高中物理实验十《练习使用多用电表》课件（教科版）选修3-1

欢迎进入物理课堂 实验十练习使用多用电表 1 了解多用电表的构造和原理 掌握多用电表的使用方法2 会使用多用电表测电压 电流及电阻3 会用多用电表探索黑箱中的电学元件 1 外部构造 1 转动选择开关可以使用多用电表测量电流 电压 电阻等 2 表盘的上部为表头 用来表示电流 电压和电阻的多种量程 2 欧姆表原理 1 内部电路简化如图 2 根据闭合电路欧姆定律 当红 黑表笔短接时 当被测电阻Rx接在红 黑表笔两端时 当时 中值电阻 多用电表 电学黑箱 直流电源 开关 导线若干 小灯泡 二极管 定值电阻 大 中 小 三个 一 实验步骤1 观察多用电表的外形 认识选择开关对应的测量项目及量程2 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置 若不指零 则可用小螺丝刀进行机械调零3 将红 黑表笔分别插入 插孔4 按如图甲所示连好电路 将多用电表选择开关置于直流电压挡 测小灯泡两端的电压 5 按如图乙所示连好电路 将选择开关置于直流电流挡 测量通过小灯泡的电流 6 用多用电表测电阻的步骤 1 调整定位螺丝 使指针指向电流的零刻度 2 选择开关置于 挡的 1 短接红 黑表笔 调节欧姆调零旋钮使指针指向电阻的零刻度 然后断开表笔 再使指针指向 刻度处 3 将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端 读出指示的电阻值 然后断开表笔 再与标定值进行比较 4 选择开关改置 100 挡 重新进行欧姆调零 5 再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻两端 读出指示的电阻值 然后断开表笔 与标定值进行比较 6 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 锦囊妙诀 机械调零第一步 断开表笔调螺母 指针指向 时 根据阻值来选挡 短接表笔指零欧 测时双手勿触阻 中值附近去读数 测量阻值高精度 勿忘得数乘倍率 用完拨回 OFF 挡 7 探索黑箱内的电学元件 判断目的 应用挡位 现象 电源 电阻 二极管 电压挡 欧姆挡 欧姆挡 两接线柱正 反接时均无示数说明无电源 两接线柱正 反接时示数相同 正接时示数很小 反接时示数很大 判断目的 应用挡位 现象 电容器 电感线圈 欧姆挡 欧姆挡 指针先指向某一小阻值 后逐渐增大到 且指针摆动越来越慢 示数由 逐渐减小到某一较小固定示数 二 数据处理1 测电阻时 电阻值等于指针的示数与倍率的乘积 指针示数的读数一般读两位有效数字2 测电压和电流时 如果所读表盘的最小刻度为1 0 1 0 001等 读数时应读到最小刻度的下一位 若表盘的最小刻度为0 2 0 02 0 5 0 05等 读数时只读到与最小刻度位数相同即可 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 要注意其左密右疏的特点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 1 表内电源正极接黑表笔 负极接红表笔 但是红表笔插入 孔 黑表笔插入 孔 注意电流的实际方向2 区分 机械零点 与 欧姆零点 机械零点是表盘刻度左侧的 0 位置 调整的是表盘下边中间的定位螺丝 欧姆零点是指刻度盘右侧的 0 位置 调整的是欧姆挡的调零旋钮3 测电压时 多用电表应与被测元件并联 测电流时 多用电表应与被测元件串联 4 测量电阻时 每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零5 由于欧姆表盘难于估读 测量结果只需取两位有效数字 读数时注意乘以相应量程的倍率6 使用多用电表时 手不能接触测试笔的金属杆 特别是在测电阻时 更应注意不要用手接触测试笔的金属杆7 测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开 否则不但影响测量结果 甚至可能损坏电表8 如果长期不用欧姆表 应把表内电池取出9 在研究二极管的单向导电性时 切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器 不能只连接一个二极管 否则极易烧坏二极管 1 利用多用电表电压挡可以判断电路故障2 利用多用电表电阻挡可以粗略地判断被测电阻的大小 然后确定内接法 外接法 准确测量3 利用多用电表电阻挡还可以判断某一元件是电阻 电容器 电感器 二极管等 多用电表的使用方法 例证1 2011 安徽高考 1 某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值 先把选择开关旋到 1k 挡位 测量时指针偏转如图 a 所示 请你简述接下来的测量过程 测量结束后 将选择开关旋到 OFF 挡 2 接下来采用 伏安法 较准确地测量该电阻的阻值 所用实验器材如图 b 所示 其中电压表内阻约为5k 电流表内阻约为5 图中部分电路已经连接好 请完成实验电路的连接 3 图 c 是一个多量程多用电表的简化电路图 测量电流 电压和电阻各有两个量程 当转换开关S旋到位置3时 可用来测量 当S旋到位置 时 可用来测量电流 其中S旋到位置 时量程较大 规范解答 1 由指针偏转知所选挡位过大 电阻读数大约为2k 所以需要换 100挡 换挡后要重新进行欧姆调零 最后读数 2 该电阻的阻值约为2k 和电压表 电流表内阻比较知为一个大电阻 所以电流表要用内接法 电路连接如图 3 测量电阻需要内接电源 所以开关S旋到位置3时 用来测量电阻 测量电流时 表头要并联分流电阻 故当S旋到位置1 2时 用来测量电流 分流电阻越小量程越大 所以旋到位置1时量程较大 答案 1 断开待测电阻 将选择开关旋到 100 挡 将两表笔短接 调整 欧姆调零旋钮 使指针指向 0 再接入待测电阻 将指针示数 100 即为待测电阻阻值 2 见规范解答图 3 电阻1 21 多用电表欧姆挡的使用 例证2 2011 北京高考 用如图所示的多用电表测量电阻 要用到选择开关K和两个部件S T 请根据下列步骤完成电阻测量 旋动部件 使指针对准电流的 0 刻线 将K旋转到电阻挡 100 的位置 将插入 插孔的表笔短接 旋动部件 使指针对准电阻的 填 0刻线 或 刻线 将两表笔分别与待测电阻相接 发现指针偏转角度过小 为了得到比较准确的测量结果 请从下列选项中挑出合理的步骤 并按 的顺序进行操作 再完成读数测量 A 将K旋转到电阻挡 1k 的位置B 将K旋转到电阻挡 10 的位置C 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D 将两表笔短接 旋动合适部件 对电表进行校准 规范解答 用多用电表测量电阻时 在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上 若指针不在零刻度线上 用螺丝刀小心转动调零螺丝S 使指针对准电流的 0刻线 然后转动选择开关K 选择量程 再将两表笔短接 调整调零电阻的旋钮T 使指针对准满偏刻度 即电阻的0刻线 接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 测量被测电阻的阻值 若在测量过程中 发现指针偏转角度过小 表明被测的电阻阻值很大 这时要换用更高倍率的挡位 本题就要从 100 挡位更换到 1k 挡的位置 答案 S T0刻线 ADC 1 如图所示为多用电表的表盘 测电阻时 若用的是 100挡 这时指针所示被测电阻的阻值应为 欧 测直流电流时 用的是100mA的量程 指针所示电流值为 毫安 测直流电压时 用的是50V量程 则指针所示的电压值为 伏 解析 若用的是 100挡测电阻 则读数为1700 若用的是100mA量程测电流 则读数为46mA若用的是50V量程测电压 则读数为23 0V答案 17004623 0 2 一位同学使用多用电表测电阻 他在实验中的主要步骤如下 把选择开关拨到 10 的欧姆挡上 把表笔插入测试笔插孔中 先把两表笔相接触 旋转调零旋钮 使指针指在零处 把两表笔分别与待测电阻的两端相接 发现这时指针偏转角度较小 换用 100 欧姆挡测量 发现这时指针偏转适中 随即记下电阻数值 把表笔从测试笔插孔拔出后 把多用电表放回桌上原处 实验完毕 这位同学在测量时已注意到 待测电阻与其他元件的电源断开 不用手碰表笔的金属杆 这位同学在实验中还有哪些违反使用规则的地方 a b 解析 a 选择开关从 10 挡拨到 100 挡时 必须重新调零 b 多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆挡 应置于交流电压最高挡或 OFF 挡 答案 见解析 3 1 用多用电表测直流电流时 应把选择开关旋至标有 处 并把多用电表 联接到被测电路中 若测直流电压时 应把选择开关旋至标有 处 并把多用电表与被测电路 联 测直流电压和电流时 都必须把红表笔接在 处 即电流从 表笔流进 2 如图所示的 三条线分别表示多用电表指针的指示位置 将多用电表选择开关置于 1 挡 的示数为 的示数为 将选择开关置于直流 50V 挡 的示数为 V 的示数为 V 的示数为 V 选择开关置于直流 250V 挡时 的示数为 V 的示数为 V 解析 1 多用电表测直流电流时 选择开关应置于 mA 挡 且把电表串联接入被测电路中 测直流电压时 把选择开关置于标有 处 且并联于被测电路两端 因红表笔与表头正接线柱相连 黑表笔与表头负接线柱相连 因此测直流电压和直流电流时 都必须把红表笔接在电势高处 即电流从红表笔进入 2 多用电表测电流或电压时 只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线 根据读数规则 一般估读到百分位 直接读出指针指示的读数即可 而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的倍率 才是电阻的测量值 答案 1 mA串并电势高红 2 2436 25 020 010 0 125100 4 某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值 由于第一次选择的欧姆挡不合适 又改换另一欧姆挡测量 两次测量时电表指针所指的位置如图中的虚线所示 下面列出这两次测量中的有关操作 A 将两根表笔短接 并调零B 将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触 观察指针的位置C 记下电阻值D 将多用电表面板上旋钮旋到R 100挡 E 将多用电表面板上旋钮旋到R 10挡F 将多用电表面板上旋钮旋到OFF挡 1 根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出 利用上述操作项目前面的字母表示 且可以重复使用 2 该电阻的阻值是 解析 用多用电表测未知电阻的阻值 要先估测 估测时 可任选一挡 然后调零 调零后测其电阻 因指针指在中央时 测量结果较精确 故若发现电表指针不是指在刻度盘中央 而出现偏大或偏小时 要换挡使其指针能指到中央附近 但换挡后必须重新调零 再进行测量 使用完毕 将旋转开关旋至OFF挡 所以实验步骤为EABDABCF 且该电阻的阻值为1 8 103 答案 1 EABDABCF 2 1 8 103 5 2012 德州模拟 实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管 已知螺线管使用的金属丝电阻率 1 8 10 8 m 课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度 他们选择了多用电表 电流表 内阻约为3 电压表 内阻约为2k 开关 滑动变阻器 螺旋测微器 千分尺 导线和学生电源等 1 他们使用多用电表粗测金属丝的电阻 操作过程分以下三个步骤 请填写第 步操作 将红 黑表笔分别插入多用电表的 插孔 选择电阻 1 挡 把红 黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接 多用电表的示数如图甲所示 2 根据多用电表示数 为了减小实验误差 要求在实验中获得较大的电压调节范围 请在图乙中的虚线框内画出测量金属丝电阻的电路图 3 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图丙所示 金属丝的直径为 mm 4 根据多用电表测得的金属丝电阻值 可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为 m 结果保留两位有效数字 解析 1 红黑表笔短接 调节欧姆调零旋钮 使指针指0 2 因为螺线管阻值较低 电流表应外接 为获得较大电压调节范围 应采用滑动变阻器分压接法 电路图如图 3 由图丙中读出金属丝的直径为0 260mm 4 由图甲读出金属丝电阻为4 根据解得L 12m 答案 见解析 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全