2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流 9 实验：练习使用多用电表课件 新人教版选修3-1.ppt

9实验 练习使用多用电表 一 实验目的1 学会用多用电表测量电压 电流 定值电阻 2 学会用多用电表测量二极管的正负向电阻 并据此判断二极管的正 负极 3 学会用多用电表探究黑箱问题 二 实验原理1 使用多用电表的流程图 2 二极管具有单向导电性 1 晶体二极管是由半导体材料制成的 它有两个极 一个叫正极 一个叫负极 它的符号如图甲所示 2 晶体二极管的正 反向电阻 晶体二极管具有单向导电性 符号上的箭头表示允许电流通过的方向 当给二极管加正向电压时 它的电阻 正向电阻 很小 电路导通 如图乙所示 当给二极管加反向电压时 它的电阻 反向电阻 很大 电路截止 如图丙所示 3 判断二极管的正 负极 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 反之电阻示数很大 由此可判断出二极管的正 负极 三 实验器材多用电表一只 干电池若干节 电阻箱多个 定值电阻多个 开关 小灯泡 二极管 简单电学黑箱一个 内有一个电阻和一个二极管 导线若干 四 实验步骤1 测量电流和电压 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 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 2 测量定值电阻 1 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 2 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 3 选择开关改置 100 挡 重新进行欧姆调零 4 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 5 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 3 判断二极管的正负极 1 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 2 如图所示 将两表笔分别接触二极管的两端 读出指示的电阻值 将二极管的两端对调后与两表笔接触 读出指示的电阻值 3 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 4 根据两次测量的电阻值大小判断二极管的正负极 电阻值较小的一次 黑表笔所接的一端是二极管的正极 电阻值较大的一次 红表笔所接的一端是二极管的正极 4 探测黑箱内电路 内有一个电阻和一个二极管 1 将多用电表选择开关旋转到直流电压挡 并置于500V量程 用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压 若均无示数 说明箱内不含电源 2 先选定欧姆挡的某一较小的挡 两表笔短接 进行调零 然后 用欧姆挡测A B间正反向电阻 若两次所测阻值相等 则表明A B间只含有电阻 若一次测量电阻值较小 另一次较大 说明A B间有二极管 且测量阻值较小时 与黑表笔接触的那一端为二极管的正极 3 用 2 的方法分别测量B C和A C间的电阻 判断哪两点间有二极管 哪两点间只有电阻 4 根据前面所测结果 画出黑箱内电路 5 测量完毕 将选择开关置于交流电压最高挡或 OFF 挡 注意事项 1 电流都是从红表笔流入 从黑表笔流出 2 电压 电流的读数要看清选择开关所选择的量程 搞清楚每一小格表示多少 及应读到的有效数字位数 3 测电阻时注意 测电阻必须把待测电阻隔离 两个调零过程 切记换挡需进行欧姆调零 读数时应乘以相应的倍率 合理选择量程 使指针尽可能指在中值附近 欧姆表的表盘刻度不均匀 一般不估读 电池用旧后 电动势会变小 内电阻会变大 致使电阻测量值偏大 要及时换电池 一 多用电表测量电阻的步骤与读数 例题1 用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻RX 以下给出的是可能的操作步骤 其中S为选择开关 P为欧姆挡调零旋钮 把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上 a 将两表笔短接 调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度 断开两表笔b 将两表笔分别连接到被测电阻的两端 读出RX的阻值后 断开两表笔c 旋转S使其尖端对准欧姆挡 1kd 旋转S使其尖端对准欧姆挡 100e 旋转S使其尖端对准交流500V挡 并拔出两表笔 根据如图所示指针位置 此被测电阻的阻值约为 解析 测量几十千欧的电阻RX 我们一般选择较大的挡位先粗测 使用前应先进行调零 然后依据欧姆表的示数 再更换挡位 重新调零 再进行测量 使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大挡 拔出表笔 欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30k 答案 cabe3 0 104 二 用多用电表探究黑箱问题 例题2 把一只电阻和一只半导体二极管串联装在盒子里 盒子外面只露出三个接线柱A B C 如图所示 今用多用电表的欧姆挡进行测量 测量的阻值如表所示 试画出盒内元件的符号和电路 解析 由于A C间与C A间电阻相同 所以知A C间只有电阻 没有二极管 C B与B C间电阻一个很大 另一个很小 说明C B间只有二极管 且正极与C连接 A B间电阻很大 B A间电阻接近A C间电阻 说明A B间是电阻与二极管串联 电路结构如图所示 答案 见解析 1 常见元件的特性及测量 2 探究黑箱问题的基本思路 首先用电压表测量各接点电压 若电压不为零 则黑箱内有电源存在 且电压最大的接点间为电源 若电压为零 则电路内无电源 改用欧姆表测量 若正反电阻恒定 则其间为定值电阻 若指针摆动一下又返回 则其间有电容器 若其间存在正 反向电阻差说明其间有二极管 结合串 并联电路的特点 再加以判断 三 用多用电表检测电路故障 例题3 如图所示的电路中 1 2 3 4 5 6为连接点的标号 在开关闭合后 发现小灯泡不亮 现用多用电表检查电路故障 需要检测的有 电源 开关 小灯泡 3根导线以及电路中的各连接点 1 为了检测小灯泡以及3根导线 在连接点1 2已接好的情况下 应当选用多用电表的挡 在连接点1 2同时断开的情况下 应当选用多用电表的挡 2 在开关闭合的情况下 若测得5 6两点间的电压接近电源的电动势 则表明可能有故障 3 将小灯泡拆离电路 写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤 解析 用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开 在点1和点2已接好的情况下 应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压 点1和点2同时断开时 可以用欧姆挡进行测量 在开关闭合时 若测得5 6两点间电压接近电源电动势 可知开关或连接点5 6出现故障 把小灯泡拆离电路后 检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡 调零后进行测量 如果电阻无穷大 说明灯泡是断路的 答案 1 电压欧姆 2 开关或连接点5 6 3 将多用电表挡位调至欧姆挡 将红 黑表笔相接 检查欧姆挡能否正常工作 测量小灯泡的电阻 若电阻为无穷大 表明小灯泡有故障 电路的故障一般是指断路和短路两种情况 可以用多用表的电压挡 电流挡 欧姆挡进行检测 其思路如下 1 利用电压挡检测把电压挡与疑似元件并联 1 若电压表示数为0 说明该段电路没有压降 而在有电流的情况下只有短路时才不会有压降 若电压表示数不为0 在没有电流的情况下 说明该段电路断路 如果是其他部分断路 电路中除断开点之外其他任何地方有压降 2 若电压表示数为电源电压 而电路中有电流 且电流过大 那该段电路一定是与电源直接相连的 所以说其他部分会有短路现象 2 利用电流挡检测把电流挡与疑似元件串联 1 若电流表无示数 在有电压的情况下 则该段电路断路 2 若电流表有示数 在无电压的情况下 则该段电路短路 3 利用欧姆挡检测4 常用多用电表的电压挡 因为既操作简单又安全 但一般用大量程 在确认无电压的情况下 才能用欧姆挡 而且要将待测元件与电路断开 1 2 1 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 3 4 1 2 1 旋动部件 使指针对准电流的 0 刻线 2 将K旋转到欧姆挡 100 的位置 3 将插入 插孔的两表笔短接 旋动部件 使指针对准电阻的 选填 0 刻线或 刻线 4 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 3 4 1 2 解析 使指针对准电流的 0 刻线 应旋动机械调零部件S 使指针对准电阻的 0 刻线 应旋动欧姆调零部件T 测电阻时若指针偏转角度过小 则待测电阻的阻值很大 根据欧姆表测电阻时指针尽可能接近 中值 的原则知 应先换用较大倍率的挡位 因此步骤A合理 然后 每换一个挡位应重新调零 则选步骤D 最后 测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻的两引线相接 应选步骤C 答案 1 S 3 T 0 刻线 4 ADC 3 4 1 2 2 如图所示 A B C为黑箱上的三个接点 已知任意两个接点间最多接两个元件 可能的元件有电池 电阻和二极管 用多用电表判断黑箱内有无电池 操作方法是 用多用电表的挡检测 确定黑箱内没有电池 用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻 其结果 黑表笔接B点 红表笔接C点时阻值很小 反接时阻值很大 A B间正 反接时阻值均为R 黑表笔接A点 红表笔接C点时阻值比AB间阻值R略大 反接时阻值很大 请在图中画出黑箱内一种可能的电路 3 4 1 2 解析 用多用电表判断黑箱内有无电池 操作方法是 用直流电压挡测各对接点间的电压 若任意一组接点间均无电压 则说明黑箱内没有电池 对电阻来说 无论红黑表笔怎样接 电阻值都不变 所以AB间接有电阻 对二极管来说 正向电阻很小 而反向电阻很大 所以BC间接有二极管 答案 直流电压黑箱内元件如图所示 3 4 1 2 3 4 3 某照明电路出现故障 其电路如图所示 该电路用标称值为6V的蓄电池为电源 导线及接触点完好 维修人员使用已调好的多用电表直流 10V 挡检测故障 他将黑表笔接在c点 用红表笔分别探测电路的a b两点 1 断开开关 红表笔接a点时 多用电表读数为5 80V 说明 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯泡 正常 2 红表笔接b点 断开开关时 表针不偏转 闭合开关后 多用电表示数仍然为5 80V 可判定发生故障的器件是 选填 蓄电池 保险丝 开关 或 小灯泡 1 2 3 4 解析 1 因电压表读数接近蓄电池的标称值 说明蓄电池正常 2 闭合开关后 多用电表读数接近蓄电池的标称值 说明小灯泡发生断路 答案 1 蓄电池 2 小灯泡 1 2 3 4 4 在测定金属电阻率的实验中 某同学连接电路如图所示 闭合开关后 发现电路有故障 已知电源 电表和导线均完好 电源电动势为E 1 2 3 4 1 若电流表示数为零 电压表示数为E 则发生故障的是 选填 待测金属丝 滑动变阻器 或 开关 2 若电流表 电压表示数均为零 该同学利用多用电表检查故障 先将选择开关旋至挡 选填 欧姆 100 直流电压10V 或 直流电流2 5mA 再将 选填 红 或 黑 表笔固定在a接线柱 把另一支表笔依次接b c d接线柱 若只有滑动变阻器断路 则多用电表的示数依次是 1 2 3 4 解析 1 电压表示数为E 说明电压表与电源之间是连通的 没有断路 只能是与其并联部分断路 所以应为待测金属丝有故障 2 在不拆断电路的情况下 不能用欧姆表检测 因不能估测电路中的最大电流 故也不能用电流挡 从图中可以看出是两节干电池 总电动势不超过10V 故应用直流电压10V挡去测量 将红表笔接a 使电流从多用电表的 接线柱流入电表 若滑动变阻器断路 则a b之间电压为0 a c之间电压为E a d之间电压为E 答案 1 待测金属丝 2 直流电压10V红0EE