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多用电表的原理 实验:练习使用多用电表 学案

2.9 实验:练习使用多用电表1.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律,由电流表改装而成,它由表头、电源和可变电阻三部分组成。

2.使用多用电表测电阻时,先要进行机械调零,选完挡后,再进行欧姆调零,每次重新选挡后都要重新进行欧姆调零。

3.利用多用电表可测量电压、电流、电阻,并可应用多用电表判断电路故障、检测二极管的极性及好坏等。

欧 姆 表1.内部电路结构 电流表、电池、滑动变阻器三部分组成。

2.原理 是依据闭合电路欧姆定律制成的。

对欧姆表的原理的理解内部电路如图2-8-1所示,原理是根据闭合回路的欧姆定律测量。

(1)刻度不均匀。

图 2-8-1 根据闭合电路欧姆定律I =E(R +r +R g )+R x,式中R 、r 、R g 均为定值电阻,不同的R x 对应不同的电流I ,但电流I 和被测电阻R x 不是正比关系,所以电阻值的刻度是不均匀的。

若在刻度盘上直接标出与电流I 对应的电阻R x 值,就可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值。

(2)“调零”原理。

当两表笔直接接触时,被测电阻R x =0,调节调零电阻R ,使电流计指针满偏,根据闭合电路欧姆定律:I g =ER +r +R g,该处的刻度为电阻挡零位置。

(3)中值电阻等于欧姆表内阻。

R g +r +R 是欧姆表的内阻,当被测电阻R x =R g +r +R 时,通过表头的电流I =E (R +r +R g )+R x =I g2,即通过表头的电流为满偏电流的一半,此时指针指在刻度盘的中央,欧姆表表盘的中间刻度等于欧姆表的内阻。

[特别提醒](1)欧姆表的“0”刻度线在刻度盘的最右端,刻度盘的最左端为“∞”刻度线。

(2)欧姆表的红表笔接内部电源的负极,测量时电流从黑表笔流出,从红表笔流入。

1.如图2-8-2所示为欧姆表的原理图,表头内阻为R g,调零电阻为R,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法中正确的是()A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的B.接表内电池负极的应是红表笔C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D.调零后刻度盘的中心刻度值是r+R g+R 图2-8-2多用电表1.用途;共用一个表头,可分别测量电压、电流、电阻等物理量。

2.最简单的多用电表原理图如图2-8-3所示,当单刀多掷开关接通1时,可作为电流表使用,接通2时,可作为欧姆表使用,接通3时,可作为电压表使用。

3.外形构造如图2-8-4所示,选择开关周围有不同的测量功能区域及量程,选择开关旋到不同的位置,多用电表内对应的仪表电路被接通,就相当于对应的仪表。

在不使用时,应把选择开关旋到OFF挡或交流电压最图2-8-3 高挡。

多用电表的使用方法(1)机械调零:用小螺丝刀轻轻转动表盘中央的指针定位螺丝,使指针处于零位。

(2)选好正确挡位及量程:测量前一定要明确测量的物理量,然后转动选择开关,确定挡位并选择一个合适的量程。

(3)正确接入测量电路:正确选好挡位及量程后,将红、黑表笔连入电路。

图2-8-4①测量电压时要与电路并联。

②测量电流时要与电路串联。

③测量电阻时,应将电阻与电路断开后进行,测量前先将多用电表选择开关转至“Ω”挡,选好合适量程后,将两表笔短接,进行欧姆调零。

挡位的选择应使测量值尽量靠近表盘中心位置,以减小误差,若需要换挡时,必须重新进行欧姆调零。

④测量完毕后,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压的最高挡,并拔出表笔,若长时间不用,还应将电池取出。

[特别提醒]多用电表的红表笔连接的是“+”插孔,黑表笔连接的是“-”插孔,测直流电流或电压时,电流从红表笔进入电表,从黑表笔流出电表。

2.如图2-8-5所示为一个多量程多用电表的电路示意图,下列说法中正确的是()A.开关S调到1、2两个位置时,测的是电流B.开关S调到5、6两个位置时,测的是电压C.开关S调到3、4两个位置时,测的是电阻D.测电流时,1位置的量程较小,测量电压时,6的位置量程较大实验:练习使用多用电表1.测电压(1)选择直流电压挡合适的量程。

(2)将电表与被测电路并联,注意红表笔接触点的电势要比黑表笔高。

2.测电流(1)选择直流电流挡合适的量程。

(2)将被测电路导线卸开一端,把多用表串联在电路中。

注意使电流从红表笔流入电表。

(3)读数时,首先要认清刻度盘上的最小刻度。

3.测电阻(1)要将选择开关扳到欧姆挡上,此时红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极。

选好量程后,先调零,然后测量。

换用不同量程必须重新调零。

测量完毕,应把选择开关旋转到“OFF”挡。

(2)利用欧姆挡测电阻时,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。

4.二极管的特点及其电阻测量(1)特点:如图2-8-6所示,它由半导体材料制成,有两个电极。

正极和负极,电流从正极流入时电阻较小,从正极流出时电阻较大,即二极管具有单向导电性。

图2-8-6(2)电阻测量:正向电阻较小,反向电阻较大,可用多用电表判断它的正负极或区分它的好坏。

①测正向电阻:选低倍率欧姆挡,调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极。

读数乘以倍率即为正向电阻。

②测反向电阻方法与测正向电阻类似,但应选择高倍率的欧姆挡。

5.利用多用电表探测黑箱内的电学元件6.多用电表的使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”孔,注意电流的实际方向。

(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”。

机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮。

(3)测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联。

(4)测量电阻时,每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。

(5)由于欧姆表盘难于估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率。

(6)使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。

(7)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。

(8)如果调零后表的指针不能指到满刻度,应更换电池。

(9)多用电表使用完毕,应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,如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出。

7.用多用电表判断电路故障电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯,灯泡断丝,灯座短路,电阻器内部断路,或接头处接触不良等,检查故障的方法有:(1)电压表检测。

如果电压表读数为零,说明电压表上无电流通过,可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路;如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联电路之外无断路或并联路段内无短路。

(2)假设法。

已知电路发生某种故障,寻求故障在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电路知识进行正向推理,推理结果若与题述现象不符合,则故障不在该部分电路;若结果与题述现象符合,则故障可能发生在这部分电路,这样逐一排除,直到找到发生故障处为止。

3.如图2-8-7所示为多用电表的示意图,试回答下列问题:图2-8-7(1)当选择开关位置旋至“mA”挡中的“10”挡位时,则测量的是:____________________。

(2)当选择开关位置旋至“V”挡中的“50”挡位时,则测量的是:_________________。

(3)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时,则测量的是___________。

(4)当选择开关位置旋至“Ω”挡中的“×100”挡位时,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么正确的操作步骤依次是:①________,②________,③________。

(5)无论用多用电表进行何种(直流)操作测量,电流都应该是从________表笔经________插孔流入电表。

考点一用多用电表测电阻[例1](1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻R x,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________。

图2-8-8a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x的阻值后,断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 kd.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔根据如图2-8-8所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________Ω。

(2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A.测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开考点二用多用电表检测电路故障[例2]图2-8-9是某同学连接的实验实物图,闭合开关S后,发现A、B灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:图2-8-9(1)用多用电表的直流电压挡进行检查:①那么选择开关应置于下列量程的________挡。

(用字母序号表示)A .2.5 VB .10 VC .50 VD .250 V②在测试a 、b 间直流电压时,红表笔应接触________(填a 或b )。

③该同学测试结果如下表所示,根据测试结果,可以判定故障是________。

(假设只有下列中的某一项有故障) A .灯A 断路 B .灯B 短路 C .c 、d 段断路D .d 、f 段断路(2)用欧姆挡检查:①测试前,应将开关S________(填断开或闭合)。

②测量结果如下表所示,由此可以断定故障是________。

A .灯A 断路B .灯B 断路C .灯A 、B 都断路D .d 、e 间导线断路[思路点拨](1)电压表的量程既要大于电源的电动势,还要保证测量时示数明显。

(2)使用欧姆挡时,指针偏角越大,说明电阻越小,指针偏角越小,说明电阻越大。

借题发挥(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。

(2)在确认无电压的情况下,才能用多用电表的欧姆挡判断故障,而且要将待测元件与电路断开。

考点三 用多用电表检测“黑箱”问题[例3] 现有一个电学黑箱,有A 、B 、C 、D 四个接线柱,如图2-8-10所示。

若用多用电表的电压挡和电阻挡分别做三次测量,发现两接线柱间测量结果如下:U AB =U AC =U AD =1.5 V ;U BC =U BD =U CD =0;R BC =4 Ω,R BD =3 Ω,R CD =5 Ω,试判断箱内电路的最简结构(电阻无并联的情况)。

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