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1、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)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。外形如图实101所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔。,图实101,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专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和
2、直流电压共用的标度。,(2)多用电表的内部构造： 多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。 将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通。如图实102所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，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对应的测量端。,图实102,(3)多用电表测电阻阻值的原理：,图实103,三、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
3、电阻(大、中、小)三个。 四、实验步骤 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (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)按如图实104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)按如图乙所示连好电路，将选择开并置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。,图实104,(6)用多用电表测电阻的步骤： 调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 选择开并置于“”挡的“1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向。 将两表笔分别接触
4、阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。 选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零。,再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。 (7)探索黑箱内的电学元件：,示数由“逐渐减小到某一较小固定示数,欧姆挡,电感线圈,指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“ ，且指针摆动越来越慢,欧姆挡,电容器,正接时示数很小，反接时示数很大,欧姆挡,二极管,两接线柱正、反接时示数相同,欧姆挡,电阻,两接线柱正、反接时均无示数说明无电源,电压挡,电源,现象,应用挡位,判
5、断目的,五、数据处理 (1)测电阻时，电阻值等于指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)测电压和电流时，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。,六、注意事项 (1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向。 (2)区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。 (3)测
6、电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联。,(4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。 (5)由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率。 (6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。 (7)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，甚至可能损坏电表。,(8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。 (9)在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管。,七、误
7、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，要及时更换新电池。 (2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点。 (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)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。 (5)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。,实验原理与操作,例1 (2012山东调研)如图实105甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 的电阻，测量步骤如下：,图实105,(1)调节_，使电表指针停在_的“0”刻线(填“电
8、阻”或“电流”)。 (2)将选择开关旋转到“”挡的_位置。(填“1”“10”“100”或“1 k”) (3)将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，并将两表笔短接，调节_，使电表指针对准_的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。 (4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_ 。 (5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。,解析 使用多用电表欧姆挡，先机械调零。中值电阻为15 ，测量20 的电阻时，要使用1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19 。 答案 (1)指针定位螺丝 电流 (2)1 (3)欧姆调零旋钮 电阻 (4)19,题组
9、演练 1(2013安徽模拟)多用电表测电阻时，下列操作中正 确的是 ( ) A测量前检查表针是否指在左端的“0”位置，如不 在则要进行欧姆调零 B用“1”欧姆挡，若指针恰好在刻度3050的正中， 则待测电阻为40 C用“1 k”挡，若指针偏转角度太大，应换成 “100”或“10”或“1”挡 D每次换挡后都要重新欧姆调零,解析：要区分欧姆调零与机械调零，A错误；欧姆刻度不均匀，B错误；用“1 k”挡，若指针偏转角度太大，表明被测电阻很小，应换成“100”或“10”或“1”挡，C正确；每次换挡后都要重新欧姆调零，D正确。 答案：CD,2用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位 置，如图实1
10、06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。,图实106,_ ,电阻100,b,_V,直流电压2.5 V,_mA,直流电流100 mA,a,读数,选择开关所处挡位,指针位置,解析：多用电表的直流电压、直流电流的刻度都是均匀的。读直流电压、电流时看表盘中央的那条刻度均匀的刻度线。对于直流100 mA，每一小格表示2 mA，所以读数是23 mA；对于2.5 V的电压挡，每小格表示0.05 V，所以读数为0.57 V；电阻的测量读最上面的一条刻度线，所以读数为320 。,答案：23 0.57 320,3(2011北京高考)用如图实107所示的多用电表
11、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：,图实107,(1)旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线。 (2)将K旋转到电阻挡“100”位置。 (3)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”)。,(4)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
12、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，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大倍率的挡位，因此A合理；每换一次挡位应重新调零，则选D；测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，应选C。,答案：(1)S (3)T 0刻线 (4)ADC,数据处理与误差分析,例2 使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程
13、为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：,图实108,(1)仪器连线如图实108所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为_(填“红”或“黑”)色； (2)若适当调节电阻箱后，图实108中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图实109(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_；,图实109,(3)将图实108中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA；(保留3位有效数字) (4)计算得到多用电表内电池的电动势为_V。(保留3位有效数字),解
14、析 (1)根据所有电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。 (2)欧姆表读数为R14 ；电流表读数为I53.0 mA；电阻箱读数为41 60.1 4.6 。,(4)设多用电表内阻为r，已知外电路电阻为R14 ，多用电表接外电路时：EI(rR)，多用电表两表笔短接时：EI0r，联立解得多用电表内的电池电动势E1.54 V。,答案 (1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54,题组演练 4(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为
15、几十千欧的电阻 Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆 挡的0刻度，断开两表笔 b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的 阻值后，断开两表笔,c旋转S使其尖端对准欧姆挡1 k d旋转S使其尖端对准欧姆挡100 e旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔 _。 根据图实1010所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_。,图实1010,(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_。 A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S 拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔， 则会影响测量结果 C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 D测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零,解析：(1)使用欧姆表时，指针指在“中值”附近较为准确。由图知中值
