学教科版选修31 2.7学生实验：练习使用多用电表 教案(1).doc

2.7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271所示图271当红、黑表笔直接接触时，被测电阻rx0，调节r值使电流计的指针达到满偏，即ige/(rgr0r)，所以电流表满刻度处对应的外电阻为零如图272甲图272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272乙当红、黑表笔间接入某一电阻rx时，电流表中的电流i，因调零后r0rgr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272丙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测电阻：这时表头串联了电池和调零电阻(3)构造：如图273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273一、实验步骤1观察多用电表的外形，认识选择开头的测量项目及量程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274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274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图2746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步骤和数据处理(2011北京高考)用如图275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：图275旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线将k旋转到电阻挡“100”的位置将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_(填“0”刻线或“”刻线)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“1 k”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【解析】使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件s；使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件t；测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，依据欧姆表测电阻时指针应尽可能接近“中值”的原则知，应换大倍率的挡位，因此a合理每换一次挡位应重新欧姆调零，所以合理的顺序应为adc.【答案】st0刻线adc误差分析和注意事项一学生使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下：a把选择开关置于“1”欧姆挡；b把表笔插入插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位置上；c把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连，发现这时指针偏转角度较小；d换用“100”挡，发现这时指针偏转适中，随即记下电阻值；e把表笔从插孔中拔出后，就把多用电表放回桌上原处，实验完毕这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规定？ 【解析】在d步骤中，没有进行欧姆挡的调零就进行测量了，应该先调零再测电阻；在实验结束时，即在步骤e，应该将选择开关置于“off”挡或交流电压最高挡【答案】d、e两个步骤中存在错误1用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中错误的是()a测量前必须调零，而且每更换一次挡位都要重新调零b为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好c待测电阻若是连在电路中，应当把它先与其他元件断开后再测量d使用完毕应当拔出电笔，并把选择开关旋到“off”挡或交流电压最高挡【解析】根据使用多用电表欧姆挡测电阻时的注意事项可知，选项a、c、d是正确的；b选项两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，即两手分别接触两表笔的金属杆，相当于人体电阻与待测电阻并联，测出的是并联后的电阻，所以测量值小于真实值，故正确选项为b.【答案】b2(2012哈尔滨高二检测)如图276所示，为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔下列说法中正确的是()图276aa孔插红表笔b表盘刻度是均匀的c用100 挡测量时，若指针指在“0”刻线附近，则应换用1 k挡d测量“220 v100 w”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484 小【解析】多用电表无论测什么，电流都是从红表笔流入，所以a正确；欧姆表刻度盘是不均匀的，b错误；用100 挡测量时，若指针指在“0”刻线附近，说明待测电阻很小，为使测量结果准确应选用小倍率挡位测量，c错误；由于484 是灯泡正常工作时的电阻，而用多用电表测量的是室温下灯泡的电阻，根据灯泡的电阻随温度的升高而增大可知，d正确【答案】ad3(2012四川东辰国际期末)一个用满偏电流为3 ma的电流表改装成的欧姆表，调零后用它测量1 000 的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 ma处，则被测电阻的阻值为()a1 000 b5 000 c1 500 d2 000 【解析】设欧姆表的内阻为r内，由欧姆定律知：3103a，1.5103a，所以r内1 000 ，e3 v，又1103a，所以rx2 000 .【答案】d4(2012湖南浏阳高二检测)用多用电表欧姆挡(100)测试三只晶体二极管，其结果依次如图277甲、乙、丙所示由图可知，图_中的二极管是好的，该二极管的正极是_端甲乙丙图277【解析】根据二极管加正向电压时，电阻值越小越好，但不能为零，否则二极管已被击穿，加反向电压时，电阻值越大越好，但不能无穷大，否则二极管引线断开由题图可知，图甲、丙二极管是坏的，图乙中二极管是好的，且左边图加的是反向电压，右边图加的是正向电压，由于红表笔插入的是“”测试孔，与内部电池负极相连，故二极管的正极是a端【答案】乙a5(2012攀枝花检测)(1)如图278所示是多用电表的刻度盘，当选用量程为50 ma的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_ma.图278(2)若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_.(3)如果要用此多用电表测量一个约2.0104 的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是_(选填“10”、“ 100”或“1 k”)换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是_【解析】(1)50 ma量程应读中间刻度30.8 ma(30.730.9 ma都可以)(2)电阻挡应读最外层刻度且乘以倍率应为15100 1 500 .(3)测量电阻时，中值附近较为精确应换用“1 k”挡，换挡后首先是欧姆调零【答案】(1)30.8 ma(30.7 ma30.9 ma均可)(2)1 500 (3)1 k欧姆调零6(2012南京高二检测)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡不够合适，又改换另一欧姆挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如图279中的虚线所示，下面列出这两次测量中的有关操作：图279a将两根表笔短接，并调零b将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针位置c记下电阻值d将多用电表面板上旋钮旋到“100”挡e