物理实验十 练习使用多用电表 .ppt

实验十 练习使用多用电表实验准备实验目的(1)掌握多用电表的读数及使用方法.(2)掌握多用电表的工作原理，尤其是欧姆挡的工作原理.(3)使用多用电表探测黑箱内元件.实验原理电流电压电阻(1)多用电表外部构造多用电表可以用来测_、_和_，又称万用电表，其表面结构如图 S10-1 所示.其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“_”，右端标有“_”，其刻度分布是不均匀的；用于测_；中间的刻度线是用于测_和_的，其刻度是分布均匀的；最下面一条刻度线左侧标有“V”是用于测_的，其刻度是不均匀的.多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程.将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可对应测量电压或电阻.交流电压0电阻电流电压图 S10-1(2)多用电表测电阻的原理欧姆表的原理构造：如图 S10-2 所示，欧姆表由_，_、_和红、黑表笔组成.调零电阻 R图 S10-2欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联.外部：接被测电阻 Rx.全电路电阻 R总_RgRrRx电流表电池工作原理：闭合电路的欧姆定律.I_刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx0)时，调节调零电阻R，使 IIg，电流表的指针达到满偏，这一过程叫_.a.当 IIg时，Rx0，在满偏电流 Ig 处标为“0”.b.当 I0 时，Rx，在 I0 处标为“”.叫中值电阻.实验器材多用电表、晶体二极管(若干)、学生电源、小灯泡、导线.ERgRrRx欧姆调零实验过程实验步骤左机械调零红黑(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_端的零位置.若不指零，则可用小螺丝刀进行_.(3)将_、_表笔分别插入“”“”插孔.(4)如图 S10-3 甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于_挡，测小电珠两端的电压.直流电压(5)如图乙所示连好电路，将选择开关置于_挡，测量通过小灯泡的电流.直流电流甲乙图 S10-3(6)利用多用电表的_挡测三个定值电阻的阻值，将测量值和真实值进行比较.欧姆判断目的应用挡位现象电源_挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻_挡 两接线柱正、反接时示数相同二极管_挡 正接时示数很小，反接时示数很大电容器_挡指 针 先 指“0”后 逐 渐 增 大 到“”，且越来越慢电感线圈 _挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数(7)研究二极管的单向导电性，利用多用电表的_挡测二极管两个引线间的电阻，确定正、负极.电压欧姆(8)探索黑箱内的电学元件欧姆欧姆欧姆欧姆实验分析误差分析(1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池.(2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点.(3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指在中值附近.(4)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值.(5)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数.【基础检测】(2016 年吉林实验中学一模)某同学利用多用电表欧姆挡测某未知电阻的阻值，他将开关置于“1”挡位，指针示数如图S10-4，若想更准确一些，下面操作正确的步骤顺序是_(填字母序号).图 S10-4A.将两表笔短接进行欧姆调零B.将两表笔短接进行机械调零C.将开关置于“1 k”挡D.将开关置于“100”挡E.将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数答案：DAE考点 1 多用电表的使用与读数重点归纳1.多用电表使用的“七大注意”(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、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡.(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、交流、直流共用，下为交流 2.5 V 专用.(6)测电阻时：待测电阻与电路、电源一定要断开.两手一定不要同时接触两笔金属杆.指针指中值附近测量较准确，否则换挡.每换一挡必须重新欧姆调零.读出示数要乘以倍率.(7)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.2.欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧(1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘左右 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.刻度不均匀：左密右疏.欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率.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).(2)读数技巧欧姆表的读数央刻度附近.b.除非指针所在刻度盘处每个小格表示 1 时，要估读到下一位，其余情况都不用估读.c.电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.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 时，不用估读到下一位.典例剖析例 1：(2013 年新课标全国卷)某学生实验小组利用如图S10-5 所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有：多用电表；电压表：量程 5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值 5 k；导线若干.图 S10-5回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点.(2)将图 S10-5 中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图 S10-6 所示，这时电压表的示数如图 S10-7 所示.多用电表和电压表的读数分别为_k和_V.图 S10-6图 S10-7(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为 12 k和 4.00 V.从测量数据可知，电压表的内阻为_k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图 S10-8所示.根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为_ k.图 S10-8解析：(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零.(2)多用电表电流为“红进黑出”，题图 5 中外电路电流由2 到 1，所以红表笔应连 1 端.(3)多用电表挡位为“1 k”，指针指 15，则 R151 k15 k，由图 7 知电压表读数为 3.60 V.(4)当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电压表内阻，所以电压表内阻为 12 k.，解得：E9.00V.(5)15.0 k为多用电表电阻挡的中值电阻，中值电阻阻值即内电路阻值，所以电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为 15.0k，设内电路电池电动势为 E，则当电压表示数为 4.00 V 时，E 41512 12答案：(1)短接 (2)1 (3)15 3.60 (4)12 (5)9.00 15【考点练透】1.(2016 年安徽马鞍山模拟)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60 mA 的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至“1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值.完成下列填空：图 S10-9(1)仪器连线如图 S10-9 所示(a 和 b 是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作，则表笔 a 为_(填“红”或“黑”)色.(2)若适当调节电阻箱后，图中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 S10-10 甲、乙、丙所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_.(3)计算得到多用电表内电池的电动势为_V.(计算结果保留 3 位有效数字)甲乙丙图 S10-10解析：(1)因为欧姆表的黑表笔接内部电源的正极，所以根据电路的连接方式可知，a 是黑表笔.(2)因为多用电表调至“1”挡，所以读数为 14.0，电流表的读数为 53.0 mA，电阻箱的读数为 4.6.(3)由于欧姆表的内阻等于欧姆表的中值电阻，所以此欧姆表的内阻为 15，电阻箱和电流表的电阻之和为 14.根据欧姆定律 EIR总0.053(1514)V1.54 V.答案：(1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)1.54考点 2 用多用电表探索黑箱内的电学元件重点归纳多用电表探索黑箱内电学元件的方法(1)电源的判断：用多用电表的电压挡试触如有示数，则说明存在电源.(2)电阻的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数不变，则为电阻.(3)二极管的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如果示数差别很大，则为二极管.(4)电容器的判断：欧姆表两表笔正、反接测量，如为电容器，则示数均很大.典例剖析例 2：在“练习使用多用电表”的实验中：(1)在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔_(填“高”或“低”).(2)某同学把选择开关打到“1”挡，转动欧姆调零旋钮，发现无法调零，则他应_.A.用力转动欧姆调零旋钮B.先用螺丝刀转动指针定位螺丝机械调零C.更换多用电表的电池D.作报废处理，换新的多用电表所选择的挡位指针读数直流电压 10 V_电阻“10”挡_(3)在使用多用电表进行测量时，指针的位置如图 S10-11 所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数.图 S10-11(4)小徐同学要进行二极管正反向电阻测量实验，他可选用以下器件中的_.(填字母序号)ACBD解析：(1)欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔低.(2)把选择开关打到“1”挡，转动欧姆调零旋钮，无法调零，可能是多用电表没有进行机械调零造成的，他可以用螺丝刀转动指针定位螺丝进行机械调零，然后再进行欧姆调零，故选 B.(3)多用电表选择直流电压10 V 挡，由图示可知，其分度值为 0.2 V，示数为 3.6 V；选择开关置于电阻“10”挡，由图示表盘可知，其示数为 2610 260.(4)由图示可知，A 是电容器，C 是电阻，B、D 是二极管，因此可以选择 B、D 进行实验.答案：(1)低 (2)B (3)3.6 V260 (4)BD【考点练透】2.在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱 1、2 和 3.用欧姆表测得 1、2 接线柱之间的电阻为 1，2、3 接线柱之间的电阻为 1.5，1、3 接线柱之间的电阻为 2.5.(1)在下面的虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式.(2)如果将 1、3 接线柱用导线连接起来，1、2 接线柱之间的电阻为_.解析：(1)因为 1、2 接线柱之间的电阻与 2、3 接线柱之间的电阻之和等于1、3 接线柱之间的电阻，所以2 为中间的结点，又因为 2、3 接线柱之间的电阻与 1、2 接线柱之间的电阻的差等于 1、2 接线柱之间的电阻的一半，故 2、3 之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为 1，连接方式如图 D27 所示.图 D27(2)将 1、3 用导线相连后，等效电路如图 D28 所示.图 D281、2 之间的等效电阻 R0.6.答案：(1)如图 D27 所示.(2)0.6