物理高三复习课件： 7.6 实验（四）：练习使用多用电表

1. 物理高三复习课件：7.6 实验（四）：练习使用多用电表

2. 学案6 实验(四)：练习使用多用电表 一、实验目的 练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件。 二、实验原理 1.表盘 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且 每一种测量都有几个量程，外形如图7-6-1所示，上半部 分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻 度；下半部分为选择开关，它的周围标有测量功能的区域和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔。 图7-6-1 2.挡位 如图7-6-2所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电 压测量端，5为电阻测量端。测量时，黑表笔插入“-”插 孔，红表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测 量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。 图7-6-2 3.多用电表测电流原理 转换开关接1或2时为测直流电流的电路

3. 4.多用电表测电压原理 转换开关接3或4时为测直流电压的电路。 5.多用电表测电阻的原理——欧姆表的原理 转换开关接5时为测电阻的电路,可简化为图7-6-3。 (1)构造：如图7-6-3所示，欧姆表由电流表G，电 池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。 外部：接被测电阻Rx。 全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx (2)工作原理：闭合电路的欧姆定律 I=E/(Rg+R+r+Rx)， (3)刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时，调节调零电阻R， 使I=Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零。 ①当I=Ig时，Rx=0，在满偏电流Ig处标为“0” Ω。 ②当I=0时，Rx→∞，在I=0处标为“∞”。 ③当I=Ig/2时，Rx=Rg+R+r，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻。 图7-6-3

4. 三、实验器材 多用电表一只，干电池一节，电阻箱一个，定值电阻三个，黑箱一个，导线若干。 四、实验步骤 1.练习使用多用电表 (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右端的零位置。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)将选择开关置于直流电压2.5 Ｖ挡，测1.5 V干电池的电压。 (5)将选择开关置于交流电压250 V挡，测220 V交流电源的电压。 (6)将选择开关置于直流电流10 mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流。 (7)将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔直接接触，调整调零旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。 (8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔。 (9)将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，重新进行欧姆调零，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较。 (10)选择适当的量程，测定灯光、电炉丝和人体的电阻。 2.探索黑箱内的电学元件 (1)用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。 (2)用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻，看电阻是否改变。 (3)用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻，并记住红、黑表笔分别接哪一点。 (4)根据测量对黑箱内元件进行判断，画出结构图。说明：二极管正、反接时电阻不等，且差距较大。 (5)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。

5. 五、注意事项 1.测电阻时，待测电阻要与电源，以及其他电阻断开，且不能用手接触表笔。 2.选择欧姆挡量程时，应尽可能使指针指在中央位置附近(指针处在表盘中央时，读数比较准确)。 3.换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行“欧姆调零”，才能进行测量。 4.当黑箱内有电源时，不能用欧姆挡测量。 六、误差分析 测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过长，引起电表内电池电动势下降，内阻增加。如果是高值电阻的测量值偏小，则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻度是按标准电池标出，当电池用旧了，电动势和内阻均发生变化，由此引起测量误差。

6. 热点一 多用电表的原理 【例1】［2009年高考天津理综卷］如图7-6-4所示为一简单欧姆表原理示 意图，其中电流表的满偏电流Ig=300 μA,内阻Rg=100 Ω，可变电阻R 的最大阻值为10 kΩ ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，图中与接 线柱A相连的表笔颜色应是____色。按正确使用方法测量电阻Rx阻值 时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=____kΩ。若该欧姆表使用一段 时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用 方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较______(填“变大”、“变 小”或“不变”)。 红 5 变大 【解析】由I=E/(Rg+R+r+Rx)及Ig=E/(Rg+R+r)，指针指中央，I=1/2Ig=150 μA,Rx=5 kΩ;因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大。 图7-6-4

7. 1 如图7-6-5所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3<R4，下面是几位同学对这一问题的讨论，请你判断他们中的正确说法是( ) A.S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 B.S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 C.S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大 D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表 A D 图7-6-5

8. 热点二 多用电表的使用 【例2】一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确， 发现表头指针偏转角度很小。为了较准确地进行测量，应换到______挡。如果换挡后立即用表笔连接待测 电阻进行读数，那么缺少的步骤是__________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图7-6-6，则 该电阻的阻值是__________________Ω。 ×100 调零(或重新调零) 2.2×103(或2.2 k) 【解析】用×10挡测量某电阻表头指针偏转角度很小， 说明被测电阻偏大，所以应换用较高挡×100挡，根据欧姆 表原理，换挡后必须重新调零，其读数为22×100，即为 2.2×103或2.2 k。 【名师支招】使用多用电表“十二忌”： (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)忌搞反直流电流流向。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)忌用直流电挡位测交流电。 (6)忌用多用电表测不是50Hz的交流电。普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。 (7)忌不进行调零，就用多用电表测电阻值。 (8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。 (9)忌把电池装反。 (10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。 (11)忌把电池装在多用电表内长期不用。 (12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。 图7-6-6

9. 2 ［2009年高考安徽理综卷］用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图7-6-7所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。 23.0 0.57 320 图7-6-7

10. 【例3】如图7-6-8所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和【例3】如图7-6-8所示，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和 一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线柱间的 阻值，结果如表所示。请判定黑箱内的结构。 图7-6-8 【答案】如图7-6-9 【解析】A、B间电阻与电流方向无关，说明A、B间一定是定值电阻；B、C间电阻与电流方向有关，且阻值比A、C间相应阻值小，说明二极管一定直接接在B、C间且C为正极，如图7-6-9所示。 图7-6-9 名师支招： 用多用电表探测黑箱内 电学元件的基本思路

11. 3 某同学对黑箱(见图7-6-10)中一个电学元件的伏安特性进行研究，通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab(Uab＝φa-φb)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：当-15 V＜Uab＜0时，I近似为零，当Uab≥0时，Uab和I的实验数据见下表: (1)在图7-6-11中画出Uab≥0时，该元件的伏安特性曲线。(可用铅笔作图) (2)根据上述实验事实，该元件具有的特性是_____________； (3)若将此黑箱接入图7-6-12(1)电路中，并在该电路的c、d两输入端如图7-6-12(2)所示的方波电 压信号Ucd，请在图7-6-12(2)乙中定性画出负载电阻RL上的电压信号Uef的波形。 图7-6-10 单向导电性 图7-6-12 图7-6-11