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第2章 7.学生实验:练习使用多用电表 知识点汇总Word版含答案

7.学生实验:练习使用多用电表 一、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. 二、实验器材 多用电表、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. 三、实验原理 1.欧姆表的原理 (1)功能:用来直接测量电阻值大小的电表. (2)改装原理: 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律改装而成的, 改装电路如图 2?7?1 所示. 图 2?7?1 ①当红、黑表笔直接接触时,被测电阻 Rx=0,调节 R0 值使电流计的指针达到满偏,即 Ig= E ,所以电流表满刻度处对应的外电阻为零.如图 2?7?2 甲. ?Rg+R0+r? 图 2?7?2 ②当红、 黑表笔不接触时, 电流表指针指零, 所以电流表零刻度处对应外电阻 R=“∞” 位置.如图乙. ③当红、黑表笔间接入某一电阻 Rx 时,电流表中的电流 I= E ,因调零后 R0 Rg+R0+r+Rx +Rg+r 保持不变,所以 Rx 与 I 一一对应.若在电流表刻度盘上直接标出与 I 相对应的 Rx 值,就可以从刻度盘上直接读出 Rx 值了,如图丙. ④当不接电阻直接将两表笔连接在一起时, 调节滑动变阻器使电流表达到满偏, 此时有 E E 1 Ig= ,当外加电阻 Rx=R0+Rg+r 时,电流为 I= = Ig,此时电流表指 r+Rg+R0 Rx+R0+Rg+r 2 针指在刻度盘的中央,该电阻叫中值电阻. 2.多用电表的原理 (1)实质:让电流表、电压表、欧姆表共同使用一个表头组装而成的. (2)功能 ①测电流:这时表头并联有分流电阻,并联不同的分流电阻就成为不同量程的电流表. ②测电压:这时表头串联有分压电阻,串联不同的分压电阻就成为不同量程的电压表. ③测电阻:这时表头串联了电池和调零电阻. (3)构造:如图 2?7?3 所示,表的上半部分是表头,表头的表盘上有电流、电压、电阻 等多种刻度,其中最下面一行是交流电压表的刻度,最上面一行是欧姆表的刻度,这两个刻 度是不均匀的,其余各种刻度都是均匀的;表的下半部分的中心是选择开关,周围标有测量 功能的区域及量程(或倍率). 图 2?7?3 3.二极管的单向导电性 晶体二极管是半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如 图 2?7?4 甲所示. 晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向). 当给二极管加正 向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很 大,电路截止,如图丙所示. 甲 乙 图 2?7?4 丙 一、实验步骤 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左端的零位置.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.如图 2?7?5 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. 5.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. 甲 图 2?7?5 乙 6.利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值,比较测量值和真实值的误差. 7.研究二极管的单向导电性,利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻,确 定正、负极. 二、数据处理 1.测电阻时,电阻值等于表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.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. 三、误差分析 1.电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时换电池. 2.欧姆表的表盘刻度不均匀,估读时易带来误差. 3.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,使指针指中值附近. 4.读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数. 四、注意事项 1.使用多用电表前,应观察指针是否指向电流表的零刻度线,若有偏差,应用螺丝刀 调节多用电表中间的定位螺丝,使多用电表的指针指在电流表的零刻度. 2.测电阻时,待测电阻要跟别的元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆. 3.合理选择欧姆挡的量程,使指针尽量指在表盘中央位置附近. 4.换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新进行电阻调零,才能进行测量. 5.读数时,应将表针示数乘选择开关所指的倍率. 6.测量完毕时,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置于交流电压最高挡或“OFF” 挡,若长期不用时,还应把电池取出. 实验探究 1 多用电表的使用步骤和读数 用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值,若将选择倍率的旋钮拨至 “×100 Ω ”的挡时,测量时指针停在刻度盘 0 附近处,为了提高测量的精确性,有下列 可供选择的步骤: A.将两根表笔短接 B.将选择开关拨至“×1 k”挡 C.将选择开关拨至“×10”挡 D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端,记下读数 E.调节调零电阻,使指针停在“0”刻度线上 F.将选择开关拨至交流电压最高挡上 将上述中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理的顺序是__________________(填写 步骤的代号);若操作正确,上述 D 步骤中,指针偏转情况如图 2?7?6 所示,则此未知电阻 的阻值 Rx=________. 图 2?7?6 【解析】 用多用电表的欧姆挡测未知电阻时, 指针停在中值(中心位置)附近时测量误 差较小,当用“×100”挡测量时,指针停在 0 附近,说明该待测电阻的阻值相对该挡比较 小,为了提高测量精度,应换低倍率“×10”的挡来测量,换挡之后,必须重新调零,之后 再接入未知电阻进行测量和读取数据. 测量后如暂时不使用此多用电表, 应将选择开关置于 交流电压最高挡上,待测电阻的阻

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