联立高级中学选修3 1第七章实验十

实验十练习使用多用电表【实验目的】1.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。2.会使用多用电表测电压、电流及电阻。3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。【实验原理】1.外部构造(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。(2)表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程。(3)由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。2.欧姆表原理(1)内部电路简化如图。(2)根据闭合电路欧姆定律，①当红、黑表笔短接时，②当被测电阻Rx接在红、黑表笔两端时,③当时，中值电阻R中=Rg+R+r。【实验器材】多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。【实验过程】一、实验步骤1.观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。2.检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置。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.测小灯泡的电压和电流。(1)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。(2)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。5.用多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度。(2)选择开关置于“Ω”挡的“×1”,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度,然后断开表笔,再使指针指向∞刻度处。(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。锦囊妙诀：机械调零第一步，断开表笔调螺母。指针指向∞时，根据阻值来选挡。短接表笔指零欧，测时双手勿触阻。中值附近去读数，测量阻值高精度。勿忘得数乘倍率，用完拨回“OFF”挡。(4)选择开关改置“×100”挡,重新进行欧姆调零。(5)再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。(6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。6.探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数二、数据处理1.测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。2.测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。【误差分析】1.偶然误差(1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。(2)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针在中值附近。(3)读数时的观测易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。2.系统误差(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。【注意事项】1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。(2)刻度不均匀：左密右疏。(3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处)。(4)欧姆表的读数待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。为了减小读数误差，指针应指表盘到的部分，即中央刻度附近。2.多用电表使用的“七大注意”(1)使用前要机械调零。(2)两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”。(3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。(4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。(5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、交流、直流共用，下为交流2.5V专用。(6)测电阻时①待测电阻与电路、电源一定要断开。②两手一定不要同时接触两笔金属杆。③指针指中值附近较准，否则换挡。④每换一挡必须重新欧姆调零。⑤读出示数要乘以倍率。(7)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。【实验改进】可用数字式多用电表替代机械指针或多用电表。其优点：(1)测量读数方便；(2)测量精度高。缺点：学生对数字式多用电表的测量原理和内部结构难以掌握。热点1

多用电表的使用和读数【典例1】(2013·广州模拟)(1)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

(选填“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(2)如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为

Ω；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为

mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为

V。【标准解答】(1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边的零刻度处，使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处。由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近。(2)若用“×100”挡测电阻时，指针读数为：17.0×100Ω=1700Ω若用量程100mA测直流电流时，读数为：4.7×10mA=47mA若用量程50V测直流电压时，读数为23.1V。答案：(1)①S③T0刻线④ADC(2)17004723.1热点2

利用多用电表探索黑箱内的元件【典例2】(2012·江苏高考)如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的

(选填“A”“B”或“C”)。(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应

(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。两表笔接的接点多用电表的示数a、b

Ωa、c10.0Ωb、c15.0Ω【标