13版高中物理《課時(shí)講練通》2.9實(shí)驗(yàn)練習(xí)使用多用電表（人教版選修3-1）

1、9 實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。(2)會(huì)使用多用電表測(cè)電壓、電流及電阻。(3)會(huì)用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。,二、實(shí)驗(yàn)原理1.多用電表的原理如圖為多用電表的原理圖，其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端，測(cè)量時(shí)，黑表筆插入“-”插孔，紅表筆插入“+”插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量電器相應(yīng)的測(cè)量端。,2.二極管的單向?qū)щ娦跃w二極管

2、是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個(gè)極，一個(gè)叫正極，一個(gè)叫負(fù)極，它的符號(hào)如圖甲所示。晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號(hào)上的箭頭表示允許電流通過的方向)。當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，小燈泡發(fā)光，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)，它的電阻很大，電路截?cái)?，小燈泡不亮，如圖丙所示。,三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個(gè)。四、實(shí)驗(yàn)過程1.實(shí)驗(yàn)步驟(1)觀察多用電表

3、的外形，認(rèn)識(shí)選擇開關(guān)的測(cè)量項(xiàng)目及量程(2)測(cè)電壓、電流①檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。,②將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。③如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測(cè)量小燈泡兩端的電壓。④如圖乙所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電流擋，測(cè)量通過小燈泡的電流。,(3)測(cè)電阻①機(jī)械調(diào)零：使用前若指針沒有停在左端“0”位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零定位螺絲，

4、使指針指零。 ②選擋：估計(jì)待測(cè)電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋的合適擋位。 ③歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處。④測(cè)量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端接觸，指針示數(shù)乘以量程倍率即為待測(cè)電阻阻值。 ⑤測(cè)另一電阻時(shí)重復(fù)②③④。 ⑥實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。,(4)研究二極管的單向?qū)щ娦寓贉y(cè)正向電阻：用多用電表的電阻擋，量程撥到“×1

5、0”的位置上，將紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔，然后兩表筆短接進(jìn)行電阻擋調(diào)零后，將黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負(fù)極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率求出正向電阻R1的阻值。 ②測(cè)反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的歐姆擋(例如“×1 k”)，變換擋位之后，須再次把兩表筆短接調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率(例如1 k)求出反向電阻R2的阻值。,(5)探索黑箱

6、內(nèi)的電學(xué)元件,2.數(shù)據(jù)處理利用多用電表的歐姆擋測(cè)三個(gè)定值電阻的阻值，比較測(cè)量值和真實(shí)值的誤差。,【知識(shí)點(diǎn)撥】1.實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)測(cè)電流、電壓時(shí)內(nèi)部測(cè)量電路沒有電源，但歐姆表內(nèi)部電路有電源，所以測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)電阻與外部電源以及其他電阻斷開，且不要用手接觸表筆的金屬桿。 (2)不管用多用電表測(cè)什么，電流都是從紅表筆流入，從黑表筆流出。 (3)換用歐姆擋的另一量程時(shí)，一定要重新進(jìn)行“歐姆調(diào)零”，才能進(jìn)行測(cè)量。,(4)合理選擇量程

7、，使指針盡可能指在中值附近。(5)指針穩(wěn)定后才能讀數(shù)，測(cè)電阻時(shí)指針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù)，電壓、電流的讀數(shù)要看清選擇開關(guān)所選擇的量程。,2.歐姆表測(cè)量誤差分析(1)電池用舊后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)變小，內(nèi)電阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)換電池。(2)歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易產(chǎn)生誤差。(3)由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會(huì)使誤差增大，因此要選用合適擋位，使指針指在中值附近。(4)讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易形成偶然誤差

8、，要垂直表盤正對(duì)指針讀數(shù)。,【知識(shí)點(diǎn)撥】1.機(jī)械調(diào)零和電阻調(diào)零的區(qū)別(1)原理上：機(jī)械調(diào)零是調(diào)到電流為零處，電阻調(diào)零是調(diào)到電阻為零處。(2)操作上：機(jī)械調(diào)零是使用前若指針沒有指在左端“0”位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)指針定位螺絲。電阻調(diào)零是將紅黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處。,2.使用多用電表“十二忌” (1)忌不調(diào)零就使用多用電表。(2)忌接錯(cuò)連接方式，測(cè)電壓需并聯(lián)，測(cè)電流需串聯(lián)。(3)忌接反直流電流方向

9、，直流電流要從正極測(cè)試筆插孔流入，從負(fù)極測(cè)試筆插孔流出。(4)忌用手接觸測(cè)試筆的金屬桿，特別在測(cè)電阻時(shí)，更應(yīng)注意不要用手接觸測(cè)試筆的金屬桿。(5)忌用直流擋位測(cè)交變電流。,(6)忌用多用電表測(cè)頻率不是50 Hz的交變電流，普通多用電表的交流電擋位是按照50 Hz設(shè)計(jì)的。(7)忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測(cè)電阻值。(8)改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零。(9)忌把電池裝反。(10)忌把電阻同其他電路連在一起進(jìn)行測(cè)量。(11

10、)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長(zhǎng)期不用。(12)多用電表不用時(shí)，忌選擇開關(guān)置于歐姆擋。,1.使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，選用不同的倍率擋或每次更換不同的倍率擋后都要進(jìn)行電阻調(diào)零，思考為什么要進(jìn)行電阻調(diào)零？ 提示：使用多用電表的電阻擋測(cè)量電阻時(shí)，不同的倍率擋，電表的內(nèi)部電路不同，所需要的調(diào)零電阻也不一樣大，所以選好適當(dāng)?shù)谋堵蕮趸蛎看胃鼡Q不同的倍率擋后都要先進(jìn)行電阻調(diào)零。,2.我們強(qiáng)調(diào)多用電表的紅表筆要插到表盤的正插孔中，黑表筆要插到負(fù)插孔中，為

11、什么要這樣規(guī)定？若在測(cè)電阻時(shí)不小心把紅黑表筆接反了，思考分析這樣操作對(duì)測(cè)出的電阻值有影響嗎？ 提示：表的盤面上的“+”“-”插孔表示直流電流擋、直流電壓擋的正負(fù)接線柱。因此,不管測(cè)什么項(xiàng)目,首先將紅表筆插入“+”插孔,將黑表筆插入“-”插孔。而在歐姆擋中紅黑表筆相當(dāng)于兩根導(dǎo)線，若只是在測(cè)電阻時(shí)不小心把紅黑表筆接反了，對(duì)測(cè)出的電阻值沒有影響。,多用電表測(cè)電阻【典例1】(2011·北京高考)用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用

12、到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：(1)旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線。(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置。,(3)將插入“+”“-”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件________,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線”或“∞刻線”)。(4)將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按____

13、____的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量。,A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析：(1)分清楚機(jī)械調(diào)零和電阻調(diào)零。(2)選用合適的擋位。(3)分清“電流的0刻線”“電阻的0刻線”“電阻的∞刻線”之間的關(guān)系。,【解析】用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，

14、在測(cè)量之前就要觀察指針是否在零刻度線上，若指針不在零刻度線上，用螺絲刀小心旋動(dòng)指針定位螺絲S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0刻線”。然后旋動(dòng)選擇開關(guān)K，選擇量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T，使指針對(duì)準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0刻線”)，接下來才能將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接，測(cè)量被測(cè)電阻的阻值。若在測(cè)量過程中，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，表明被測(cè)的電阻阻值很大，這時(shí)要換用更高倍率的擋位，例如，本題就要從“×100”擋位

15、更換到“×1k”擋位。答案：(1)S (3)T 0刻線 (4)ADC,【規(guī)律方法】歐姆表使用注意事項(xiàng)(1)選擇合適的倍率，使指針指在表盤的中間位置。(2)每換一擋都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，即紅黑表筆短接，旋動(dòng)歐姆調(diào)零旋扭使指針對(duì)到 0 Ω位置。(3)歐姆擋的讀數(shù)是：表盤上的讀數(shù)×歐姆擋的倍率。(4)測(cè)量完畢后將選擇開關(guān)打到 OFF 擋(沒有 OFF 擋的打到交流電壓最大擋)與內(nèi)部電源斷開(多用電表長(zhǎng)

16、期不用要把電池取出)。,黑箱問題【典例2】(2012·大綱版全國(guó)卷)在黑箱內(nèi)有一由四個(gè)阻值相同的電阻構(gòu)成的串、并聯(lián)電路，黑箱面板上有三個(gè)接線柱1、2和3。用歐姆表測(cè)得1、2接線柱之間的電阻為1 Ω,2、3接線柱之間的電阻為1.5 Ω，1、3接線柱之間的電阻為2.5 Ω。(1)在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式。(2)如果將1、3接線柱用導(dǎo)線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為______Ω。,【思路點(diǎn)撥】用歐姆表