高中物理實驗十《練習使用多用電表》課件（教科版）選修3-1

歡迎進入物理課堂 實驗十練習使用多用電表 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 會使用多用電表測電壓 電流及電阻3 會用多用電表探索黑箱中的電學元件 1 外部構(gòu)造 1 轉(zhuǎn)動選擇開關(guān)可以使用多用電表測量電流 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)部電路簡化如圖 2 根據(jù)閉合電路歐姆定律 當紅 黑表筆短接時 當被測電阻Rx接在紅 黑表筆兩端時 當時 中值電阻 多用電表 電學黑箱 直流電源 開關(guān) 導線若干 小燈泡 二極管 定值電阻 大 中 小 三個 一 實驗步驟1 觀察多用電表的外形 認識選擇開關(guān)對應的測量項目及量程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 則可用小螺絲刀進行機械調(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 測量通過小燈泡的電流 6 用多用電表測電阻的步驟 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 再與標定值進行比較 4 選擇開關(guān)改置 100 擋 重新進行歐姆調(diào)零 5 再將兩表筆分別接觸標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 與標定值進行比較 6 測量完畢 將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或 OFF 擋 錦囊妙訣 機械調(diào)零第一步 斷開表筆調(diào)螺母 指針指向 時 根據(jù)阻值來選擋 短接表筆指零歐 測時雙手勿觸阻 中值附近去讀數(shù) 測量阻值高精度 勿忘得數(shù)乘倍率 用完撥回 OFF 擋 7 探索黑箱內(nèi)的電學元件 判斷目的 應用擋位 現(xiàn)象 電源 電阻 二極管 電壓擋 歐姆擋 歐姆擋 兩接線柱正 反接時均無示數(shù)說明無電源 兩接線柱正 反接時示數(shù)相同 正接時示數(shù)很小 反接時示數(shù)很大 判斷目的 應用擋位 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 測電阻時 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 測電壓和電流時 如果所讀表盤的最小刻度為1 0 1 0 001等 讀數(shù)時應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)時只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可 1 電池用舊后 電動勢會減小 內(nèi)電阻會變大 致使電阻測量值偏大 要及時更換新電池2 歐姆表的表盤刻度不均勻 估讀時易帶來誤差 要注意其左密右疏的特點3 由于歐姆表刻度的非線性 表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大 因此要選用恰當擋位 使指針指中值附近4 測電流 電壓時 由于電表內(nèi)阻的影響 測得的電流 電壓值均小于真實值5 讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差 要垂直表盤正對指針讀數(shù) 1 表內(nèi)電源正極接黑表筆 負極接紅表筆 但是紅表筆插入 孔 黑表筆插入 孔 注意電流的實際方向2 區(qū)分 機械零點 與 歐姆零點 機械零點是表盤刻度左側(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 測電壓時 多用電表應與被測元件并聯(lián) 測電流時 多用電表應與被測元件串聯(lián) 4 測量電阻時 每變換一次擋位都要重新進行歐姆調(diào)零5 由于歐姆表盤難于估讀 測量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字 讀數(shù)時注意乘以相應量程的倍率6 使用多用電表時 手不能接觸測試筆的金屬桿 特別是在測電阻時 更應注意不要用手接觸測試筆的金屬桿7 測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開 否則不但影響測量結(jié)果 甚至可能損壞電表8 如果長期不用歐姆表 應把表內(nèi)電池取出9 在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r 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電阻的大小 然后確定內(nèi)接法 外接法 準確測量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 某同學使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值 先把選擇開關(guān)旋到 1k 擋位 測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖 a 所示 請你簡述接下來的測量過程 測量結(jié)束后 將選擇開關(guān)旋到 OFF 擋 2 接下來采用 伏安法 較準確地測量該電阻的阻值 所用實驗器材如圖 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 請完成實驗電路的連接 3 圖 c 是一個多量程多用電表的簡化電路圖 測量電流 電壓和電阻各有兩個量程 當轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時 可用來測量 當S旋到位置 時 可用來測量電流 其中S旋到位置 時量程較大 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)阻比較知為一個大電阻 所以電流表要用內(nèi)接法 電路連接如圖 3 測量電阻需要內(nèi)接電源 所以開關(guān)S旋到位置3時 用來測量電阻 測量電流時 表頭要并聯(lián)分流電阻 故當S旋到位置1 2時 用來測量電流 分流電阻越小量程越大 所以旋到位置1時量程較大 答案 1 斷開待測電阻 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 再接入待測電阻 將指針示數(shù) 100 即為待測電阻阻值 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量電阻 要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S T 請根據(jù)下列步驟完成電阻測量 旋動部件 使指針對準電流的 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 旋動部件 使指針對準電阻的 填 0刻線 或 刻線 將兩表筆分別與待測電阻相接 發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小 為了得到比較準確的測量結(jié)果 請從下列選項中挑出合理的步驟 并按 的順序進行操作 再完成讀數(shù)測量 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電阻的兩根引線相接D 將兩表筆短接 旋動合適部件 對電表進行校準 規(guī)范解答 用多用電表測量電阻時 在測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)動調(diào)零螺絲S 使指針對準電流的 0刻線 然后轉(zhuǎn)動選擇開關(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 使指針對準滿偏刻度 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電阻的兩根引線相接 測量被測電阻的阻值 若在測量過程中 發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小 表明被測的電阻阻值很大 這時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 測電阻時 若用的是 100擋 這時指針所示被測電阻的阻值應為 歐 測直流電流時 用的是100mA的量程 指針所示電流值為 毫安 測直流電壓時 用的是50V量程 則指針所示的電壓值為 伏 解析 若用的是 100擋測電阻 則讀數(shù)為1700 若用的是100mA量程測電流 則讀數(shù)為46mA若用的是50V量程測電壓 則讀數(shù)為23 0V答案 17004623 0 2 一位同學使用多用電表測電阻 他在實驗中的主要步驟如下 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電阻的兩端相接 發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)角度較小 換用 100 歐姆擋測量 發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)適中 隨即記下電阻數(shù)值 把表筆從測試筆插孔拔出后 把多用電表放回桌上原處 實驗完畢 這位同學在測量時已注意到 待測電阻與其他元件的電源斷開 不用手碰表筆的金屬桿 這位同學在實驗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 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 用多用電表測直流電流時 應把選擇開關(guān)旋至標有 處 并把多用電表 聯(lián)接到被測電路中 若測直流電壓時 應把選擇開關(guān)旋至標有 處 并把多用電表與被測電路 聯(lián) 測直流電壓和電流時 都必須把紅表筆接在 處 即電流從 表筆流進 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 的示數(shù)為 V 的示數(shù)為 V 解析 1 多用電表測直流電流時 選擇開關(guān)應置于 mA 擋 且把電表串聯(lián)接入被測電路中 測直流電壓時 把選擇開關(guān)置于標有 處 且并聯(lián)于被測電路兩端 因紅表筆與表頭正接線柱相連 黑表筆與表頭負接線柱相連 因此測直流電壓和直流電流時 都必須把紅表筆接在電勢高處 即電流從紅表筆進入 2 多用電表測電流或電壓時 只要根據(jù)旋鈕所指示的量程看表盤相對應的刻度弧線 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 才是電阻的測量值 答案 1 mA串并電勢高紅 2 2436 25 020 010 0 125100 4 某同學利用多用電表測量一個未知電阻的阻值 由于第一次選擇的歐姆擋不合適 又改換另一歐姆擋測量 兩次測量時電表指針所指的位置如圖中的虛線所示 下面列出這兩次測量中的有關(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驗步驟按順序?qū)懗?利用上述操作項目前面的字母表示 且可以重復使用 2 該電阻的阻值是 解析 用多用電表測未知電阻的阻值 要先估測 估測時 可任選一擋 然后調(diào)零 調(diào)零后測其電阻 因指針指在中央時 測量結(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 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 再進行測量 使用完畢 將旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至OFF擋 所以實驗步驟為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 實驗室新進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 課外活動小組的同學設計了一個實驗來測算螺線管使用的金屬絲長度 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) 滑動變阻器 螺旋測微器 千分尺 導線和學生電源等 1 他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻 操作過程分以下三個步驟 請?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) 為了減小實驗誤差 要求在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍 請在圖乙中的虛線框內(nèi)畫出測量金屬絲電阻的電路圖 3 他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑 示數(shù)如圖丙所示 金屬絲的直徑為 mm 4 根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值 可估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為 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 因為螺線管阻值較低 電流表應外接 為獲得較大電壓調(diào)節(jié)范圍 應采用滑動變阻器分壓接法 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 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全