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1、 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7-6-1所示，上半部 分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻 度；下半部分为选择开关，它的周围标有测量功能的区域和量程。另外，还 有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔。图7-6-1图7-6-2一、实验目的练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件 。2.挡位如图7-6-2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 量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。3.多用电
2、表测电流原理转换开关接1或2时为测直流电流的电路5.多用电表测电阻的原理欧姆表的原理转换开关接5时为测电阻的电路,可简化为图7-6-3。(1)构造：如图7-6-3所示，欧姆表由电流表G，电 池、调零电阻R和红、黑表笔组成。欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。外部：接被测电阻Rx。全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx(2)工作原理：闭合电路的欧姆定律I=E/(Rg+R+r+Rx)，(3)刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时，调节调零电阻R， 使I=Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零。当I=Ig时，Rx=0，在满偏电流Ig处标为“0” 。当I=0时，Rx，在I=0处标为“
3、”。当I=Ig/2时，Rx=Rg+R+r，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻。图7-6-34.多用电表测电压原理转换开关接3或4时为测直流电压的电路。三、实验器材多用电表一只，干电池一节，电阻箱一个，定值电阻三个，黑箱一个，导线若干。四、实验步骤1.练习使用多用电表(1)观察多用电表的外形，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右端的零位置。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)将选择开关置于直流电压2.5 挡，测1.5 V干电池的电压。(5)将选择开关置于交流电压250 V挡，测220 V交流电源的电压。(6)
4、将选择开关置于直流电流10 mA挡，测量1.5V干电池与200电阻串联回路的电流。(7)将选择开关置于欧姆表的“1”挡，短接红、黑表笔直接接触，调整调零旋钮，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，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较， 然后断开表笔。(9)将选择开关置于欧姆挡的“100”挡，重新进行欧姆调零，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测 定值与标准值进行比较。(10)选择适当的量程，测定灯光、电炉丝和人体的电阻。2.探索黑箱内的电学元件(1)用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。(2)用欧姆挡
5、测量无电压的两点间正、反接的电阻，看电阻是否改变。(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，并记住红、黑表笔分别接哪一点。(4)根据测量对黑箱内元件进行判断，画出结构图。说明：二极管正、反接时电阻不等，且差距较大。(5)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。五、注意事项1.测电阻时，待测电阻要与电源，以及其他电阻断开，且 不能用手接触表笔。2.选择欧姆挡量程时，应尽可能使指针指在中央位置附近 (指针处在表盘中央时，读数比较准确)。3.换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行“欧姆调零” ，才能进行测量。4.当黑箱内有电源时，不能用欧姆挡测量。
6、六、误差分析测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而 引入接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过长， 引起电表内电池电动势下降，内阻增加。如果是高值电阻的测 量值偏小，则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻度是按标 准电池标出，当电池用旧了，电动势和内阻均发生变化，由此 引起测量误差。【例1】2009年高考天津理综卷如图7-6-4所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=300 A,内阻Rg=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色。按正确使用方法测量电阻Rx阻值时，指针指在刻度
7、盘的正中央，则Rx=_k。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比较_(填“变大”、“变小”或“不变”)。热点一 多用电表的原理【解析】由I=E/(Rg+R+r+Rx)及Ig=E/(Rg+R+r)，指 针指中央，I=1/2Ig=150 A,Rx=5 k;因欧姆表的内阻 变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大。图7-6-4红 5变大1如图7-6-5所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接 点连接，就组成不同的电表，已知R3R4，下面是几位同学对 这一问题的讨论，请你判断他们中的正确说法是( ) A.S与1、2连接
8、时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 B.S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 C.S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大 D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表A D图7-6-5【例2】一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100。用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小。为了较准确地进行测量，应换到_挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图7-6-6，则该电阻的阻值是_。【名师支招】使用多用电表“十二忌”：(1)忌不调零就使用多用电表。(2)忌搞错连接方式。测电压需
9、并联，测电流需串联。(3)忌搞反直流电流流向。直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出。(4)忌用手接触测试笔的金属杆。特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属 杆。(5)忌用直流电挡位测交流电。(6)忌用多用电表测不是50Hz的交流电。普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的 ，不能准确测量其他频率的交流电。(7)忌不进行调零，就用多用电表测电阻值。(8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。(9)忌把电池装反。(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。(11)忌把电池装在多用电表内长期不用。(12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。热点二 多用电表的使用【解析】用1
10、0挡测量某电阻表头指针偏转角度很小， 说明被测电阻偏大，所以应换用较高挡100挡，根据欧姆 表原理，换挡后必须重新调零，其读数为22100，即为 2.2103或2.2 k。图7-6-6100 调零(或重新调零) 2.2103(或2.2 k)22009年高考安徽理综卷用多用电表进行了几次测量，指 针分别处于a、b的位置，如图7-6-7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7-6-7指针针位置选择选择 开关所处挡处挡 位读读数a直流电电流100 mAmA直流电压电压 2.5 VVb电电阻1003200.5723.0【例3】如图7-6-8所示
11、，已知黑箱外有A、B、C三只接线柱，黑箱内有一只定值电阻和一个二极管，它们的两端都直接接在接线柱上。用多用电表依次测三只接线柱间的阻值，结果如表所示。请判定黑箱内的结构。热点三 用多用表判断黑箱内的元件图7-6-8名师支招：用多用电表探测黑箱内 电学元件的基本思路【解析】A、B间电阻与电流方向无关，说明A、B间一 定是定值电阻；B、C间电阻与电流方向有关，且阻值比A 、C间相应阻值小，说明二极管一定直接接在B、C间且C 为正极，如图7-6-9所示。 图7-6-9【答案】如图7-6-9红红表笔AABCCB 黑表笔BCCBAA 阻值值()100150502k2.1k1003某同学对黑箱(见图7-6
12、-10)中一个电学元件的伏安特性进行研究，通过正确测量，他发现该元件 两端的电压Uab(Uaba-b)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：当-15 VUab0时，I 近似为零，当Uab0时，Uab和I的实验数据见下表:(1)在图7-6-11中画出Uab0时，该元件的伏安特性曲线。(可用铅笔作图) (2)根据上述实验事实，该元件具有的特性是_； (3)若将此黑箱接入图7-6-12(1)电路中，并在该电路的c、d两输入端如图7-6-12(2)所示的方波电压信号Ucd，请在图7-6-12(2)乙中定性画出负载电阻RL上的电压信号Uef的波形。图7-6-10图7-6-11图7-6-12编编号1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50单向导电性
