内容正文:
第九章
电 路
实验十二
用多用电表测量电学中的物理量
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习·南方凤凰台·物理
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夯实双基
基 础 梳 理
1. 实验目的
(1) 了解多用电表的结构和原理,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.
2. 实验原理
(1) 表盘
多用电表可以测量电流、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,其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,机械调零旋钮和测试笔的插孔.
夯实双基
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、直流电压和直流电流共用的标度.
夯实双基
(2) 挡位
如图所示,多用电表是由一只小量程的电流表与若干元件组成的,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.
①当S接通1或2时,表头与电阻并联,所以1、2为电流挡,由于并联阻值的大小不同,量程也不同, 1 的量程较大.
②当S接通3或4时,接通内部电源,此时为欧姆挡, 4 的倍率高.
③当S接通5或6时,表头与电阻串联,此时为电压挡,由于串联的阻值不同, 6 的量程大.
1
4
6
夯实双基
(3) 多用电表欧姆挡
①原理
欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的,其原理如图所示.电阻R是可变电阻,也叫 调零 电阻.
a. 当红、黑表笔相接时(图甲),相当于被测电阻Rx=0,调节R的阻值,使=Ig,则表头的指针指到满偏刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处为刻度的零点. r+Rg+R是欧姆表的 内阻 .
调零
内阻
甲
夯实双基
6
b. 当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx=∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是示数为“ ∞ ”的点.
∞
乙
c. 当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙),通过表头的电流I=,改变Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.
丙
夯实双基
②中值电阻与刻度盘特点
当Rx=r+Rg+R时,Ix= Ig ,指针指在表盘刻度中心,所以欧姆表的内阻等于中值电阻.
由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是 不均匀 的,电阻的零刻度在电流满偏刻度处.
Ig
不均匀
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3. 实验器材
多用电表、干电池、电阻箱、定值电阻、晶体二极管、开关、导线.
4. 实验步骤
(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左端的零位置. 若不指零,则可用小螺丝刀调整 机械调零旋钮 使指针指零.
(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 V 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的交流电压.
(6) 将选择开关置于直流电流 10 mA 挡,测量1.5 V干电池与200 Ω电阻串联回路的电流.
机械调零旋钮
2.5 V
250 V
10 mA
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(7) 将选择开关置于欧姆表的“×1”挡,短接红、黑表笔,转动欧姆调零旋钮,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, 重新调整欧姆零点 ,然后测量几百欧、几千欧的电阻,并将测量值与标准值进行比较.
(10) 选择适当的量程,测量灯泡、电炉丝和人体的电阻.
(11) 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 .
欧姆表刻度的零位置
重新调整欧姆零点
“OFF”挡或交流电压最高挡
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5. 注意事项
(1) 欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘
①左∞右0:电阻无限大与电流、电压零重合,电阻零与电流、电压最大刻度重合.
②刻度不均匀:左密右疏.
③欧姆挡是倍率挡,即读出的示数再乘以挡上的倍率. 电流、电压挡是量程范围挡.
在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏.”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧 “∞”处)
④欧姆表的读数
待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率. 为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近.
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(2) 多用电表使用的“七大