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多用电表(徐荣斌)

发布时间:2020/12/15 16:55:05 作者:徐荣兵 浏览量:3307次

2020年实验四  练习使用多用电表

                                                            徐荣斌

一、电流表与电压表的改装

1.改装方案


改装为电压表

改装为大量程

的电流表

原理

串联电阻分压

并联电阻分流

改装原

理图

分压电

阻或分

流电阻

UIg(RgR)

RRg

IgRg(IIg)R

R

改装后电

表内阻

RVRgR>Rg

RA<Rg

 

2.校正

(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.

1           图2

(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)的示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.

二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)

1.构造:

如图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.

3

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RRgRrRx.

2.工作原理:

闭合电路欧姆定律,I.

3.刻度的标定:

红、黑表笔短接(被测电阻Rx0)时,调节调零电阻R,使IIg,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.

(1)IIg时,Rx0,在满偏电流Ig处标为0”.(图甲)

(2)I0时,Rx→∞,在I0处标为”.(图乙)

(3)I时,RxRgRr,此电阻值等于欧姆表的内阻值,Rx中值电阻.

三、多用电表

1.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.

4

2.外形如图4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,它的四周刻有各种测量项目和量程.

3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的0位置)、表笔的正、负插孔(表笔插入插孔,表笔插入插孔).

 

四、二极管的单向导电性

1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.

5

2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.

3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接极,红表笔接极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.

1.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、定值电阻(大、中、小)三个.

2.实验步骤

(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.

(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度端的零位置.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)测量小灯泡的电压和电流.

按如图6甲所示的电路图连好电路,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.

6

按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.

(5)测量定值电阻

根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的0刻度,若不指在欧姆表的0刻度,调节欧姆调零旋钮,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所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,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.

1.多用电表使用注意事项

(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入插孔,黑表笔插入插孔,注意电流的实际方向应为”.

(2)区分机械零点欧姆零点”.机械零点是表盘刻度侧的0位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘侧的0位置,调整的是欧姆调零旋钮.

(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挡位的倍率.

(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.

(5)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.

(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.

(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或OFF.长期不用,应把表内电池取出.

2.多用电表对电路故障的检测

(1)断路故障的检测方法

用直流电压挡:

a.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.

b.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,则说明该部分电路中有断点.

用直流电流挡:

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.

用欧姆挡检测

将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件.

(2)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,说明电源被路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.

用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.

命题点一 教材原型实验

1 (2017·全国卷·23)7(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1R2R3R4R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω.

 

(1)(a)中的A端与        ()色表笔相连接.

(2)关于R6的使用,下列说法正确的是        (填正确答案标号).

A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流0位置

B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻0位置

C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得R1R2        ΩR4        Ω.

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与1相连的,则多用电表读数为          ;若此时B端是与3相连的,则读数为        ;若此时B端是与5相连的,则读数为            .(结果均保留3位有效数字)

 

 

 

变式1 某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为10 V)的内阻(大约几十千欧),该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为30.

 

 

(1)欧姆挡的选择开关拨至        (选填“×1k“×100)挡,先将红、黑表笔短接调零后,选用图8      (选填AB)方式连接.

(2)如图9甲所示,该同学读出欧姆表的读数为            Ω;如图乙所示,电压表的读数为        V,欧姆表电池的电动势为         V.

 

 

 

 

 

 

 

 

变式3 在练习使用多用电表的实验中:

 

 

 

(1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图11甲所示,若选择开关置于“×100挡,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值,指针位于图乙所示位置,则Rx         Ω.

(2)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将        (选填变大”“变小不变).

(3)某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表,其电路如图丙所示.

关于该欧姆表,下列说法正确的是        .

A.电阻刻度的零位在表盘的右端

B.表盘上的电阻刻度是均匀的

C.测量前,不需要红、黑表笔短接调零

D.测量后,应将开关S断开

某同学进行如下操作:当Rx未接入时,闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,使电流表满偏.Rx接入AB表笔之间时,若电流表的指针指在表盘的正中央,则待测电阻Rx的阻值为     (已知电流表的内阻为Rg,电池的内阻为r,可变电阻接入电路的阻值为R).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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2020年实验四 练习使用多用电表   徐荣斌.docx


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