大学物理实验教案-数字万用表

1 大大学学物物理理实实验验教教案案 实验项目多用表的使用 教学目的 1 初步了解多用表的基本结构 2 学习多用表的使用方法 3 学习使用多用表检查电路故障 实验原理 MF47 型多用表各档功能与使用方法 1 电阻档 内附 3V 电池 基本量程是 1K 档 1 10 100 三档是通过 并联不同的分流电阻使表头的满度电流分别为原来的 1 1000 10K 档是加接了 9V 的层迭电池 使电压变成 12V 是原来的 1 100 1 10 四倍 使用欧姆表各量程选择的原则是希望欧姆刻度尽量使用在中间一段 即 全刻度的 20 80 的弧度范围内 以提高测试的精度 2 电压档 直流电压档有六档量程 0 25 V 1V 2 5V 10V 50V 250V 500V 和 1000V 仪器最大不确定度为 2 5 因为多用表的表头是直流微安表 所以用来测交流电压时 必须在表内 安装整流电路 交流电压档有五档量程 2 5V 10V 50V 250V 500V 和 1500V 仪器最大不确定度为量程的 5 测直流电压时 表笔的正 负端和电路的高 低电位端相对应 并联在 电路上 如果事先不知道被测电路的极性和电压的大约值 要用高量程 跃 接判断极性和试测 然后逐步换到小量程 直至指针偏转达到满标度的 左右为止 2 3 测 1000V 以上高电压时 要用高级绝缘表笔和引线 3 电流档 直流电流有四档量程 50 A 0 5mA 5mA 50mA 和 0 5A 这些量程档 都是同一表头并联不同分流电阻而构成的 大量程电流档的内阻很小 量程 愈小 内阻愈大 例如 0 5A 档内阻仅为 2 左右 而 50 A 档则可增大到几 千欧 在使用时要注意内阻对待测电路的影响 测量直流电流时 红表笔是 电流流入的方向 黑表笔是电流流出的方向 绝不能用电流档去测电压 这 样电表会烧坏 教学重点与 难点 重点 1 多用表的原理和正确使用的方法 2 多用表的读数 难点 1 理解多用表的构造原理 2 利用多用表查找电路故障 1 电阻 RB 测的测量 1 旋转万用电表量程转换开关至欧姆有关档 校 零 欧姆读数 2 将表笔接未知电阻 记录测量值 当表笔短路调零时 指针调不到零欧姆 表示电池电压不足 应更换新 2 实验内容 提要 电池 2 测直流电流 1 按下图接线 选取电阻箱示值为 240 合上 K 接通 A B 端 用多用表电压挡 选择合适量程 量电池的端电压得 VCD 测 计算 I算值 CD B V I R 测 算 测 式中 RB 测用步骤 1 测得的数据 2 将多用表量程转换开关旋至 50mA 档 接在 AB 端 测出电流 值 I测 并计算电流表内阻 RA CD AB V RR I 测 测 测 3 断开 K 转换开关旋至 5mA 档 再合上 K 测电流 I测 计算 RA 4 变换电阻箱示值为 24 计算用步骤 1 实测值 重复上述步骤 即分别用 50mA 和 5mA 档测量电流 并求出 I算和内阻 RA 5 变换电阻箱示值为 2400 计算用步骤 1 实测值 E 换为晶体管稳 压电源 并调到 VCD约为 10V 测 I测和 VCD 测 并求出 I算和 RA 6 将各组数据两两对照 1 与 2 1 与 3 4 与 2 比较内阻对 测量 I测的影响 什么情况下 RA的影响可以忽略 以及量程的选择对 RA计 算的准确度有什么影响 注意 每次测试变换电表量程前都应先断开 K 3 测直流电压 1 将电压表量程转换开关旋至直流电压 10V 档 接入下图电路 调 C 端 使电表读数为 10V 2 把多用表量程换至直流电压 50V 档 并接于电压表上 3 调节滑线变阻器 使输出电压 依次为 9V 8V 6V 4V 2V 1V 0 5V 分别记下多用表指针偏转格数 4 将多用表转换开关分别旋至 10V 和 2 5V 档照上述 2 3 步 3 骤进行测量 5 分析不同量程测量同一电压时 所得的数值及有效数字之差异并 说明这种数值间的差异是否合理 测量与数据 处理要求 1 多用表在测量过程中 不允许旋转选择开关 以免烧坏电表 2 绝不能用电阻档去测电流计或小量程安培计的电阻 或检查它们内部线 圈的通断 否则多用表内电源电压加到被测电表上 很易烧坏被测电表 大量程的电流表 1A 以上 或电压表可用多用表检查 但应注意黑表笔 输出的是高电位 应接在被测电表的正极 3 测量完毕 随即将选择开关拨直流高压档 以免下次使用不慎酿成事故 若开关置电流 电阻档或低压档去测高压会烧坏电表 若置电阻档两表 笔相碰 会白白消耗电池 4 根据绪论课电磁学基础知识部分数据处理要求 对所测量的各种数据进 行准确的处理 思考题测直流电压时 根据所测数据 选用电表哪个量程是合适的 为什么 参考资料 大学物理实验 马靖 马宋设 施洋主编 大学物理实验指导 丁道滢 陈之前编 物理实验教程 丁慎训 张连芳主编 大学物理实验 霍剑青 吴泳华等主编 评分标准 一 预习及操作评分标准 85 95 分 1 预习充分 2 实验时能脱离讲义或稍看讲义 独立完成 3 遵守操作规程 仪器调整或电路连接又快又正确 实验中仪器操作较熟练 4 能主动排除故障 对发生的 问题能进行分析判断 5 读数 有效数字 单位 记录正确 75 84 分 1 预习较充分 2 实验时对照讲义后能独立完成 3 遵守操作规程 仪器调整或电路连接能主动完成 并无大差错 实验中能 正确使用仪器 4 能在教师启发下 排除故障 或对发生的问题进行分析判断 5 读数的有效数字要提醒 60 74 分 1 有预习 但效果一般 2 不会接线路 3 不会读数 4 不会测电流 5 不会接开关 6 测电压不换量程 7 测电阻时不会调零 8 以上几点在教师指导下能较好地改过来并完成实验 4 60 分 1 无预习 2 违反操作规程 而使仪器器件损坏 3 弄虚作假 4 在规定时间内未完成实验要求 符合 2 3 4 其中一条 操作成绩不及格 二 实验报告评分标准 1 实验目的 10 分 2