。,(3)測量時，用紅、黑測試筆使多用電表跟小燈泡L并聯(lián)，注意使電流從“+”插孔流入多用電表，從“-”插孔流出多用電表，檢查無誤后再閉合開關(guān)S，如圖所示。,2.用多用電表測量通過小燈泡的電流： (1)多用電表直流電流擋與電流表原理相同，測量時應(yīng) 使電表與待測電路串聯(lián)。 (2)紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“-”插孔。測 量時，使電流從紅表筆流入(即紅表筆與電源正極相接 的一端)，從黑表筆流出(即黑表筆與電 源負極相接的一端)。如圖所示。,3.測電阻： (1)機械調(diào)零：使用前若指針沒有停在左端“0”位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)零定位螺絲，使指針指零。 (2)選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的合適擋位。 (3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端電阻“0”刻度處。,(4)測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，指針示數(shù)乘以量程倍率即為待測電阻阻值。 (5)測另一電阻時重復(fù)(2)(3)(4)。 (6)實驗完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。,4.研究二極管的單向?qū)щ娦裕?(1)測正向電阻：用多用電表的電阻擋，量程撥到“10”的位置上，將紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“-”插孔，然后兩表筆短接進行電阻擋調(diào)零后，將黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率求出正向電阻R1的阻值。,(2)測反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的歐姆擋(例如“1k”)，變換擋位之后，必須再次把兩表筆短接調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的負極，紅表筆接觸二極管的正極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率求出反向電阻R2的阻值。,5.用多用電表探究黑箱： (1)常見元件的特性及測量。,(2)“電學(xué)黑箱”問題的分析方法與思路 根據(jù)對黑箱外部接線柱的測試結(jié)果判定黑箱內(nèi)部元件的種類和電路的連接方式，除了應(yīng)熟悉電路的基本規(guī)律外，還必須善于利用電壓表和多用電表的歐姆擋進行測試，并對結(jié)果作出正確的分析和判斷，判定黑箱內(nèi)元件的思路如下：,根據(jù)以上思路判斷出黑箱內(nèi)有哪些電學(xué)元件后，再根據(jù)各接點間的測量數(shù)據(jù)進行邏輯推理，最后確定出元件的位置和連接方式。,二、數(shù)據(jù)處理 (1)測電阻時，電阻值等于表針的示數(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)如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.001等，讀數(shù)時應(yīng)估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。,【實驗探究】 1.多用電表的選擇開關(guān)對應(yīng)的數(shù)字含義相同嗎？ 提示：不相同。當(dāng)選擇開關(guān)指向電壓擋或電流擋時，其對應(yīng)的數(shù)字代表量程，當(dāng)選擇開關(guān)指向電阻擋時，其對應(yīng)的數(shù)字代表倍率。,2.當(dāng)用多用電表測電阻時，發(fā)現(xiàn)指針偏角太大，那么我們是更換大倍率還是小倍率？ 提示：指針偏角太大說明電阻示數(shù)太小，應(yīng)換小倍率。,3.使用多用電表時應(yīng)注意哪些問題？ 提示：使用多用電表“十二忌” (1)忌不調(diào)零就使用多用電表。 (2)忌接錯連接方式，測電壓需并聯(lián)，測電流需串聯(lián)。 (3)忌接反直流電流方向，直流電流要從正極表筆插孔流入，從負極表筆插孔流出。,(4)忌用手接觸表筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸表筆的金屬桿。 (5)忌用直流擋位測交變電流。 (6)忌用多用電表測不是50Hz的交變電流。普通多用電表的交變電流擋位是按照50Hz設(shè)計的，不能準(zhǔn)確測量其他頻率的交變電流。 (7)忌不進行歐姆調(diào)零就用多用電表測電阻值。,(8)忌改換歐姆擋擋位后不重新調(diào)零。 (9)忌把電池裝反。 (10)忌把電阻同其他電路連在一起進行測量。 (11)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長期不用。 (12)忌在多用電表不用時將選擇開關(guān)置于歐姆擋。,4.如何判斷二極管的好壞？ 提示：用多用電表的歐姆擋測量其正、反向電阻。 (1)當(dāng)R1與R2相差很大時，說明二極管質(zhì)量較好。 (2)當(dāng)R1與R2相差較小時，說明二極管質(zhì)量不好。 (3)當(dāng)R1與R2均較小，可能二極管短路。 (4)當(dāng)R1與R2均較大，可能二極管斷路。,5.怎樣分析電路故障？ 提示：電路故障一般都含有兩方面內(nèi)容：一是故障的性質(zhì)，即短路還是斷路；二是故障的位置，即故障發(fā)生在哪個元件上。所以一個電路中的故障，要從這兩個方面分析。只有確定了電路故障的性質(zhì)和故障發(fā)生的位置，才能完整地確定出電路的故障。,(1)根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點判斷 電路故障的判斷問題可以考察對電路的組成(結(jié)構(gòu))、特點等知識的理解程度。因此，把握電路的結(jié)構(gòu)、特點是解決這類問題的前提。,(2)用多用電表的電壓擋判斷電路故障的方法 電壓表有示數(shù)的原因： 電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為通路，同時與電壓表并聯(lián)的部分電路沒有短路現(xiàn)象發(fā)生時，電壓表有示數(shù)。,電壓表無示數(shù)的原因： a.電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為斷(開)路。 b.電壓表兩接線柱間含電源部分雖然為通路，但與電壓表并聯(lián)的部分電路出現(xiàn)了短路現(xiàn)象。 電壓表示數(shù)等于電源電動勢的原因： 電壓表的兩接線柱與電源間的部分是通路，與電壓表兩接線柱并聯(lián)部分的電路出現(xiàn)斷路。,類型1 多用電表的讀數(shù) 【典例1】如圖所示為多用電表的刻度盤，若選用倍率為“100”的電阻擋測電阻時，表針指示如圖所示，則：,(1)所測電阻的阻值為_；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0104的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋位是_(選填“10”“100”或“1k”)。 (2)用此多用電表進行測量，當(dāng)選用量程為50mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_mA；當(dāng)選用量程為250mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_mA。,(3)當(dāng)選用量程為10V的電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為_V。,【解析】(1)歐姆表讀數(shù)：對應(yīng)最上一行刻度值為15， 倍率為“100”，讀數(shù)為1.5103；測2.0104 電阻時應(yīng)選“1k”的歐姆擋。 (2)選50mA直流電流擋，則每一大格表示10mA，每一小 格表示1mA，測量的精確度為1mA，應(yīng)估讀到0.1mA(此 時為1/10估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為30.8mA；選擇量程 為250mA的電流擋，則每一大格表示50mA，每一小格表,示5mA，測量的精確度為5mA，應(yīng)估讀到1mA(此時為1/5估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為154mA。 (3)選擇10V電壓擋，則每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，測量的精確度為0.2V，應(yīng)估讀到0.1V(此時應(yīng)為1/2估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為6.0V。 答案：(1)1.5103 1k (2)30.8(30.730.9都正確) 154 (3)6.0,類型2 用多用電表測電阻 【典例2】(1)用多用電表的電阻擋測量阻值約幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的實驗操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為電阻擋調(diào)零旋鈕。把你認為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上。 a.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上電阻擋的0刻度，斷開兩表筆,b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆 c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)電阻擋1k d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)電阻擋100 e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆合理順序為_。,根據(jù)如圖所示指針位置，此被測電阻的阻值約為_。,(2)(多選)下述關(guān)于用多用電表電阻擋測電阻的說法中正確的是_。 A.測量電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量 B.測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結(jié)果 C.測量電路中的某個電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開 D.測量阻值不同的電阻時，都必須重新調(diào)零,【解析】(1)使用歐姆表的步驟是選擋、電阻擋調(diào)零、測量讀數(shù)、將選擇開關(guān)撥至交流電壓的最高擋或OFF擋。根據(jù)被測電阻的阻值知，應(yīng)選1k擋，根據(jù)歐姆表的讀數(shù)的規(guī)則知讀數(shù)為301k=30k。,(2)測量電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)過大，說明被測電阻較小，應(yīng)選用倍率較小的擋位，A項正確；測量時按規(guī)定紅、黑表筆分別插正、負插孔，但表筆只是兩個測量的引線，本身并沒有正負，故調(diào)換不會影響測量結(jié)果，B項錯誤；根據(jù)歐姆表的使用規(guī)則，C項正確；使用電阻擋時，換擋后應(yīng)重新調(diào)零，若測量不同電阻，不用換擋則不需要重新調(diào)零，D項錯誤。,答案：(1)cabe 30k(或30000) (2)A、C,類型3 用多用電表檢查電路故障 【典例3】如圖所示是某同學(xué)連接的實驗實物圖，合上開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮。他采用下列兩種方法檢查故障：,(1)用多用電表的直流電壓擋進行檢查： 那么選擇開關(guān)應(yīng)置于下列量程的_擋。(用字母序號表示) A.2.5V B.10V C.50V D.250V 在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應(yīng)接觸_(選填“a”或“b”)。,該同學(xué)測試結(jié)果如下所示，根據(jù)測試結(jié)果，可以判定故障是_。(假設(shè)只有下列中的某一項故障) A.燈A斷路 B.燈B短路 C.c、d段斷路 D.d、f段斷路,(2)用歐姆擋檢查： 測試前，應(yīng)將開關(guān)S_(選填“斷開”或“閉合”)。 測量結(jié)果如下表所示，由此可以斷定故障是_。,A.燈A斷路 B.燈B斷路 C.燈A、B都斷路 D.d、e間導(dǎo)線斷路,【解析】(1)總電動勢為6V，故選10V量程即可。 紅表筆接高電勢，即a端。綜合判斷：用電器兩端有電壓為斷路，無電壓為短路或完好，電源兩端無電壓為損壞，有電壓為完好，故選D。 (2)測電阻前應(yīng)斷開開關(guān)(斷開電源)。c、d間有阻值，說明燈A完好。d、e間無電流(電阻)，說明d、e間斷路。e、f間有阻值，說名明B燈完好。選D。,答案：(1)B a D (2)斷開 D,類型 用多用電表判斷電學(xué)黑箱問題 【典例】“黑箱子”表面有a、b、c三個連接柱，箱內(nèi)總共有兩個電學(xué)元件，每兩個接線柱之間只可連接一個元件，為了探明箱內(nèi)元件的種類及連接方式，某位同學(xué)用多用電表進行了如下探測： 第一步：用電壓擋對任意兩接線柱正、反向測量，指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；,第二步：用電阻“100”擋對任意兩接線柱正、反向測量，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示。,(1)第一步測量結(jié)果表明箱內(nèi)_。 (2)圖乙給出了圖甲中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?，其對?yīng)的電阻是_；圖丙給出了圖甲和中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?，其對?yīng)的阻值是_。,(3)請在圖丁的接線柱間用電路符號畫出黑箱內(nèi)的元件及連接情況。,(4)一個小燈泡與3V電池組的連接情況如圖戊所示，如果把圖戊中e、f兩端用導(dǎo)線直接相連，小燈泡可正常發(fā)光，欲將e、f兩端分別與黑箱子上的兩個連接柱相連后小燈泡仍可正常發(fā)光，那么，e端應(yīng)連接到_連接柱上，f端應(yīng)連接到_接線柱上。,【解析】(1)用電壓擋對任意兩接線柱正、反向測量， 指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明黑箱內(nèi)部無電源。 (2)用表盤刻度乘以相應(yīng)倍率，圖甲和的讀數(shù)為 1 200，圖甲的讀數(shù)為500。,(3)由第二步測量結(jié)果可列下表：,由上表可得黑箱內(nèi)有一個二極管接在a、c之間，c為其正極，b、c間有一個1 200的電阻，共兩個元件，其接法如圖所示。,(4)欲使小燈泡仍能正常發(fā)光，則燈泡連接黑箱的兩點間的電阻應(yīng)較小，故應(yīng)選擇連入二極管，并且使電流從c流向a，所以e接c，f接a。 答案：(1)無電源 (2)500 1 200 (3)見解析圖 (4)c a,