高中物理第二章直流電路學生實驗：練習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考向考向一考向三考向二一、實驗目的

(1)了解多用電表的構造和原理，掌握多用電表的使用方法。

(2)會用多用電表測電壓、電流及電阻。

(3)會用多用電表探索黑箱中的電學元件。二、實驗原理

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表頭，就成為多用電表，也稱萬用表。①作為電流表使用時，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，表頭串聯(lián)了電池和調(diào)零電阻。(2)外形構造：圖2－7－3如圖2－7－3所示，上半部是表頭，表頭的表盤上有電流、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有不同的數(shù)值。表頭下部有一個定位螺絲，使用前應先調(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關，盤面上還有電阻擋的調(diào)零旋鈕，下面有兩個紅、黑表筆插孔。三、實驗器材多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小電珠、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。四、實驗步驟

(1)觀察多用電表的外形，認識選擇開關的測量項目及量程。

(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，則可用小螺絲刀進行機械調(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，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋，測小電珠兩端的電壓。

(5)如圖2－7－4乙所示連好電路，將選擇開關置于直流電流擋，測量通過小電珠的電流。圖2－7－4(6)利用多用電表的歐姆擋測三個定值電阻的阻值，將測量值和真實值進行比較。

(7)研究二極管的單向導電性，利用多用電表的歐姆擋測二極管兩個引線間的電阻，確定正、負極。(8)探索黑箱內(nèi)的電學元件判斷目的應用擋位現(xiàn)象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數(shù)，說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數(shù)相同二極管歐姆擋正接時示數(shù)很小，反接時示數(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

(1)使用多用電表“十三忌”①忌不調(diào)零就使用多用電表。②忌搞錯連接方式，測電壓需并聯(lián)，測電流需串聯(lián)。③忌搞反直流電流方向，直流電要從正極測試筆流入，從負極測試筆流出。④忌用手接觸測試筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應注意不要用手接觸測試筆的金屬桿。⑤忌用直流電擋位測交流電。⑥忌用多用電表測頻率不是50Hz的交流電。普通多用電表的交流電擋位是按照50Hz設計的，不能準確測量其他頻率的交流電。⑦忌不進行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測電阻值。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)在一起進行測量。?忌把電池裝在多用電表內(nèi)長期不用。?多用電表不用時，忌選擇開關置于歐姆擋。

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

(3)用多用電表測電流和電壓時，要先選擇量程再進行測量，且不要把量程當成倍率。七、誤差分析

(1)測電阻時，表盤刻度線不均勻造成讀數(shù)誤差。

(2)電池舊了電動勢下降，會使電阻測量值偏大。[例1]用多用電表進行了幾次測量，指針分別處于a和b的位置，如圖2－7－5所示。若多用電表的選擇開關處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰?。圖2－7－5指針位置選擇開關所處擋位讀數(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、電流時看表盤中央的那條刻度均勻的刻度線。對于直流100mA，每一小格表示2mA，所以讀數(shù)是23.0mA；對于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)某同學使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關旋到“×1k”擋位，測量時指針偏轉如圖2－7－6所示。請你簡述接下來的測量操作過程：圖2－7－6①_________________________________________________；②__________________________________________________；③__________________________________________________；④測量結束后，將選擇開關旋到“OFF”擋。(2)接下來采用“伏安法”較準確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖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，請完成實驗電路的連接。圖2－7－7(3)圖2－7－8是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程。當轉換開關S旋到位置3時，可用來測量________；當S旋到位置______時，可用來測量電流，其中S旋到位置________時量程較大。圖2－7－8[解析]

(1)歐姆表讀數(shù)時，指針在中央位置附近時最準確，開關旋到“×1k”擋時，指針偏角太大，所以改換成小擋位“×100”；換擋后，應對歐姆表重新進行調(diào)零；所測電阻阻值等于表盤示數(shù)×倍數(shù)。

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

(3)多用電表測電阻時，電源內(nèi)置；作電流表時，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斷開待測電阻，將選擇開關旋到“×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再接入待測電阻，將指針示數(shù)×100，即為待測電阻阻值(2)連線如圖(3)電阻1、2

1[例3]

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