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实验十 练习使用多用电表,实验目的 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,实验原理 1外部构造(如图1所示) (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,图1,2欧姆表原理 (1)内部电路简化如图2所示,图2,实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个 实验步骤 1机械调零：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 2将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔,3测量小灯泡的电压和电流 (1)按如图3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 (2)按如图3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,图3,4测量定值电阻 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，然后断开表笔，再使指针指向. (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,5测量二极管的正、反向电阻 (1)二极管常用半导体材料制成，它有两个极，一个正极，一个负极，符号为. (2)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，电路导通反之电阻示数很大，电路截止(如图4所示)由此可判断出二极管的正、负极,图4,(3)测正、反向电阻 测正向电阻：用多用电表的电阻挡，量程拨到“10”的 位置上，将红表笔插入“”插孔，黑表笔插入“”插 孔，然后两表笔短接进行欧姆调零后，将黑表笔接触二极管 正极，红表笔接触二极管负极，稳定后读取示数乘上倍率求 出正向电阻R1. 测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆 挡，方法同上,6探索黑箱内的电学元件,注意事项 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较准，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,热点一 考查多用电表的使用及读数 【典例1】 (2013全国新课标，23)某学生实验小组利用图5所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：,图5,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 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5中多用电表的红表笔和_(选填“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6所示，这时电压表 的示数如图7所示多用电 表和电压表的读数分别为 _k和_ V.,(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12.0 k和4.00 V从测量 数据可知，电压表的内阻为_ k.,图8,(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.,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R15.01 k15.0 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12.0 k.,反思总结 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、电流刻度盘 (1)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 (2)刻度不均匀：左密右疏 (3)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),【跟踪短训】 1如图9所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：,图9,(1)所测电阻的阻值为_ ；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”、“100”或“1 k”) (2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_ mA. (3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_ V.,热点二 用多用电表探索黑箱内的电学元件 【典例2】 (2012江苏卷，10)如图10甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测,图10,(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”) (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示,请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路,解析 (1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A. (2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表 (3)黑箱中无电源且每对接点间正反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0 ，由a、b间电阻为5 ，a、c间为10 ，b、c间为15 知，电路为a、b间5 的电阻与a、c间10 电阻串联而成，电路图如答案图所示,答案 (1)A (2)短暂 (3)5.0 电路图见下图,【跟踪短训】 2(2012大纲全国卷，22)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)根据已知1、2间电阻为1 ，2、3间电阻为1.5 ，1、3间电阻为2.5 ，可画出电阻的连接方式如下：,(2)若将1、3用导线连接起来，则等效电路图为： 故R12 0.6 . 答案 (1)见解析 (2)0.6,【典例3】 (2013海南卷，12)某同学将量程为200 A、内阻为500 的表头A改装成量程为1 mA和10 mA的双量程电流表，设计电路如图11(a)所示定值电阻R1500 ，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱回答下列问题： (1)按图(a)在图(b)中将实物连线； (2)表笔a的颜色为_色；(填“红”或“黑”) (3)将开关S置于“1”挡时，量程为_mA； (4)定值电阻的阻值R2_.R3_.(结果取三位有效数字),(5)利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如图(c)所示，则所测量电流的值为_mA.,图11,【探究跟踪】 (2013上海卷，27)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量,a,图12,b,(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择_倍率的电阻挡(填：“10”或“1 k”)，并_再进行测量，多用表的示数如图12(a)所示，测量结果为_. (2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性 本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到_挡(填：“直流电压10 V”或“直流电压50 V”),解析 (1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择10倍率的电阻挡，并欧姆调零后进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为70 . (2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10 V挡 答案 (1)10 欧姆调零 70 (2)电路如图 直流电压10 V,
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