大学物理实验教案-数字万用表

大学物理实验教案实验项目多用表的使用教学目的1.初步了解多用表的基本结构。2.学习多用表的使用方法。3.学习使用多用表检查电路故障。实验原理MF47型多用表各档功能及使用方法：1.电阻档内附3V电池，基本量程是×1KΩ档。×1Ω、×10Ω、×100Ω三档是通过并联不同的分流电阻使表头的满度电流分别为原来的、、。×10KΩ档是加接了9V的层迭电池，使电压变成12V是原来的四倍。使用欧姆表各量程选择的原则是希望欧姆刻度尽量使用在中间一段，即全刻度的20~80%的弧度范围内，以提高测试的精度。2.电压档直流电压档有六档量程：0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V。仪器最大不确定度为2.5%。因为多用表的表头是直流微安表，所以用来测交流电压时，必须在表内安装整流电路。交流电压档有五档量程：2.5V、10V、50V、250V、500V和1500V。仪器最大不确定度为量程的5%。测直流电压时，表笔的正、负端和电路的高、低电位端相对应，并联在电路上。如果事先不知道被测电路的极性和电压的大约值，要用高量程、跃接判断极性和试测，然后逐步换到小量程，直至指针偏转达到满标度的左右为止。测1000V以上高电压时，要用高级绝缘表笔和引线。3.电流档直流电流有四档量程50μA，0.5mA，5mA，50mA和0.5A这些量程档都是同一表头并联不同分流电阻而构成的，大量程电流档的内阻很小；量程愈小，内阻愈大，例如0.5A档内阻仅为2Ω左右，而50μA档则可增大到几千欧。在使用时要注意内阻对待测电路的影响，测量直流电流时，红表笔是电流流入的方向，黑表笔是电流流出的方向，绝不能用电流档去测电压，这样电表会烧坏。教学重点及难点重点：1.多用表的原理和正确使用的方法；2.多用表的读数。难点：1.理解多用表的构造原理；2.利用多用表查找电路故障。实验内容提要1.电阻RB测的测量（1）旋转万用电表量程转换开关至欧姆有关档，校“零”欧姆读数；（2）将表笔接未知电阻，记录测量值。当表笔短路调零时，指针调不到零欧姆，表示电池电压不足，应更换新电池。2.测直流电流（1）按下图接线，选取电阻箱示值为240Ω，合上K，接通A、B端，用多用表电压挡(选择合适量程)量电池的端电压得VCD测，计算I算值式中RB测用步骤1测得的数据。（2）将多用表量程转换开关旋至50mA档，(接在AB端)，测出电流值I测，并计算电流表内阻RA（3）断开K，转换开关旋至5mA档，再合上K，测电流I测，计算RA。（4）变换电阻箱示值为24Ω(计算用步骤1实测值)，重复上述步骤。即分别用50mA和5mA档测量电流，并求出I算和内阻RA。（5）变换电阻箱示值为2400Ω(计算用步骤1实测值)，E换为晶体管稳压电源，并调到VCD约为10V，测I测和VCD测，并求出I算和RA。（6）将各组数据两两对照[(1)及(2)，(1)及(3)，(4)及(2)]，比较内阻对测量I测的影响，什么情况下RA的影响可以忽略，以及量程的选择对RA计算的准确度有什么影响。注意，每次测试变换电表量程前都应先断开K。3.测直流电压（1）将电压表量程转换开关旋至直流电压10V档，接入下图电路，调C端，使电表读数为10V。（2）把多用表量程换至直流电压50V档，并接于电压表上。（3）调节滑线变阻器，使输出电压，依次为9V、8V、6V、4V、2V、1V、0.5V，分别记下多用表指针偏转格数。（4）将多用表转换开关分别旋至10V和2.5V档照上述（2），（3）步骤进行测量。（5）分析不同量程测量同一电压时，所得的数值及有效数字之差异并说明这种数值间的差异是否合理。测量及数据处理要求多用表在测量过程中，不允许旋转选择开关，以免烧坏电表；绝不能用电阻档去测电流计或小量程安培计的电阻，或检查它们内部线圈的通断，否则多用表内电源电压加到被测电表上，很易烧坏被测电表，大量程的电流表(1A以上)，或电压表可用多用表检查，但应注意黑表笔输出的是高电位，应接在被测电表的正极；测量完毕，随即将选择开关拨直流高压档，以免下次使用不慎酿成事故。若开关置电流、电阻档或低压档去测高压会烧坏电表，若置电阻档两表笔相碰，会白白消耗电池；根据绪论课电磁学基础知识部分数据处理要求，对所测量的各种数据进行准确的处理。思考题测直流电压时，根据所测数据，选用电表哪个量程是合适的，为什么？参考资料《大学物理实验》——马靖马宋设施洋主编《大学物理实验指导》——丁道滢陈之前编《物理实验教程》——丁慎训张连芳主编《大学物理实验》——霍剑青吴泳华等主编评分标准一、预习及操作评分标准85—95分1.预习充分2.实验时能脱离讲义或稍看讲义,独立完成;3.遵守操作规程,仪器调整或电路连接又快又正确,实验中仪器操作较熟练;4.能主动排除故障,对发生的问题能进行分析判断;5.读数(有效数字、单位)、记录正确。75—84分1.预习较充分;2.实验时对照讲义后能独立完成;3.遵守操作规程,仪器调整或电路连接能主动完成,并无大差错,实验中能正确使用仪器4.能在教师启发下,排除故障,或对发生的问题进行分析判断;5.读数的有效数字要提醒。60—74分1.有预习，但效果一般;2.不会接线路；3.不会读数；4.不会测电流；5.不会接开关；6.测电压不换量程；7.测电阻时不会调零；8.以上几点在教师指导下能较好地改过来并完成实验。<60分1.无预习。2.违反操作规程,而使仪器器件损坏;3.弄虚作假;4.在规定时间内未完成实验要求。符合2，3，4其中一条,操作成绩不及格二、实验报告评分标准1.实验目的10分2.仪器型号10分3.实验原理20分4.数据处理60分数据处理部分：错1-2个地方扣5分错