内容正文:
第十一章 第五节 实验:练习使用多用电表
考点一:测量过程的注意事项
【技巧与方法】
1.实验前:一定要观察指针是否指向电流的零刻度,若有偏差,应调整指针定位螺丝,使指针指零。
2.测电压、电流时,表笔的接法:测电压时,红表笔接触点的电势要比黑表笔高;测电流时,电流应该从红表笔流入,从黑表笔流出。要合理选择电流、电压挡的量程,使指针不能偏转太小,也不能超过量程。
3.测电阻:必须把待测电阻与原电路断开。
4.测电阻时挡位选择:指针偏转过大或过小,误差都比较大,应使指针落在刻度盘的中间区域。更换挡位后,需要重新欧姆调零后才能测量电阻。
5.测量完毕:将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡。长期不用,应将多用电表中的电池取出。
6.测电压、电流和电阻时读取数据:
(1)电压、电流的读数要看清所选择的量程,搞清楚每一小格表示多少。
电压和电流刻度均匀,所以需要估读,规则如下:如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01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,读数时按照二分之一估读法、五分之一估读法只读到与最小刻度位数相同即可。
(2)测电阻时,要看清选择的挡位倍率,表盘示数应乘以相应的倍率。欧姆表的表盘刻度不均,一般不估读。
【例1】下表是用如图的多用电表进行测量的四次记录,a、b分别为测量时的指针位置。其中有的记录了量程(或倍率)但没有记录读数,有的记录了读数但没有记录量程(或倍率),请你填写表格中的各个空格。
用多用电表测量直流电压、直流电流、电阻
序号
所测物理量
量程或倍率
指针
读数
1
直流电压
50V
a
2
直流电流
b
8.3mA
3
电阻
a
4
电阻
×1
b
【针对训练1】用欧姆表表盘中间刻度为15的多用电表正确测量了一个13.0的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是2左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请按操作顺序选择必需的操作步骤 。
A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指向“0”
B.将红表笔和黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
考点二:误差分析思路与电学黑箱问题
【技巧与方法】
1.多用电表测量误差分析
(1)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。
(2)由于欧姆表刻度不均匀,左密右疏,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,尽可能使指针指向表盘的中间区域。
(3)读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。
2.电路故障的分析与检测
(1)判断电路故障常用多用电表的电压挡,因为操作既简便又安全,但要注意量程的选取。可分以下三种情况作出判断:
①如果电压表读数为零,说明可能在和电压表并联的路段之外有断路,或该并联路段被短路。
②如果电压表有示数,说明在和电压表并联的电路之外无断路且该并联路段未被短路。
③如果电压表示数等于电源电动势,说明可能和电压表并联的电路间有断路,而该并联路段之外的电路无断路。
(2)若用电流表判断,则必须确定电流的最大值不能超出电流表的量程,否则会损害电流表。
(3)利用欧姆挡检测时要谨慎,必须确认在无电压的情况下使用,而且要将待测元件与电路断开。
3.电学黑箱问题
(1)“电学黑箱”的种类
一般有四种:
①纯电阻黑箱;
②纯电源黑箱;
③由电阻和电源组成的闭合电路黑箱;
④含电容器、二极管的黑箱。
(2)常见元件的特性及测量现象
元件
特性
不分极性,正向、反向电阻大小相等
单向导电性,正向、反向电阻差值很大
直流电路中相当于断路,欧姆表测量时指针先偏转,又回到“∞”刻度
提供电压,用电压表测量,如果在两测量点间电压最大,说明两点间有电源
(3)用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路
根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后,再根据各接点间测量的数据进行逻辑推理,最后确定出元件的位置和连接方式。
【例2】如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流0.5mA,内阻10Ω;电池电动势1.5V,内阻1Ω;滑动变阻器R0阻值范围为0~5000Ω。该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V标度的。当电池的电动势下降到1.45V,内阻增大到4Ω时,若测得某电阻阻值为2400Ω,则这个电阻的真实值是( )
A.2600Ω B.2320Ω C.2200Ω D.2100Ω
【针对训练2】二极管具有单向导电性,当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管,且二极管