,恒定電流,第 七 章,實(shí)驗(yàn)十練習(xí)使用多用電表,欄目導(dǎo)航,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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)使用多用電表測電壓、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外部構(gòu)造(如圖所示),知識梳理 夯實(shí)基礎(chǔ),(1)轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)可以使用多用電表測量電流、電壓、電阻等 (2)表盤的上部為表頭，用來表示電流、電壓和電阻的多種量程 2歐姆表原理 (1)內(nèi)部電路簡化如圖所示,三、實(shí)驗(yàn)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(gè) 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)對應(yīng)的測量項(xiàng)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(jìn)行機(jī)械調(diào)零 3將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔,4按如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，閉合開關(guān)，測量小燈泡兩端的電壓 5按如圖乙所示連好電路，將選擇開關(guān)置于直流電流擋，閉合開關(guān)，測量通過小燈泡的電流,6用多用電表測電阻的步驟 (1)調(diào)整定位螺絲，使指針指向電流的零刻度 (2)將選擇開關(guān)置于“”擋的“1”擋，短接紅、黑表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，然后斷開表筆，再使指針指向“” (3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，再與標(biāo)定值進(jìn)行比較 (4)選擇開關(guān)改置“100”擋，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 (5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐的電阻兩端，讀出指示的電阻值，然后斷開表筆，與標(biāo)定值進(jìn)行比較 (6)測定完畢，將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋,7探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件操作程序,五、數(shù)據(jù)處理 1測電阻時(shí)，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測電壓和電流時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.001等讀數(shù)時(shí)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(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可,六、誤差分析 1電池用舊后，電動(dòng)勢會(huì)減小，內(nèi)電阻會(huì)變大，致使電阻測量值偏大，要及時(shí)更換新電池 2歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來誤差，要注意其左密右疏的特點(diǎn) 3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(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，盡可能使指針指向表盤的中值附近 4測電流、電壓時(shí)，由于電表內(nèi)阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實(shí)值 5讀數(shù)時(shí)的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù),七、注意事項(xiàng) 1表內(nèi)電源正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆，但是紅表筆插入“”孔，黑表筆插入“”孔，注意電流的實(shí)際方向 2區(qū)分“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；歐姆零點(diǎn)是擋刻度盤右側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕 3測電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與被測元件并聯(lián)；測電流時(shí)，多用電表應(yīng)與被測元件串聯(lián) 4測量電阻時(shí)，每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,5由于歐姆表盤難于估讀，測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)量程的倍率 6使用多用電表時(shí)，手不能接觸測試筆的金屬桿，特別是在測電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿 7測量電阻時(shí)待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表 8如果長期不用歐姆表，應(yīng)把表內(nèi)電池取出 9在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí)，切記，在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器，不能只連接一個(gè)二極管，否則極易燒壞二極管,考點(diǎn)1多用電表的讀數(shù) 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(shí)，表針如圖所示，則：,核心考點(diǎn) 分層突破,(1)所測電阻的阻值為_，如果要用此多用電表測量一個(gè)阻值約為2.0104 的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋是_(選填“10”“100”或“1 k”) (2)用此多用電表進(jìn)行測量，當(dāng)選用量程為50 mA的電流擋測量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測電流為_mA：當(dāng)選用量程為250 mA的電流擋測量電流時(shí)，表針指于圖示位置，則所測電流為_mA (3)當(dāng)選用量程為10 V的電壓擋測量電壓時(shí)，表針也指于圖示位置，則所測電壓為_V.,1.5103,1 k,30.8(30.730.9都正確),154,6.1,解析：(1)歐姆表讀數(shù)：對應(yīng)最上面一行刻度值為15，倍率為“100”，讀數(shù)為1.5103 ；測2.0104 電阻時(shí)應(yīng)選“1 k”的歐姆擋 (2)選50 mA直流電流擋，則每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，測量的精確度為1 mA，應(yīng)估讀到0.1 mA(此時(shí)為1/10估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為30.8 mA；選擇量程為250 mA的電流擋，則每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，測量的精確度為5 mA，應(yīng)估讀到1 mA(此時(shí)為1/5估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為154 mA (3)選擇10 V電壓擋，則每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，測量的精確度為0.2 V，應(yīng)估讀到0.1 V(此時(shí)為1/2估讀)，指針對應(yīng)的讀數(shù)為6.1 V.,多用電表的讀數(shù)技巧 1歐姆表的讀數(shù) (1)選用“1”倍率時(shí)，要估讀到下一位，其余情況都不用估讀 (2)電阻值等于指針示數(shù)與所選倍率的乘積 2測電壓、電流時(shí)的讀數(shù)，要注意其量程，根據(jù)量程確定精確度，精確度是1、0.1、0.01時(shí)要估讀到下一位，精確度是2、0.2,5、0.5時(shí)，不用估讀到下一位,考點(diǎn)2多用電表探測黑箱內(nèi)的元件 例2如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件，小明使用多用電表對其進(jìn)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(yīng)先調(diào)整圖乙中多用電表的_(選填“A”“B”或“C”) (2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí)，一表筆接a，另一表筆應(yīng)_(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b，同時(shí)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(guān)旋至“1”擋，調(diào)節(jié)好多用電表，測量各接點(diǎn)間的阻值測量中發(fā)現(xiàn)，每對接點(diǎn)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(shí)，多用電表的示數(shù)如圖乙所示,A,短暫,請將記錄表補(bǔ)充完整，并在黑箱圖中畫出一種可能的電路.,5.0,解析：(1)此時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，要用調(diào)零定位螺絲A (2)為防止損壞電表，要用試觸法，故應(yīng)短暫接觸 (3)每對接點(diǎn)間正反向電阻阻值均相等，說明內(nèi)部電路中沒有二極管，只有三個(gè)相同阻值的電阻，結(jié)合串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，可以判斷a、b接點(diǎn)的電阻為5.0 ，可能的電路圖見嘗試解答,考點(diǎn)3多用電表檢查電路故障 例3(2014重慶卷)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測故障他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn) (1)斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_V，說明_正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈),11.5(11.211.8之間的值均可),蓄電池,(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是_(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈),小燈,解析：(1)因用直流50 V擋檢測，故滿偏時(shí)電壓為50 V，刻度均勻，在題圖乙所示位置時(shí)，讀數(shù)為11.5 V(11.211.8之間的值均可)，說明蓄電池正常 (2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)，指針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后多用電表讀數(shù)與原來相同，說明保險(xiǎn)絲、開關(guān)均正常，發(fā)生故障的器件只能為小燈,考點(diǎn)4實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新 例4(2013全國卷)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻使用的器材有：多用電表 電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值5 k； 導(dǎo)線若干,回答下列問題； (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調(diào)零點(diǎn),短接,(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和_(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端 (3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_k和_V.,1,15.0,3.60,(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 k和4.00 V從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_k. (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為_ V，電阻“1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_ k.,12.0,9.00,15.0,對應(yīng)演練 遷移運(yùn)用,