高考物理总复习 第7章 7讲 实验 练习使用多用电表课件 新人教版.ppt

第七讲实验 练习使用多用电表 1 知道多用电表的结构和原理 掌握多用电表的使用方法 2 知道欧姆表的结构和工作原理 3 知道多用电表的表盘和读数 4 知道应用多用电表探测黑箱的电学元件 一 实验目的1 了解多用电表的 掌握多用电表的使用方法 2 会使用多用电表测 及 3 会用多用电表探索黑箱中的电学元件 工作原理 电压 电流 电阻 二 实验原理1 表盘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 外形见图 上半部为 表盘上有电流 电压 电阻等多种量程的刻度 下半部为 它的四周刻有各种测量项目和量程 另外 还有 和测试笔的插孔 表头 选择开关 欧姆调零旋钮 指针定位螺丝 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的标度 有些标度就属于共用标度 如图中的第二行就是共用的标度 专门 交 直流电流 和直流电压 2 挡位 如图所示 其中1 2为测量端 3 4为测量端 5为测量端 测量时 黑表笔插入插孔 红表笔插入插孔 并通过转换开关接入与待测量相应的测量端 电压 电流 电阻 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 三 实验器材 电学黑箱 直流电源 开关 导线若干 小灯泡 定值电阻 大 中 小 三个 多用电表 二极管 一 多用电表的使用实验过程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 8 探索黑箱内的电学元件 9 使用完电表后 拨回 off 挡 整理好实验器材 黑盒子 表面有a b c三个接线柱 盒内总共有两个电学元件 每两个接线柱之间只可能连接一个元件 为了探明盒内元件的种类及连接方式 某同学用多用电表进行如下探测 第一步 用电压挡 对任意两接线柱正 反向测量 指针均不发生偏转 第二步 用电阻 100 挡 对任意两个接线柱正 反向测量 指针偏转情况如图所示 1 第一步测量结果表明盒内 2 图甲出示了图 1 和图 2 中欧姆表指针所处的位置 其对应的阻值是 图乙出示了图 3 中欧姆表指针所处的位置 其对应的阻值是 甲乙 3 请在如图丙所示的接线柱间 用电路图符号画出盒内的元件及连接情况 丙丁 4 一个小灯泡与3v电池组的连接情况如图丁所示 如果把图丁中e f两端用导线直接相连 小灯泡可正常发光 欲将e f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连使小灯泡仍可发光 那么 e端应连接到 接线柱 f端应连接到 接线柱 规范解答 1 用电压表测量无示数 说明内部无电源 2 因选择的是电阻 100 挡 故图甲对应的阻值为1200 图乙对应的阻值为500 3 当欧姆表正 反测量b c间时 示数相同 说明b c间为定值电阻 当欧姆表正 反测量a c间时 示数一个为无穷大 一个阻值较小 说明a c间为一个二极管 且二极管接c端为正极 当欧姆表正 反测量a b间时 一个是较大电阻 一个是无穷大 综合分析 a b间是二极管和电阻串联 4 根据二极管的单向导电性 要使小灯泡发光 二极管必须导通 所以e端应连接到c接线柱 f端应连接到a接线柱 答案 1 不存在电源 2 1200500 3 见规范解答图 4 ca 方法归纳 电学黑盒 问题的分析方法 一般的 电学黑盒 有四种 一是纯电阻黑盒 二是纯电源黑盒 三是由电阻和电源组成的闭合电路黑盒 四是含电容器 二极管的黑盒 根据对黑盒外部接线柱的测试结果 判定黑盒内部的元件的种类和电路的连接方式 除了应熟悉电路的基本规律之外 还必须善于利用多用电表的电压挡和欧姆挡进行测试 并对结果作出正确的分析和判断 2 误差分析 1 在用多用电表测量电阻时可能测量值偏大 其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻 或者在连续测量过程中 表笔接触时间过长 引起电表内电池电动势下降 内阻增加 2 电池老化对欧姆表的影响 一个多用电表的电池已使用很久了 但是转动旋钮时 仍可使表针调至零欧姆刻度 这时测出的电阻值r测与所测电阻的真实值r真相比较r测 r真 如图所示为一简单欧姆表原理示意图 其中电流表的满偏电流ig 300 a 内阻rg 100 可变电阻r的最大阻值为10k 电池的电动势e 1 5v 内阻r 0 5 图中与接线柱a相连的表笔颜色应是 色 按正确使用方法测量电阻rx阻值时 指针指在刻度盘的正中央 则rx k 若该欧姆表使用一段时间后 电池电动势变小 内阻变大 但此表仍能调零 按正确使用方法再测上述rx 其测量结果与原结果相比将 填 变大 变小 或 不变 用多用电表进行了几次测量 指针分别处于a和b的位置 如图所示 若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位 a和b的相应读数是多少 请填在表格中 解析 电流表读数用0 10所标刻度读取2 3ma 再乘以倍数10得23ma 电压表读数用0 250所标刻度读取57v 再除以倍数100得0 57v 欧姆表读取3 2 再乘以倍数100得320 答案 230 57320 数字万用表是近年来发展起来的高科技数码产品 是传统机械式表的更新换代产品 如图甲所示 数字万用表有测量精度高 读数方便等许多独特的优点 具体表现在 测量精度高 以型号 df930 普通数字万用表为例 其电压挡所有量程内阻高达10m 而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧 内电阻高出2 3个数量级 直流电压挡和直流电流挡的精度为 0 05 欧姆挡精度为 0 08 而用指针式电压表 电流表的精度只有 2 5 欧姆表的精度更低 数字万用表内电阻非常理想 现有一块型号为 df930 的数字万用表 用它来测量一只电池的电动势和内电阻 提供的测量器材还有 一只滑动变阻器r 0 30 两只开关 导线若干 实验要求 利用这些器材 尽量采用最简单的测量方法 分两步进行 首先测量电动势 待电动势测定之后再测量其内电阻 1 连接数字万用表 在图乙中 电路中的各个元器件都已连接妥当 数字万用表的 个表笔已与电路连接好 请将另一只表笔正确连入电路 请思考 另一只表笔应接在 点 2 操作步骤 将数字万用表选择开关置于 挡 选择合适的量程 断开开关 闭合开关 记录表的示数 然后反复测量多次 取平均值并记为x 将数字万用表选择开关置于 挡 选择合适的量程 断开开关 闭合开关 记录表的示数 记为y 紧接着进行以下的操作 将选择开关置于 挡 选择合适的量程 然后同时闭合开关s1和s2 记录表的示数并记作z 把y和对应的z作为一组数据记录下来 然后反复测量多次 得到多组数据 干电池的电动势为 填 x y 或 z 干电池的内电阻的表达式r 用x y z表示 将步骤 测得的数据代入公式 求出r的平均值 即为干电池的内电阻 解析 1 使用数字万用表测量电源的路端电压和滑动变阻器的电阻 另一只表笔应接在b点或c点 2 由于数字万用表的电压挡内阻很大 而电源的内阻很小 可以用数字万