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1、第24讲 电学实验(2),-3-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,练习使用多用电表 1.实验原理图,-4-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.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)会使用多用电表测量电压、电流和电阻。 (3)会使用多用电表测量二极管的正、反电阻,判断二极管的正、负极。 (4)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 3.实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、导线、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个等。,-5-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,4.实验步骤 (1)观察多用电
2、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)测量小灯泡的电压:按如图所示连好电路;选择直流电压挡合适的量程,将多用电表选择开关旋到相应位置;用红、黑表笔使多用电表跟小灯泡并联,注意使电流从“+”插孔流入多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S;根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数。,-6-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,(5)测量小灯泡的电流:按如图所示连好电路;选择电流挡合适的量程,将多用
3、电表选择开关旋到相应位置;测量时应使电表与待测电路串联,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端),检查无误后再闭合开关S;根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电流表的示数。,-7-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,(6)测量定值电阻:根据被测电阻的大约阻值,选择合适的倍率,把两表笔短接,观察指针是否指欧姆表的“0”刻度,若不指欧姆表的“0”刻度,调节欧姆表的调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;读出指针在刻度盘上的数值,观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率,用读
4、数乘以倍率,即得测量 结果;测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。,-8-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,(7)研究二极管的单向导电性: 测正向电阻:用多用电表的电阻挡,选择开关拨到“10”的位置上,将两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,稳定后读取示数并乘上倍率求出正向电阻; 测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1 k”),变换挡位后,须再次把两表笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率求出反向电阻。,-9-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核
5、心剖析归纳提升,(8)探索黑箱内的电学元件,(9)整理实验器材。,-10-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.(多用电表操作与读数)(1)在做使用多用电表的实验中,将两表笔分别与待测电阻相接,当将图甲中的旋钮B打在“100 ”挡时,发现指针位置如下图所示,则应将旋钮B转至 (选填“1 k”或“10 ”)挡。,-11-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,(2)若旋钮B已转到正确的位置,然后将两表笔短接时,再旋转 (选填“A”“B”或“C”),使指针对准电阻的“0 ”刻度线。最后,再将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图乙所示,则该电阻值为 。,(
6、3)全部测量结束后,应把图甲中的旋钮B拨到OFF挡或者 (填字母)。 A.DCV 500挡 B.DCmA 500挡 C.ACV 500挡,-12-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,答案 (1)10 (2)C 120 (3)C 解析 (1)指针偏转角度大,说明被测量的电阻较小,应换用小倍率电阻挡,故应填10 。(2)欧姆换挡后需要进行电阻调零,两表笔短接时,再旋转电阻调零旋钮C,电阻值为表盘读数与倍率相乘,为120 。(3)全部测量结束后,应把甲中的旋钮B拨到OFF挡或者交流电压最大挡。,-13-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.(多用电表检查电路
7、故障)某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。,-14-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,(1)断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图乙所示,读数为_V,说明题中 (选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。 (2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是 (选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。,答案 (1)11.5(11.211.8均正确) 蓄电池
8、 (2)小灯 解析 (1)断开开关,电压表直接测量电源两端的电压,有示数且接近电源电动势,说明电源正常。(2)红表笔接b点,闭合开关,电压表示数与(1)中相同,说明电路仍然处于断路状态,而开关是闭合的,因此可以确定是小灯发生断路故障。,-15-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,3.(多用电表探测黑箱内的电学元件)如图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。,(1)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 (选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。,-16-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升
9、,核心剖析归纳提升,(2)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表,请在黑箱图中画出一种可能的电路。,答案 (1)短暂 (2)见解析图甲或乙,-17-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,解析 (1)为防止a、b间存在高压电源并在持续接通时烧坏电表,应采用“点触”方式。(2)正反向阻值相等说明两接点间无二极管;因黑箱内只有三个阻值相等的电阻,由表内数据b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和,故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联。又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍,故可
10、判断出电路如图甲或图乙所示。,-18-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,1.欧姆表操作 (1)注意区分“机械零点”与“欧姆零点”。 (2)在测电阻时,应注意不要用手接触表笔的金属杆;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。 (3)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零。 (4)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡。长期不用,应把表内电池取出。 (5)电流的实际方向应为“红入黑出”。,-19-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,2.多用表读数 (1)欧姆表刻度盘不同于电压表、电流表刻度盘,左“”右“0”,刻度不均
11、匀,左密右疏。 (2)欧姆挡是倍率挡,即读出的示数再乘以该挡的倍率,电流挡、电压挡是量程范围挡。 (3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应的倍率。 (4)测量电压、电流时,指针偏到满偏刻度 以上位置误差较小,测量电阻时,指针偏到中间刻度左右处误差较小。,-20-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,3.断路故障的检测方法 (1)将多用电表拨到电压挡作为电压表使用。 将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏。 在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联,若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分
12、电路中有断路。 (2)将多用电表拨到电流挡作为电流表使用。 将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路。 (3)将多用电表拨到欧姆挡作为欧姆表使用。 将各元件与电源断开,然后接到红黑表笔间,若有阻值说明元件完好,若电阻无穷大说明此元件断路。,-21-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,核心剖析归纳提升,4.短路故障的检测方法 将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路。,-22-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,测定电源的电动势和内阻 1.实验原理图,-23-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,2.实验目的 (1)掌握测定电池的电动势和内阻的原
13、理和实验方法。 (2)会用解析法和图象法求解电动势和内阻,进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。 3.实验原理 本实验的依据是闭合电路欧姆定律。实验电路图如上图所示,改变滑动变阻器的阻值,从电压表、电流表中读出几组U、I值,记录在表格中。用解析法或图象法处理数据。 4.实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。,-24-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,5.实验步骤 (1)确定电流表、电压表的量程,按电路图把器材连接好。 (2)将滑动变阻器的阻值调至最大。 (3)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录电流表和电压表的示数。 (4)用与步骤(3)同样的方法
14、测量并记录6组左右U、I值。 (5)断开开关,整理好器材。,-25-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,6.数据处理 (1)由解析法求解E和r,由U=E-Ir解得E、r。 (2)由图象法求解E和r,将实验中测得的U、I值在U-I图中描点作图,如图所示。 图线与纵轴交点为E;图线的斜率表示内阻r。,-26-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,7.注意事项 (1)器材及量程的选择: 为了使路端电压变化明显,可使用内阻相对较大的旧电池。 实验用的是一节干电池,因此实验时一般采用量程03 V的电压表。 电流不要过大,故电流表量程选00.6 A。 干电池的内阻较小,为了获得变化明显的路端电压,滑动变
15、阻器选择阻值较小一点的。,-27-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,(2)电路的选择:由于电流表内阻与干电池内阻比较接近,所以电流表应采用内接法,如图所示。,(3)实验操作:电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,因此,实验中不要将电流调得过大,电表读数要快,每次读完后应立即断电。,-28-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,(4)数据处理:干电池内阻较小时,U的变化较小,往往呈现如图甲所示的状况,为此,可使纵坐标不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始,如图乙所示。,-29-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,1.(实验器材的选择与操作)用电流表
16、和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V,内阻约1 )的电动势和内阻,除待测电池组、开关、导线外,还有下列器材供选用: A.电流表:量程0.6 A,内阻约1 B.电流表:量程3 A,内阻约0.2 C.电压表:量程3 V,内阻约30 k D.电压表:量程6 V,内阻约60 k E.滑动变阻器:01 000 ,额定电流0.5 A F.滑动变阻器:020 ,额定电流2 A (1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(均填仪器前的字母代号),-30-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,(2)图为正确选择仪器后,连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将 和 相连、 和 相连、 和 相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。,-31-,基础夯实精准归纳,题组突破强化提升,答案 (1)A D F (2)a d c g f h 解析 (1)因三节干电池的电动势约为4.5 V,故电压表应选
