高中物理實(shí)驗(yàn)十《練習(xí)使用多用電表》課件（教科版）選修3-1

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歡迎進(jìn)入物理課堂 實(shí)驗(yàn)十練習(xí)使用多用電表 1 了解多用電表的構(gòu)造和原理 掌握多用電表的使用方法2 會(huì)使用多用電表測(cè)電壓 電流及電阻3 會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件 1 外部構(gòu)造 1 轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)可以使用多用電表測(cè)量電流 電壓 電阻等 2 表盤的上部為表頭 用來表示電流 電壓和電阻的多種量程 2 歐姆表原理 1 內(nèi)部電路簡(jiǎn)化如圖 2 根據(jù)閉合電路歐姆定律 當(dāng)紅 黑表筆短接時(shí) 當(dāng)被測(cè)電阻Rx接在紅 黑表筆兩端時(shí) 當(dāng)時(shí) 中值電阻 多用電表 電學(xué)黑箱 直流電源 開關(guān) 導(dǎo)線若干 小燈泡 二極管 定值電阻 大 中 小 三個(gè) 一 實(shí)驗(yàn)步驟1 觀察多用電表的外形 認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)對(duì)應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)目及量程2 檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置 若不指零 則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零3 將紅 黑表筆分別插入 插孔4 按如圖甲所示連好電路 將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋 測(cè)小燈泡兩端的電壓 5 按如圖乙所示連好電路 將選擇開關(guān)置于直流電流擋 測(cè)量通過小燈泡的電流 6 用多用電表測(cè)電阻的步驟 1 調(diào)整定位螺絲 使指針指向電流的零刻度 2 選擇開關(guān)置于 擋的 1 短接紅 黑表筆 調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向電阻的零刻度 然后斷開表筆 再使指針指向 刻度處 3 將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端 讀出指示的電阻值 然后斷開表筆 再與標(biāo)定值進(jìn)行比較 4 選擇開關(guān)改置 100 擋 重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 5 再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾十千歐的電阻兩端 讀出指示的電阻值 然后斷開表筆 與標(biāo)定值進(jìn)行比較 6 測(cè)量完畢 將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或 OFF 擋 錦囊妙訣 機(jī)械調(diào)零第一步 斷開表筆調(diào)螺母 指針指向 時(shí) 根據(jù)阻值來選擋 短接表筆指零歐 測(cè)時(shí)雙手勿觸阻 中值附近去讀數(shù) 測(cè)量阻值高精度 勿忘得數(shù)乘倍率 用完撥回 OFF 擋 7 探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件 判斷目的 應(yīng)用擋位 現(xiàn)象 電源 電阻 二極管 電壓擋 歐姆擋 歐姆擋 兩接線柱正 反接時(shí)均無示數(shù)說明無電源 兩接線柱正 反接時(shí)示數(shù)相同 正接時(shí)示數(shù)很小 反接時(shí)示數(shù)很大 判斷目的 應(yīng)用擋位 現(xiàn)象 電容器 電感線圈 歐姆擋 歐姆擋 指針先指向某一小阻值 后逐漸增大到 且指針擺動(dòng)越來越慢 示數(shù)由 逐漸減小到某一較小固定示數(shù) 二 數(shù)據(jù)處理1 測(cè)電阻時(shí) 電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積 指針示數(shù)的讀數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字2 測(cè)電壓和電流時(shí) 如果所讀表盤的最小刻度為1 0 1 0 001等 讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位 若表盤的最小刻度為0 2 0 02 0 5 0 05等 讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可 1 電池用舊后 電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小 內(nèi)電阻會(huì)變大 致使電阻測(cè)量值偏大 要及時(shí)更換新電池2 歐姆表的表盤刻度不均勻 估讀時(shí)易帶來誤差 要注意其左密右疏的特點(diǎn)3 由于歐姆表刻度的非線性 表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會(huì)使誤差增大 因此要選用恰當(dāng)擋位 使指針指中值附近4 測(cè)電流 電壓時(shí) 由于電表內(nèi)阻的影響 測(cè)得的電流 電壓值均小于真實(shí)值5 讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易形成偶然誤差 要垂直表盤正對(duì)指針讀數(shù) 1 表內(nèi)電源正極接黑表筆 負(fù)極接紅表筆 但是紅表筆插入 孔 黑表筆插入 孔 注意電流的實(shí)際方向2 區(qū)分 機(jī)械零點(diǎn) 與 歐姆零點(diǎn) 機(jī)械零點(diǎn)是表盤刻度左側(cè)的 0 位置 調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲 歐姆零點(diǎn)是指刻度盤右側(cè)的 0 位置 調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕3 測(cè)電壓時(shí) 多用電表應(yīng)與被測(cè)元件并聯(lián) 測(cè)電流時(shí) 多用電表應(yīng)與被測(cè)元件串聯(lián) 4 測(cè)量電阻時(shí) 每變換一次擋位都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零5 由于歐姆表盤難于估讀 測(cè)量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字 讀數(shù)時(shí)注意乘以相應(yīng)量程的倍率6 使用多用電表時(shí) 手不能接觸測(cè)試筆的金屬桿 特別是在測(cè)電阻時(shí) 更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿7 測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開 否則不但影響測(cè)量結(jié)果 甚至可能損壞電表8 如果長(zhǎng)期不用歐姆表 應(yīng)把表內(nèi)電池取出9 在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r(shí) 切記在二極管正向?qū)ǖ那闆r下電路中必須連有燈泡或其他用電器 不能只連接一個(gè)二極管 否則極易燒壞二極管 1 利用多用電表電壓擋可以判斷電路故障2 利用多用電表電阻擋可以粗略地判斷被測(cè)電阻的大小 然后確定內(nèi)接法 外接法 準(zhǔn)確測(cè)量3 利用多用電表電阻擋還可以判斷某一元件是電阻 電容器 電感器 二極管等 多用電表的使用方法 例證1 2011 安徽高考 1 某同學(xué)使用多用電表粗略測(cè)量一定值電阻的阻值 先把選擇開關(guān)旋到 1k 擋位 測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖 a 所示 請(qǐng)你簡(jiǎn)述接下來的測(cè)量過程 測(cè)量結(jié)束后 將選擇開關(guān)旋到 OFF 擋 2 接下來采用 伏安法 較準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值 所用實(shí)驗(yàn)器材如圖 b 所示 其中電壓表內(nèi)阻約為5k 電流表內(nèi)阻約為5 圖中部分電路已經(jīng)連接好 請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接 3 圖 c 是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖 測(cè)量電流 電壓和電阻各有兩個(gè)量程 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí) 可用來測(cè)量 當(dāng)S旋到位置 時(shí) 可用來測(cè)量電流 其中S旋到位置 時(shí)量程較大 規(guī)范解答 1 由指針偏轉(zhuǎn)知所選擋位過大 電阻讀數(shù)大約為2k 所以需要換 100擋 換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 最后讀數(shù) 2 該電阻的阻值約為2k 和電壓表 電流表內(nèi)阻比較知為一個(gè)大電阻 所以電流表要用內(nèi)接法 電路連接如圖 3 測(cè)量電阻需要內(nèi)接電源 所以開關(guān)S旋到位置3時(shí) 用來測(cè)量電阻 測(cè)量電流時(shí) 表頭要并聯(lián)分流電阻 故當(dāng)S旋到位置1 2時(shí) 用來測(cè)量電流 分流電阻越小量程越大 所以旋到位置1時(shí)量程較大 答案 1 斷開待測(cè)電阻 將選擇開關(guān)旋到 100 擋 將兩表筆短接 調(diào)整 歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指向 0 再接入待測(cè)電阻 將指針示數(shù) 100 即為待測(cè)電阻阻值 2 見規(guī)范解答圖 3 電阻1 21 多用電表歐姆擋的使用 例證2 2011 北京高考 用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻 要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S T 請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量 旋動(dòng)部件 使指針對(duì)準(zhǔn)電流的 0 刻線 將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋 100 的位置 將插入 插孔的表筆短接 旋動(dòng)部件 使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的 填 0刻線 或 刻線 將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接 發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小 為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果 請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟 并按 的順序進(jìn)行操作 再完成讀數(shù)測(cè)量 A 將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋 1k 的位置B 將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋 10 的位置C 將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D 將兩表筆短接 旋動(dòng)合適部件 對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn) 規(guī)范解答 用多用電表測(cè)量電阻時(shí) 在測(cè)量之前就要觀察指針是否在零刻度線上 若指針不在零刻度線上 用螺絲刀小心轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零螺絲S 使指針對(duì)準(zhǔn)電流的 0刻線 然后轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)K 選擇量程 再將兩表筆短接 調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T 使指針對(duì)準(zhǔn)滿偏刻度 即電阻的0刻線 接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接 測(cè)量被測(cè)電阻的阻值 若在測(cè)量過程中 發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小 表明被測(cè)的電阻阻值很大 這時(shí)要換用更高倍率的擋位 本題就要從 100 擋位更換到 1k 擋的位置 答案 S T0刻線 ADC 1 如圖所示為多用電表的表盤 測(cè)電阻時(shí) 若用的是 100擋 這時(shí)指針?biāo)颈粶y(cè)電阻的阻值應(yīng)為 歐 測(cè)直流電流時(shí) 用的是100mA的量程 指針?biāo)倦娏髦禐?毫安 測(cè)直流電壓時(shí) 用的是50V量程 則指針?biāo)镜碾妷褐禐?伏 解析 若用的是 100擋測(cè)電阻 則讀數(shù)為1700 若用的是100mA量程測(cè)電流 則讀數(shù)為46mA若用的是50V量程測(cè)電壓 則讀數(shù)為23 0V答案 17004623 0 2 一位同學(xué)使用多用電表測(cè)電阻 他在實(shí)驗(yàn)中的主要步驟如下 把選擇開關(guān)撥到 10 的歐姆擋上 把表筆插入測(cè)試筆插孔中 先把兩表筆相接觸 旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕 使指針指在零處 把兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端相接 發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度較小 換用 100 歐姆擋測(cè)量 發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中 隨即記下電阻數(shù)值 把表筆從測(cè)試筆插孔拔出后 把多用電表放回桌上原處 實(shí)驗(yàn)完畢 這位同學(xué)在測(cè)量時(shí)已注意到 待測(cè)電阻與其他元件的電源斷開 不用手碰表筆的金屬桿 這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還有哪些違反使用規(guī)則的地方 a b 解析 a 選擇開關(guān)從 10 擋撥到 100 擋時(shí) 必須重新調(diào)零 b 多用電表使用后不能把選擇開關(guān)置于歐姆擋 應(yīng)置于交流電壓最高擋或 OFF 擋 答案 見解析 3 1 用多用電表測(cè)直流電流時(shí) 應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有 處 并把多用電表 聯(lián)接到被測(cè)電路中 若測(cè)直流電壓時(shí) 應(yīng)把選擇開關(guān)旋至標(biāo)有 處 并把多用電表與被測(cè)電路 聯(lián) 測(cè)直流電壓和電流時(shí) 都必須把紅表筆接在 處 即電流從 表筆流進(jìn) 2 如圖所示的 三條線分別表示多用電表指針的指示位置 將多用電表選擇開關(guān)置于 1 擋 的示數(shù)為 的示數(shù)為 將選擇開關(guān)置于直流 50V 擋 的示數(shù)為 V 的示數(shù)為 V 的示數(shù)為 V 選擇開關(guān)置于直流 250V 擋時(shí) 的示數(shù)為 V 的示數(shù)為 V 解析 1 多用電表測(cè)直流電流時(shí) 選擇開關(guān)應(yīng)置于 mA 擋 且把電表串聯(lián)接入被測(cè)電路中 測(cè)直流電壓時(shí) 把選擇開關(guān)置于標(biāo)有 處 且并聯(lián)于被測(cè)電路兩端 因紅表筆與表頭正接線柱相連 黑表筆與表頭負(fù)接線柱相連 因此測(cè)直流電壓和直流電流時(shí) 都必須把紅表筆接在電勢(shì)高處 即電流從紅表筆進(jìn)入 2 多用電表測(cè)電流或電壓時(shí) 只要根據(jù)旋鈕所指示的量程看表盤相對(duì)應(yīng)的刻度弧線 根據(jù)讀數(shù)規(guī)則 一般估讀到百分位 直接讀出指針指示的讀數(shù)即可 而歐姆表的刻度指示數(shù)乘以旋鈕指示的倍率 才是電阻的測(cè)量值 答案 1 mA串并電勢(shì)高紅 2 2436 25 020 010 0 125100 4 某同學(xué)利用多用電表測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值 由于第一次選擇的歐姆擋不合適 又改換另一歐姆擋測(cè)量 兩次測(cè)量時(shí)電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D中的虛線所示 下面列出這兩次測(cè)量中的有關(guān)操作 A 將兩根表筆短接 并調(diào)零B 將兩根表筆分別跟被測(cè)電阻的兩端接觸 觀察指針的位置C 記下電阻值D 將多用電表面板上旋鈕旋到R 100擋 E 將多用電表面板上旋鈕旋到R 10擋F 將多用電表面板上旋鈕旋到OFF擋 1 根據(jù)上述有關(guān)操作將兩次的合理實(shí)驗(yàn)步驟按順序?qū)懗?利用上述操作項(xiàng)目前面的字母表示 且可以重復(fù)使用 2 該電阻的阻值是 解析 用多用電表測(cè)未知電阻的阻值 要先估測(cè) 估測(cè)時(shí) 可任選一擋 然后調(diào)零 調(diào)零后測(cè)其電阻 因指針指在中央時(shí) 測(cè)量結(jié)果較精確 故若發(fā)現(xiàn)電表指針不是指在刻度盤中央 而出現(xiàn)偏大或偏小時(shí) 要換擋使其指針能指到中央附近 但換擋后必須重新調(diào)零 再進(jìn)行測(cè)量 使用完畢 將旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至OFF擋 所以實(shí)驗(yàn)步驟為EABDABCF 且該電阻的阻值為1 8 103 答案 1 EABDABCF 2 1 8 103 5 2012 德州模擬 實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管 已知螺線管使用的金屬絲電阻率 1 8 10 8 m 課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度 他們選擇了多用電表 電流表 內(nèi)阻約為3 電壓表 內(nèi)阻約為2k 開關(guān) 滑動(dòng)變阻器 螺旋測(cè)微器 千分尺 導(dǎo)線和學(xué)生電源等 1 他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻 操作過程分以下三個(gè)步驟 請(qǐng)?zhí)顚懙?步操作 將紅 黑表筆分別插入多用電表的 插孔 選擇電阻 1 擋 把紅 黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接 多用電表的示數(shù)如圖甲所示 2 根據(jù)多用電表示數(shù) 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差 要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍 請(qǐng)?jiān)趫D乙中的虛線框內(nèi)畫出測(cè)量金屬絲電阻的電路圖 3 他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑 示數(shù)如圖丙所示 金屬絲的直徑為 mm 4 根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲電阻值 可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為 m 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 解析 1 紅黑表筆短接 調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕 使指針指0 2 因?yàn)槁菥€管阻值較低 電流表應(yīng)外接 為獲得較大電壓調(diào)節(jié)范圍 應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法 電路圖如圖 3 由圖丙中讀出金屬絲的直徑為0 260mm 4 由圖甲讀出金屬絲電阻為4 根據(jù)解得L 12m 答案 見解析 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全