高中物理 第二章 直流电路 第7节 学生实验练习使用多用电表课件 教科版选修31.ppt

第7节学生实验 练习使用多用电表 实验探究 实验基础 典例研习 实验基础解读实验 萃取精华 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 实验原理1 认识多用电表多用电表可以用来测量电流 电压 电阻等 并且每一种测量都有几个量程 外形如图 上半部分为表盘 表盘上有电流 电压 电阻等多种刻度 共有三条刻度线 最上面用于测电阻 刻度不均匀 中间用于测电流和直流电压 刻度均匀 最下面是测交流电压的 刻度不均匀 下半部分为选择开关 它的四周刻有各种测量项目和量程 2 欧姆表的结构及原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的 它主要由表头 电源 可调电阻 导线和黑红两表笔组成 电流表 g表头 内阻为rg 满偏电流为ig 电池的电动势为e 内阻为r 当红 黑表笔相接时 如图 甲 所示 相当于被测电阻rx 0 调节r0的阻值 使电流表的电流达到满偏电流 即ig 则表头的指针指到满刻度 所以刻度盘上指针在满偏处定为欧姆表的 0 刻度线 当红 黑表笔不接触时 如图 乙 所示 相当于被测电阻rx 电流表里没有电流 表头的指针不偏转 此时指针所指的位置是欧姆表的 当红 黑表笔间接入被测电阻rx时 如图 丙 所示 通过表头的电流为i 改变rx 电流i随之改变 每个rx值都对应一个电流i值 在刻度盘上直接标出与i值对应的rx值 就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值 三 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 实验探究探寻结论 提升精度 一 实验操作1 测量小灯泡的电压 1 将多用电表选择开关旋到直流电压挡 2 根据待测电压的估计值选择量程 如果难以估测待测电压值 应按照从大到小的顺序 先将选择开关旋到最大量程上试测 然后根据测量出的数值 重新确定适当的量程再进行测量 4 根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值 读出电压表的示数 3 测量时 用红 黑表笔使多用电表跟小灯泡l并联 注意使电流从 插孔流入多用电表 从 插孔流出多用电表 检查无误后再闭合开关s 如图所示 2 测量小灯泡的电流 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 利用多用电表的欧姆挡测电阻 1 选择倍率挡 估计待测电阻阻值 选择适当的倍率挡 使测量时指针指在中央刻度附近 这样测量比较准确 2 调零 测量前 将红 黑表笔短接 调整 电阻挡调零旋钮 使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度线处 3 测量 将红 黑表笔与待测电阻两端接触 读取指针示数再乘以倍率就是待测电阻阻值 4 测量时若指针偏角过大 过小 应换小倍率 大倍率 改换倍率必须重新 欧姆调零 5 测量结束要将选择开关旋转至 off 挡或交流电压最高挡 4 测量二极管的正 反向电阻 1 二极管的单向导电性二极管具有单向导电性 当给二极管加一定的正向电压时 它的电阻值很小 当给二极管加上反向电压时 它的电阻值变得很大 2 测正 反向电阻 测正向电阻 将黑表笔接触二极管正极 红表笔接触二极管负极 稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻r1 测反向电阻 将黑表笔接触二极管的负极 红表笔接触二极管的正极 稳定后读取示数乘上倍率求出反向电阻r2 5 探索黑箱内的电学元件 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 2 若表针指在两个相邻刻度的中央 如果测电流或电压时 估读数是最小分度的 三 误差分析1 多用电表的电池用久后电动势要变小 内阻变大 此时会引起较大的测量误差 2 电流挡和直流电压挡的表盘刻度均匀 欧姆表的表盘刻度不均匀 读数时的估读容易带来误差 四 注意事项1 表内电源正极接黑表笔 负极接红表笔 但是红表笔插 孔 黑表笔插 孔 注意电流的实际方向 2 区分 机械零点 和 欧姆零点 机械零点 是表盘刻度左侧的 0 位置 调整的是表盘下方中间的定位螺丝 欧姆零点 指表盘刻度右侧的 0 位置 调整的是电阻挡调零旋钮 3 测量电阻时 每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零 4 使用多用电表时 手不能接触测试笔的金属杆 特别在测电阻时 更应注意不要用手接触测试笔的金属杆 5 测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开 否则不但影响测量结果 甚至可能会损坏电表 6 多用电表使用完毕 应将选择开关置于 off 挡或交流电压最高挡 如果长期不使用时 把表内电池取出 典例研习通法悟道 拓宽思路 类型一 用多用电表测电阻 例1 1 某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值 先把选择开关旋到 1k 挡位 测量时指针偏转如图 甲 所示 请你简述接下来的测量操作过程 测量结束后 将选择开关旋到 off 挡 解析 1 断开待测电阻 将选择开关旋到 100 挡 将两表笔短接 调整 电阻挡调零旋钮 使指针指向 0 再接入待测电阻 将指针示数 100 即为待测电阻阻值 答案 1 见解析 2 如图 乙 是一个多量程多用电表的简化电路图 测量电流 电压和电阻各有两个量程 当转换开关s旋到位置3时 可用来测量 当s旋到位置时 可用来测量电流 解析 2 s接3时 多用电表为欧姆表 可测量电阻 s与1 2连接时 由于电阻的分流 可用来测电流 答案 2 电阻1 2 类型二 用多用电表测电流 电压 例2 1 参考多用电表面板完成下列填空 用多用电表测直流电流时 应把选择开关旋至标有处 并把多用电表联接到被测电路中 若测电压时 应把选择开关旋至标有处 并把多用电表与被测电路联 测直流电压和电流时 都必须把红表笔接在电势处 即电流从表笔流进多用电表 解析 1 用多用电表测直流电流时 选择开关应置于 ma 挡 且把电表串联接入被测电路中 测电压时 把选择开关置于标有 v 处 且并联于被测电路两端 因红表笔与表头正接线柱相连 黑表笔与表头负接线柱相连 因此测直流电压和电流时 都必须把红表笔接在电势高处 即电流从红表笔进入多用电表 答案 1 ma串v并高红 2 如图为一正在测量中的多用电表表盘 如果是用 10 挡测量电阻 则读数为 如果是用直流10ma挡测量电流 则读数为ma 如果是用直流5v挡测量电压 则读数为v 解析 2 用多用电表测电流或电压时 只要根据旋钮所指示的量程看相对应的刻度弧线 根据读数规则 一般估读到百分位 直接读出指示的读数即可 而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡位倍率 才是电阻的测量值 因为选的是 10 挡 所以读数为6 0 10 60 因为用直流10ma挡测电流 所以对应下面10ma挡读数为7 20ma 注意从直流刻度区读 用直流5v挡测电压 读数为3 60v 答案 2 60 7 20 3 60 误区警示 多用电表的读数及使用 1 直流电流和电压刻度是均匀的 读数时共用 但需按比例计算 如取5ma量程读数时可利用满刻度数值为 50 的刻度线 只是 50 相当于 5ma 2 用欧姆挡测电阻的阻值为 读数 倍率 3 不论测电阻 还是测电流 电压 电流总是从正插孔 红表笔 流入 从负插孔 黑表笔 流出 类型三 用多用电表检查电路故障 例3 如图所示是某同学连接的实验实物图 合上开关后 发现a b灯都不亮 他采用下列两种方法检查故障 1 用多用电表的直流电压挡进行检查 选择开关应置于下列量程的挡 用字母序号表示 a 2 5vb 10vc 50vd 250v 在测试a b间直流电压时 红表笔应接触 填 a 或 b 该同学测试结果如下表所示 根据测试结果 可以判定故障是 假设只有下列中的某一项故障 a 灯a断路b 灯b短路c c d段断路d d f段断路 解析 1 总电动势为6v 故选10v量程即可 红表笔接高电势 即a端 综合判断 用电器两端有电压为断路 无电压为短路或完好 电源两端无电压为损坏 有电压为完好 故选d 答案 1 b a d 2 用欧姆挡检查 测试前 应将开关s 填 断开 或 闭合 测量结果如下表所示 由此可以断定故障是 a 灯a断路b 灯b断路c 灯a b都断路d d e间导线断路 解析 2 测电阻前应断开开关 断开电源 c d间有阻值 说明灯a完好 d e间无电流 电阻 说明d e间断路 e f间有阻值 说明b灯完好 选d