第9节 实验练习使用多用电表Word格式.docx
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4.用多用电表测电压、电流.
测量量
比较项
用多用电表测量小灯泡的电压
用多用电表测量小灯泡的电流
示意图
用直流电源对小灯泡正常供电
把小灯泡的一个接线柱上的导线卸开
步骤
(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡,其量程应大于小灯泡两端电压的估计值
(2)用两表笔分别接触灯泡两端的接线柱,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔的高
(3)根据表盘上相关量程的直流电压标度读数
(1)将多用电表的选择开关旋至直流电流挡,其量程应大于通过灯泡电流的估计值
(2)把多用表串联在刚才卸开的电路中,注意电流应从红表笔流入电表
(3)闭合开关,根据表盘上相应量程的直流电流刻度读数
5.用多用电表测电阻
(1)选挡:
一般欧姆表都有多个挡位,测量时要进行合理选挡,使读数应在中值刻度附近,若指针偏转角度较小,说明待测电阻阻值较大,应选较大倍率的挡位,否则换倍率较小的挡位.
(2)电阻调零:
即将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端电阻零刻度.
(3)测量:
将待测电阻与别的元件断开,一定不要用手接触表笔,将红黑表笔接被测电阻两端进行测量.
(4)读数:
要用刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即得到待测电阻的阻值.
(5)若需要换挡测量新的电阻需要重复以上
(1)~(4)步.
(6)测量完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡,长期不用时,应将多用电表中的电池取出.
6.测二极管的正、反向电阻
(1)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电阻挡调零后,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.
(2)测反向电阻:
将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×
1k”),变换挡位之后,须再次把两表笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1k),求出反向电阻R2.
四、数据处理
1.测电阻时,电阻值等于表针的示数与倍率的乘积.
2.如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01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.
五、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,要及时换电池.
2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差.
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.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数.
六、注意事项
1.使用多用电表“十忌”
(1)忌不调零就使用多用电表.
(2)忌搞错连接方式,测电压需并联,测电流需串联.
(3)忌搞反直流电流方向,直流电要从正极测试笔插孔流入,从负极测试笔插孔流出.
(4)忌用手接触测试笔的金属杆,特别在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.
(5)忌不进行欧姆表调零,就用多用电表测电阻值.
(6)忌只看读数不乘倍率.
(7)改换欧姆挡量程后,忌不重新调零.
(8)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量.
(9)忌把电池装在多用电表内长期不用.
(10)多用电表不用时,忌选择开关置于欧姆挡.
2.用多用电表测黑箱时,一定要先用电压挡判断其内有无电源,确定无电源后才能使用欧姆挡测量.
3.用多用电表测电流和电压时,要先选择量程再进行测量,且不要把量程当成倍率.
4.不论使用哪一挡位,电流必须从红表笔流入,从黑表笔流出.
要点1|多用电表的使用与读数
多用电表是电学实验中重要的测量工具,选择不同的挡位,可以用来测量电压、电流和电阻.使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置.使用前应先进行机械调零,用小螺丝刀轻旋调零螺丝,使指针指向左端零刻度线.
1.多用电表的电压和电流测量
测量电路电流时,串联连接,读数等于精度与指针指示刻度的乘积,注意估读.
测量电路电压时,并联连接,读数等于精度与指针指示刻度的乘积,注意估读.
估读原则是精度末尾数字是1的,估读到下一位,精度末尾数字是2、5的,本位估读.
在测量小灯泡的直流电压或电流时,量程选择要适当,以使表针在测量范围内偏转得尽量大一些,这样测量结果会比较准确.
2.多用电表的电阻测量
多用电表测电阻时,又称为欧姆表.使用欧姆挡时,应进行欧姆调零,即将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右端零刻度线处.具体步骤如下:
(1)选择挡位,估测被测电阻的阻值,选择合适的倍率.
(2)欧姆调零.
(3)将红黑表笔接被测电阻两端进行估测,如果指针偏转角度太小,应增大倍率;
如果指针偏转角度太大,应减小倍率.注意重新欧姆调零.
(4)计算测量值,指针示数与倍率的乘积.
(5)将选择开关打到“OFF”挡或交流电压最高挡.
(2016·
上海卷)在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中.
(1)(多选)用多用电表测量电流或电阻的过程中正确的是________.
A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零
B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零
C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测
(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置.若选择开关处于“10V”挡,其读数为________V;
若选择开关处于“×
10”挡,其读数________(选填“大于”“等于”或“小于”)200Ω.
【解析】
(1)多用电表的工作原理是闭合电路欧姆定律,在测未知电流时,先选择电流最大量程进行试测,更换量程后不需要进行调零,B选项错误,D选项正确;
在测量未知电阻时,选择中间倍率进行试测,更换倍率后必须重新进行欧姆调零,A选项正确,C选项错误.
(2)根据电压表读数规则可知,选择开关处于“10V”挡,精度为0.2V,读数为5.4V.多用电表的欧姆挡刻度分布不是均匀的,左侧刻度密集,10至30的中间数值一定小于20,读数小于200Ω.
【答案】
(1)AD
(2)5.4 小于
根据测量项目,选择对应的刻度盘:
(1)直流电流和电压刻度是均匀的,读数时共用,但需按比例计算,如取5mA量程读数时可利用满刻度数值为“50”的刻度线,只是“50”相当于“5mA”.
(2)用欧姆挡测电阻的阻值为:
读数×
倍率.
(3)不论测电阻,还是测电流、电压,电流总是从正插孔(红表笔)流入,从负插孔(黑表笔)流出.
(4)二极管具有单向导电性,若用欧姆表两表笔接触二极管两极,测得电阻较小时与黑表笔相连的为二极管的正极;
测得电阻较大时,与黑表笔相连的为二极管的负极.
(2018·
辽宁沈阳模拟)
(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的实验操作步骤,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×
1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×
100
e.旋转S使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔
(2)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×
10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据下图所示的表盘,被测电阻阻值为________Ω.若将该表选择旋钮置于1mA挡测电流,表盘仍如图所示,则被测电流为________mA.
解析:
(1)使用欧姆表测电阻,应选择合适的挡位,使指针指在中央刻度线附近,选择挡位后要进行欧姆调零,然后再测电阻,欧姆表使用完毕,要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上.测阻值约为几十kΩ的电阻Rx,应选择×
1k挡,然后进行欧姆调零,用欧姆表测待测电阻阻值,读出其示数,最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上,因此合理的实验步骤是:
c、a、b、e.
(2)欧姆表选择×
10挡,由图示表盘可知,被测电阻阻值为22×
10=220Ω.
将该表选择旋钮置于1mA挡测电流,由图示表盘可知,其分度值为0.02mA,则被测电流为0.40mA.
答案:
(1)cabe
(2)220 0.40
要点2|用多用电表检测电路故障
电路故障分为断路和短路两种,利用多用电表检测电路故障方法如下:
1.若用多用电表电压、电流挡检测电路故障时,需要根据电路特点选择合适的量程,且测电压时要并联到待测电路中,测电流时要串联到待测电路中,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点.
2.若用测电阻挡检测电路故障时,待测电路一定要和电源断开,以免外电路的电源损坏电表.若原电路电源取下,则只能使用欧姆挡检测.
如图是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:
(1)用多用电表的直流电压挡进行检查:
①那么选择开关应置于下列量程的________挡(用字母序号表示).
A.2.5V B.10V
C.50VD.250V
②在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触________(选填“a”或“b”).
③该同学测试结果如左下表所示,根据测试结果,可以判定故障是________(假设只有下列故障中的某一项).
测试点
电压示数
a、b
有示数
c、b
c、d
无示数
d、f
测量点
表头指针
d、e
e、f
A.灯A断路B.灯B短路
C.cd段断路D.df段断路
(2)用欧姆挡检查:
①测试前,应将开关S________(选填“断开”或“闭合”).
②测量结果如右上表所示,由此可以断定故障是________.
A.灯A断路B.灯B断路
C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路
【解析】
(1)用多用电表的直流电压挡进行测量,实质上就是用电压表测量.当用电压表测电路故障时,若电压表有示数,说明电压表到电源之间的回路是接通的,且与电压表并联的电路没有短路,若电压表无示数,有两种可能,一是电压表与电源之间的回路存在断路,另一种可能则是与电压表并联的电路短路.用多用电表的直流电压挡进行电路检查时,电压表的量程必须大于电源的电动势,为了示数明显,其量程又不宜过大.本题中电源的电动势为6V,故选10V量程即可.测试时红表笔应接电势高的a点.a、b间有示数,说明a→电源→b间无断路;
c、b间有示数,说明c→S→a→b间无断路,断路范围缩小;
c、d无示数,说明d→e→灯B→f→b间存在断路或灯A短路,又灯B也不亮,故只能是前一种情况.d、f有示数,说明是d、f间没短路,且c→S→a→电源→b→f间无断路,综上所述,df段断路.
(2)用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关S断开,防止电源损伤多用电表.根据表针的偏转情况,接c、d时有示数,说明不是灯A断路;
接e、f时有示数,说明也不是灯B断路;
接d、e间时有无穷大电阻,可以断定是d、e间导线断路.
【答案】
(1)①B ②a ③D
(2)①断开 ②D
(1)若用多用电表测电压、电流功能检测时,需根据电路特点选择合理的量程,且测电压时要并联到待测电路中,测电流时要串联到待测电路中,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点.
(2)若用测电阻功能检测时,待测电路一定要和电源断开,以免外电路的电源损坏电表.若将原电路电源取下,则只能使用欧姆挡检测.
在测定金属丝电阻率的实验中,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)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________(选填“欧姆×
100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)挡,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)电流表示数为零,说明电路断路,电压表示数为E,说明电压表测量电路出现断路,故发生故障的是待测金属丝.
(2)电路中存在电源,必须应用多用电表的电压挡进行测量,故先将选择开关旋至直流电压10V挡,电流应从多用电表的红表笔流入多用电表,因而红表笔应接a,当只有滑动变阻器断路时,黑表笔接b时,多用电表不能与电源形成闭合回路,示数为零,黑表笔接c、d时,多用电表与电源两极相连,示数为电源电动势E.
(1)待测金属丝
(2)直流电压10V 红 0 E E
要点3|用多用电表探测黑箱问题
1.电学黑箱的种类
(1)纯电阻黑箱.
(2)电阻和二极管组成的闭合回路黑箱.
(3)电阻和电源组成的闭合回路黑箱.
(4)含电容器的黑箱.
2.利用多用电表探索黑箱内的电学元件
判断目的
应用挡位
现象
电源
电压挡
两接线柱正、反接时均无示数说明无电源
电阻
欧姆挡
两接线柱正、反接时示数相同
二极管
正接时示数很小,反接时示数很大
电容器
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
电感
线圈
表示由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数
如图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.
(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,并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路.
两表笔接的接点
多用电表的示数
a,b
________Ω
a,c
10.0Ω
b,c
15.0Ω
【解析】
(1)A是机械调零,B是欧姆调零,C是功能选择开关,故选填A.
(2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表,应采用“点触”方式.
(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管.由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0Ω.因黑箱内只有三个阻值相等的电阻,由表内数据知b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和,故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联.又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍,故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联;
b、c间有三个电阻时a、b间两个电阻并联,电路图见答案.
【答案】
(1)A
(2)短暂 (3)5.0 如图所示
用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思想
根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后,再根据各接点间的测量数据进行逻辑推理,最后确定出元件的位置和连接方式.
用多用电表探测图甲所示黑箱发现:
用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;
用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中的( )
红表笔接F点,电阻很小,此时二极管导通,电源电流从黑表笔流出,通过二极管从红表笔流进,电流方向从E到F,只有B正确.
B
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- 第9节 实验练习使用多用电表 实验 练习 使用 多用 电表
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