第
节
5
实验:练习使用多用电表
高中物理 必修第三册
学习目标
1.通过观察,了解多用电表的表盘及测量功能,会根据需要正确选择挡位。
2.通过实验操作,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。通过测量二极管正、反向电阻,了解二极管的单向导电性。在实验中培养规范操作的习惯。
3.了解数字式多用电表的特点。
4.通过分组实验,讨论、交流、培养团队合作意识。
一、 认识多用电表
1.基本构造
红表笔+
黑表笔—
A
A
B
A
A
B
R2
A
A
B
R1
2、电流流向
电流总是从红表笔流入,从黑表笔流出。
1 、使用多用电表前,应检查指针是否停在刻度线左端的“0”位置。
二、使用多用电表
2、 测量时,要根据所需测量的电学量,将功能选择开关旋转到相应的测量挡位和量程上。
读数时,要读取跟功能选择开关挡位相应的刻度值。
3 、测量结束后,要将选择开关旋转到交流电压最大挡处或“OFF”或交流电压最大处,以保护多用电表。
怎样用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么?
应用1--测量电压
(1)将功能选择开关旋转到直流电压挡,红表笔和黑表笔分别连接电压源的正极和负极。
(2)根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估计待测电压值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量。
怎样用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么?
(1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联。
(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔。测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端),如图所示。
(3)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流。
(4)选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准。
应用2--测量电流
1)机械调零:多用电表在使用前,应观察指针是否指电表的零刻度(即电阻的无穷大处),如果有偏差,调节定位螺丝,使指针指到零刻度;
2)选择合适欧姆挡倍率的方法——应使用指针尽量指在表盘中间位置附近;一般选比被测电阻的估计值低一个数量级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。
3)欧姆调零:选择欧姆挡后,先两笔短接进行电阻调零,然后再将两笔并接在待测电阻两端,进行测量。若调不到零,更换电池。
应用3--测量电阻(欧姆挡的使用):
4)换用欧姆挡的另一倍率后,一定要重新进行欧姆调零,然后再进行测量。
5)欧姆表的读数:待测阻值为Rx=表针示数×欧姆挡倍率
6)测量完毕,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置于“OFF”挡或交流电压最高挡,如果长期不用多用电表,还应该把电池取出;
例1、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。
指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流100 mA
________mA
直流电压5 V
________ V
b
电阻×100
________Ω
[解析] 读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA电流挡,每大格为20 mA,每小格表示2 mA,图中a处指针对应1大格加1.5小格,所以读数是23 mA;对于5 V电压挡,每大格为1 V,每小格表示0.1 V,所以读数是1.15 V;测量电阻时读最上面的一条刻度线,所以读数是330 Ω。
例2、(1)用多用电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0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×1 k
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500 V挡,并拔出两表笔。
正确的步骤顺序为:________。
根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为______Ω。
(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________。
A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻时,应把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零
[解析] (1)测量几十千欧的电阻R,我们一般选择较大的挡位先粗测,使用前应先进行欧姆调零,然后依据欧姆表的示数,再更换挡位,重新欧姆调零,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高挡,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30 kΩ。
(2)欧姆挡更换规律“大小,小大”,即当指针偏角较大时,表明待测电阻较小,应换较小的挡位;反之应换较大的挡位,故A正确。在多用电表选用“Ω”挡时,红、黑表笔插在哪个接口其实并不影响测量结果,B错。用多用电表“Ω”挡,只能测孤立电阻(不能测含电源电路),故C正确。用多用电表“Ω”挡测电阻时只需在换挡时调零,所以D错。
①
②
③
④
1、实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择,如×10挡、×100挡、×1000挡等,如果实验中选择的是×100挡,图示中各次的电阻分别为多少?
2、上面的四个数据中,哪一个比较准确?在实际使用中,如何选择欧姆表的量程?
指针指在中间刻度附近时,读数较为准确。
问题
(1)待测电阻要跟别的元件和电源断开.不能带电测量。
(2)倍率应使指针指在中间位置附近.使指针指在中央1/3刻度范围
欧姆表的使用注意:
Rx
(3)换挡要重新电阻调零.
(4)不要用手接触电阻的两引线。
(5)若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡。 口决:大换小 ,小换大。
电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.
(1)二极管的单向导电性
怎样用多用电表测量二极管的正反向电阻?测量中应注意什么?
(2)欧姆表中电流的方向
应用4--测量二极管的正反向电阻
二极管是一种半导体元件,导电特点:
电流从正极流入时电阻较小;
电流从正极流出时电阻较大.
测二极管正向电阻
测二极管反向电阻
二极管的符号
+
?
某种型号的二极管
判断二极管的正负极;
判断二极管的好坏.
正向导通时,电阻约为几百欧姆;
反向截止时,电阻约为几百千欧.
正向电阻越小越好(不能为零);
反向电阻越大越好(不能无限大).
二极管
二极管的反向电阻比正向电阻大很多 ,实验中可以二极管的反向电阻比正向电阻大很多这一 特点来判断二极管的正负极
本课小结
当堂检测
1.[多选]用多用电表测电阻,下列说法中正确的是 ( )
A.测电阻时,要把选择开关旋转到欧姆挡上
B.若把选择开关旋转到欧姆挡的“×1”挡上,准确调零后,测量电阻,指针恰指在刻度30和50的正中央,则待测电阻的阻值正好为40 Ω
C.测电阻时,指针偏转角度越小,待测的电阻值就越大
D.若多用电表内没有安装电池,就不能用来测电阻
解析:使用多用电表应将选择开关旋至测量项目上,且挡位要合理,测电阻时,选择开关旋转到欧姆挡上,A正确;欧姆表刻度不均匀,指针指在刻度30和50正中央时待测电阻阻值小于40 Ω,B错误;测电阻时,指针偏转角度越小,越靠左边,待测电阻阻值越大,C正确;测电阻时多用电表内有一节干电池,否则指针无偏转,D正确。
ACD
2.(多选)调整欧姆零点后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表
针偏转角度极小,那么正确的判断和做法是( )
A.这个电阻值很小
B.这个电阻值很大
C.为了把电阻值测得更准确些,应换用“×1”挡,重新调整欧姆零点后测量
D.为了把电阻值测得更准确些,应换用“×100”挡,重新调整欧姆零点后测量
BD
3、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:
①旋动部件 ,使指针对准电流的“0”刻线.
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
③将插入“+”、“﹣”插孔的表笔短接,旋动部件 ,使指针对准电阻的 (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.
ADC
S
T
0刻线
【解析】首先要对表盘机械校零,所以旋动部件是S.接着是欧姆调零,将“十”、“﹣”插孔的表笔短接,旋动部件T,让表盘指针指在最右端电阻的零刻度处.当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,必须将指针在中间刻度附近,所以要将倍率调大.原因是指针偏转小,则说明刻度盘值大,现在要指针偏大即刻度盘值要小,则只有调大倍率才会实现,所以正确顺序ADC.