《多用电表的原理与使用》课件1

1、第第2 2节：多用电表的原理与使用节：多用电表的原理与使用 (一一)实验目的实验目的1.会使用多用电表会使用多用电表;2.依据测量数据依据测量数据,推测电路结果及二极管的特性推测电路结果及二极管的特性.(二二)实验原理实验原理(1)多用电表的构成及功能多用电表的构成及功能多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量并且每一种测量都有几个量程都有几个量程,如图甲所示如图甲所示,上半部为表盘上半部为表盘,表盘上有电流表盘上有电流,电电压压,电阻等各种量程的刻度电阻等各种量程的刻度;下半部为选择开关下半部为选择开关,它的四周刻着它的四周刻着各种测量项目

2、和量程各种测量项目和量程;另外另外,还有欧姆表的调零旋钮还有欧姆表的调零旋钮,机械调零机械调零旋钮和测试表笔的插孔旋钮和测试表笔的插孔.(2)欧姆挡的工作原理欧姆挡的工作原理测电阻是依据闭合电路欧姆定律测电阻是依据闭合电路欧姆定律,内部电路如图乙所示内部电路如图乙所示:R为调为调零电阻零电阻,红黑表笔接触红黑表笔接触,进行欧姆表调零时进行欧姆表调零时,表头指针满偏表头指针满偏,则有则有:Ig=E/(Rg+R+r),当红、黑表笔间有未知电阻当红、黑表笔间有未知电阻Rx时有时有I=E/(Rg+R+r+Rx),故每一个未知电阻都对应一个电流值故每一个未知电阻都对应一个电流值I,在刻度在刻度盘上都有一

3、个偏转角度对应盘上都有一个偏转角度对应,我们便可在刻度盘对应处我们便可在刻度盘对应处,标有标有Rx的值的值;当当Rx=Rg+R+r时时, 指针半偏指针半偏,所以欧姆表内阻等所以欧姆表内阻等于于R中中.欧姆表刻度是不均匀的欧姆表刻度是不均匀的.,2gII (3)二极管的特性是单向导电性二极管的特性是单向导电性.当二极管加上一定的正向电当二极管加上一定的正向电压时压时,这的电阻值很小这的电阻值很小,就像一个接通的开关一样就像一个接通的开关一样;当二极管加当二极管加上反向电压时上反向电压时,它的电阻值变得很大它的电阻值变得很大,就像一个断开的开关一就像一个断开的开关一样样.(4)黑箱问题属于根据所给

4、结论黑箱问题属于根据所给结论,进行逆向思维进行逆向思维,推断出已知条推断出已知条件的问题件的问题.解决电学黑箱问题的基本思路是解决电学黑箱问题的基本思路是:利用所学的电路利用所学的电路基础知识基础知识,分析题设所给各种数据条件分析题设所给各种数据条件,判断出黑箱内各电学判断出黑箱内各电学元器件的连接方式元器件的连接方式,然后设计出符合条件要求的电路来然后设计出符合条件要求的电路来.(三三)实验器材实验器材多用电表、黑箱、导线、干电池、晶体二极管、电阻、开关多用电表、黑箱、导线、干电池、晶体二极管、电阻、开关、小灯泡、小灯泡.(四四)实验步骤实验步骤1.练习使用多用电表练习使用多用电表(1)观察

5、多用电表外形观察多用电表外形,认识选择开关的测量项目及量程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刻度位置检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零刻度位置,若不指零若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入将红、黑表笔分别插入“+”“”“-”插孔插孔.(4)将选择开关置于直流电压将选择开关置于直流电压2.5 V挡挡,测测1.5 V干电池的电压干电池的电压.(5)将选择开关置于交流电压将选择开关置于交流电压250 V挡挡,测测220 V交流电源的电压交流电源的电压.(一定要注意安全一定要注意安全,手指不能接触

6、红黑表笔前端的金属杆手指不能接触红黑表笔前端的金属杆)(6)将选择开关置于直流电流将选择开关置于直流电流100 mA挡挡,测量测量1.5 V干电池与干电池与200 电阻串联回路的电流电阻串联回路的电流.(7)将选择开关置于欧姆表的将选择开关置于欧姆表的“1”挡挡,短接红、黑表笔短接红、黑表笔,调整调整调零旋钮调零旋钮,使指针指向欧姆表刻度的零位置使指针指向欧姆表刻度的零位置.(8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端,读出欧读出欧姆表指示的电阻数值姆表指示的电阻数值,并与标准值比较并与标准值比较,然后断开表笔然后断开表笔.(9)将选择开关置于欧姆

7、挡的将选择开关置于欧姆挡的“100”挡挡,重新进行欧姆表调重新进行欧姆表调零零,然后测量几百欧、几千欧的电阻然后测量几百欧、几千欧的电阻,并将测量值与标准值进并将测量值与标准值进行比较行比较.(10)选择适当的量程选择适当的量程,测定灯丝、电炉丝和人体的电阻测定灯丝、电炉丝和人体的电阻.2.探索黑箱内的电学元件探索黑箱内的电学元件(1)用直流电压挡测量用直流电压挡测量A、B、C三点间有无电压三点间有无电压,注意分析有电注意分析有电压、无电压分别说明什么压、无电压分别说明什么?(2)用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻,看电阻是看电阻是否不变否不变.(

8、3)用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻,并记住红、黑表笔分别接哪一点并记住红、黑表笔分别接哪一点.(4)根据测量结果对黑箱内元件进行判断根据测量结果对黑箱内元件进行判断,画出结构示意图画出结构示意图.实验完毕实验完毕,将表笔从插孔中拔出将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于并将选择开关置于“OFF”挡挡或交流电压最高挡或交流电压最高挡. (1)测量电阻时测量电阻时,待测电阻要与别的元件和电源断开待测电阻要与别的元件和电源断开,且不要用且不要用手接触表笔手接触表笔.(2)合理选择欧姆挡的量程合理选择欧姆挡的量程,使指针尽可能指在表盘

9、中央位置使指针尽可能指在表盘中央位置附近附近,使读数比较准确使读数比较准确.(3)使用完后应拔出表笔使用完后应拔出表笔,不要将选择开关置于欧姆挡不要将选择开关置于欧姆挡,以防电以防电池漏电池漏电.(4)用多用电表探索黑箱内的电学元件时用多用电表探索黑箱内的电学元件时,多用电表的两表笔多用电表的两表笔要与接点保持稳定接触要与接点保持稳定接触.一一 实验注意事项实验注意事项技法讲解技法讲解(5)用多用电表探索黑箱内的电学元件实验时用多用电表探索黑箱内的电学元件实验时,首先要用多用首先要用多用电表直流电压挡确定黑箱内有无电池电表直流电压挡确定黑箱内有无电池.如果箱内有电池如果箱内有电池,则绝则绝对不

10、能用多用电表的欧姆挡去测各接线柱间的电阻对不能用多用电表的欧姆挡去测各接线柱间的电阻,否则容易否则容易烧坏多用电表烧坏多用电表.典例剖析典例剖析例例1在使用多用电表的欧姆挡时在使用多用电表的欧姆挡时,下列现象与事实相符的有下列现象与事实相符的有( )A.如果待测电阻不跟别的元件断开如果待测电阻不跟别的元件断开,测量值一定偏大测量值一定偏大B.测量电阻器的电阻时测量电阻器的电阻时,若红、黑表笔在电表上插错若红、黑表笔在电表上插错,会增大会增大测量误差测量误差C.用多用电表测量用多用电表测量“200 V 100 W”字样的白炽灯泡的电阻字样的白炽灯泡的电阻时测量值大于时测量值大于484 D.正确测

11、量某二极管时正确测量某二极管时,发现阻值约为几十欧发现阻值约为几十欧,则此时黑表笔则此时黑表笔接的一定是二极管的正极接的一定是二极管的正极解析解析:测量二极管电阻只有几十欧测量二极管电阻只有几十欧,一定是导通一定是导通,故故D对对,其他选其他选项都错项都错.答案答案:D二二 用多用电表测黑箱内元件问题的思路用多用电表测黑箱内元件问题的思路技法讲解技法讲解由上图作出初步判断后由上图作出初步判断后,再根据各待测两端的测量数据进行逻再根据各待测两端的测量数据进行逻辑判断辑判断,判断哪一种情况是两个元件串联的数据判断哪一种情况是两个元件串联的数据,最终可以确最终可以确定元件的位置定元件的位置.典例剖析

12、典例剖析例例2如图所示如图所示,盒子内装有导线盒子内装有导线 一个电源和几个阻值相同的一个电源和几个阻值相同的电阻组成的电路电阻组成的电路,1、2、3、4为接线柱为接线柱,用电压表测得用电压表测得U12=5.0 V,U34=3.0 V,U13=2.0 V,U24=0.如使盒子内所用电阻最少如使盒子内所用电阻最少,请在请在图中画出盒内的元件和电路图中画出盒内的元件和电路.解析解析:由题给的数据可以看出由题给的数据可以看出,U12=U13+U34+U24,这一电压关系这一电压关系正好符合串联电路中总电压与分电压之间的关系正好符合串联电路中总电压与分电压之间的关系,因此我们可因此我们可以设想以设想1

13、 3,3 4,2 4这三部分的电阻为串联关系这三部分的电阻为串联关系.由串联电由串联电路中电压分配与电阻成正比的规律路中电压分配与电阻成正比的规律,可以确定可以确定R13/R34 而而2,4之间因之间因U24=0,所以所以R24=0,可知可知2,4间为一根导线间为一根导线,由于由于R13/R34故可初步设想盒内电路如图甲所示故可初步设想盒内电路如图甲所示,由于要求电阻个数由于要求电阻个数最少最少,故最后确定为图乙、丙两种情况故最后确定为图乙、丙两种情况.2,32,3第三关第三关:训练关训练关 笑对高考笑对高考随随 堂堂 训训 练练1.在如图所示电路的三根导线中在如图所示电路的三根导线中,有一根

14、是断的有一根是断的,电源电源 电阻器电阻器R1和和R2及另外两根导线都是好的及另外两根导线都是好的,为了查出断导线为了查出断导线,某学生想先某学生想先将多用电表的红表笔直接接在电源的正极将多用电表的红表笔直接接在电源的正极a,再将黑表笔分别再将黑表笔分别连接在电阻器连接在电阻器R1的的b端端,R2的的c端端,并观察多用电表指针的示数并观察多用电表指针的示数,在下列选挡中符合操作规程的是在下列选挡中符合操作规程的是( )A.直流直流10 V挡挡 B.直流直流0.5 A挡挡C.直流直流2.5 V挡挡D.欧姆挡欧姆挡答案答案:A2.用万用表测直流电压用万用表测直流电压U和测电阻和测电阻R时时,若红表

15、笔插入万用表的若红表笔插入万用表的正正(+)插孔插孔,则则( )A.前者前者(测电压测电压U)电流从红表笔流入万用表电流从红表笔流入万用表,后者后者(测测R)从红表从红表笔流出万用表笔流出万用表B.前者电流从红表笔流入万用表前者电流从红表笔流入万用表,后者电流从红表笔流入万用后者电流从红表笔流入万用表表C.前者电流从红表笔流出万用表前者电流从红表笔流出万用表,后者电流从红表笔流出万用后者电流从红表笔流出万用表表D.前者电流从红表笔流出万用表前者电流从红表笔流出万用表,后者电流从红表笔流入万用后者电流从红表笔流入万用表表答案答案:A3.实验桌上放着晶体二极管实验桌上放着晶体二极管,电阻电阻,电容

16、器各一只电容器各一只,性能均正性能均正常常,外形十分相似外形十分相似,现将多用表转换开关拨到现将多用表转换开关拨到R100 挡挡,分别分别测它们的正反电阻加以鉴别测它们的正反电阻加以鉴别;测甲元件时测甲元件时,R正正=R反反=0.5 k,测乙测乙元件时元件时,R正正=0.5 k,R反反=100 k,测丙元件时测丙元件时,开始指针偏转到开始指针偏转到0.5 k,接着读数逐渐增加接着读数逐渐增加,最后停在最后停在100 k上上,则甲、乙、丙三个则甲、乙、丙三个元件分别是元件分别是( )A.电容、电阻、二极管电容、电阻、二极管B.电阻、电容、二极管电阻、电容、二极管C.电阻、二极管、电容电阻、二极管

17、、电容D.二极管、电阻、电容二极管、电阻、电容解析解析:应明确各元件的特性应明确各元件的特性;电阻元件正反电阻一样电阻元件正反电阻一样;二极管具二极管具有单向导电性有单向导电性,正向电阻很小反向电阻很大正向电阻很小反向电阻很大;电容器充电时有电容器充电时有电流而稳定后电流为零电流而稳定后电流为零,而欧姆表而欧姆表F内接有电源内接有电源,因而刚开始给因而刚开始给电容器充电时电流大电阻示数小电容器充电时电流大电阻示数小,稳定后电流为零稳定后电流为零,电阻示数电阻示数为无穷大为无穷大.答案答案:C4.如图所示为多用电表的示意图如图所示为多用电表的示意图,其中其中S K T为三个可调节为三个可调节的部

18、件的部件,现用此电表测量一阻值估计为几十欧的电阻现用此电表测量一阻值估计为几十欧的电阻.测量的测量的某些操作步骤如下某些操作步骤如下,请将操作步骤补充完整请将操作步骤补充完整.A.检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不若不指零指零,则应调节可调部件则应调节可调部件_旋钮使指针指零旋钮使指针指零;B.将红将红 黑表笔分别插入黑表笔分别插入_ _插孔插孔;C.将选择开关将选择开关K置于欧姆表的置于欧姆表的_挡挡,短接红短接红 黑表笔黑表笔,转转动欧姆表的动欧姆表的_旋钮旋钮,使指针指向欧姆表刻度使指针指向欧姆表刻度的零位置的零位置.D.测

19、量发现估计值不准测量发现估计值不准,而将选择开关而将选择开关K置于欧姆挡的置于欧姆挡的“100”挡挡,应重新调整应重新调整_.调整机械调零调整机械调零S“+”“-”1调整欧姆零点的调整欧姆零点的T调整欧姆零点的调整欧姆零点的T解析解析:使用仪器测量前要调零使用仪器测量前要调零,多用电表测电阻多用电表测电阻,先要进行电流先要进行电流调零调零(表笔断开电流为零表笔断开电流为零,电阻为无限大电阻为无限大),然后进行电阻调零然后进行电阻调零(表笔短接电阻为表笔短接电阻为0,电流最大电流最大).通常通常“红红”表示电势高表示电势高,“黑黑”表示电势低表示电势低,多用电表测电流多用电表测电流 电压时电压时

20、,电流从红表笔进电流从红表笔进 黑黑表笔出表笔出,而作为欧姆表使用而作为欧姆表使用,红表笔恰好与内电源负极相连红表笔恰好与内电源负极相连,保保证电流从同一方向流进表头证电流从同一方向流进表头.欧姆挡每换一次挡位欧姆挡每换一次挡位,都改变了都改变了内电路内电路,必须重新调整调整欧姆零点的旋钮必须重新调整调整欧姆零点的旋钮T.点评点评:近年高考实验题多为一小一大近年高考实验题多为一小一大,小题不一定为仪器读数小题不一定为仪器读数,大题也不一定为电学实验题大题也不一定为电学实验题.2007年高考理科综合全国卷年高考理科综合全国卷,小题考查示波器大大出乎意料小题考查示波器大大出乎意料,叫叫“专家专家”大跌眼镜大跌眼镜.5.一电学黑箱中有一电学黑箱中有A B C三个接线柱三个接线柱,两个接线柱间最多只两个接线柱间最多只能接一个元件能接一个元件.黑箱内的元件是一只电阻和一只二极管黑箱内的元件是一只电阻和一只二极管.某同某同学用正确的操作方法利用多用电表的欧姆挡进行了学用正确的操作方法利用多用电表的欧姆挡进行了6次测量次测量,各次红各次红 黑表笔的位置和测得的阻值如下表所示黑表笔的位置和测得的阻值如下表所示.可以判定可以判定:红表笔接红表笔接,AB