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11.5 实验：练习使用多用电表
第十一章电路及其应用
实验目的
1.认识多用电表
2.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻
实验原理
1.外部构造:
(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等
(2)表盘的上部为表头,用来表示电流、电压和电阻的多种量程
(3)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,图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度
实验原理
实验原理
2.使用多用电表的流程图
实验原理
2.二极管具有单向导电性
(1)晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图甲所示。
(2)晶体二极管的正、反向电阻: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(正向电阻)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(反向电阻)很大,电路截止,如图丙所示。
(3)判断二极管的正、负极: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“正”极,红表笔接“负”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。
实验器材
多用电表一只、干电池若干节、电阻箱多个、定值电阻多个、开关、小灯泡、二极管、简单电学黑箱一个(内有一个电阻和一个二极管)、导线若干。
实验步骤
1.测量电流和电压
(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,则可用小螺丝刀进行机械调零。
(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
(4)按如图甲所示连好电路,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。
实验步骤
(5)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。
(6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
实验步骤
2.测量定值电阻
(1)选择开关置于“Ω”挡的“×1”,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,然后断开表笔。
(2)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。
(3)选择开关改置欧姆“×100”挡,重新进行欧姆调零。
(4)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。
(5)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
实验步骤
3.判断二极管的正负极
(1)选择开关置于“Ω”挡的“×1”,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮,然后断开表笔。
(2)如图所示,将两表笔分别接触二极管的两端,读出指示的电阻值;将二极管的两端对调后与两表笔接触,读出指示的电阻值。
(3)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
(4)根据两次测量的电阻值大小判断二极管的正负极:电阻值较小的一次,黑表笔所接的一端是二极管的正极;电阻值较大的一次,红表笔所接的一端是二极管的正极。
实验步骤
4.探测黑箱内电路(内有一个电阻和一个二极管)
(1)将多用电表选择开关旋转到直流电压挡,并置于500 V量程,用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压,若均无示数,说明箱内不含电源。
(2)先选定欧姆挡的某一较小的挡,两表笔短接,进行调零。然后,用欧姆挡测A、B间正反向电阻。若两次所测阻值相等,则表明A、B间只含有电阻。若一次测量电阻值较小,另一次较大,说明A、B间有二极管,且测量阻值较小时,与黑表笔接触的那一端为二极管的正极。
(3)用(2)的方法分别测量B、C和A、C间的电阻,判断哪两点间有二极管,哪两点间只有电阻。
(4)根据前面所测结果,画出黑箱内电路。
(5)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
注意事项
(1)电流都是从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表。
(2)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程,搞清楚每一小格表示多少,及应读到的有效数字位数。
(3)测电阻时注意:
①测电阻必须把待测电阻隔离。
②两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零。
③读数时应乘以相应的倍率。
④合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近。
⑤欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读。
⑥电池用旧后,电动势会变小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时换电池。
多用电表测量电阻的步骤与读数
例1 用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻RX,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下面的横线上　　　　　　　。
a.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RX的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔
在上面测量中指针指在如图所示位置,此被测电阻的阻值约为　　　　　　　Ω
解析:测量几十千欧的电阻RX,我们一般选择×1 k的欧姆挡位,使用前应先进行调零,然后依据欧姆表的示数,再乘以挡位倍数,即为待测电阻阻值,重新调零,再进行测量;使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大挡,拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ。
答案:cabe　3.0×104
多用电表测量电阻的步骤与读数
例2 为确定某电子元件的特性,做如下测量
(1)用多用电表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择　　　　　倍率的电阻挡(填“×10”或“×1 k”),并　　　　　再进行测量,多用电表的示数如图1所示,测量结果为　　　　　Ω。
多用电表测量电阻的步骤与读数
多用电表测量电阻的步骤与读数
(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图2所示。添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性。
本实验中使用多用电表测电压,多用电表的选择开关应调到　　　　　挡(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)。
多用电表测量电阻的步骤与读数
解析:(1)用多用电表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转过大,说明电阻较小,因此需选择“×10”倍率的电阻挡,并欧姆调零后再进行测量,多用电表的示数如题图所示,测量结果为70 Ω。
(2)要测量该元件完整的伏安特性,必须连接成分压电路。本实验中使用多用电表测电压,多用电表的选择开关应调到直流电压10 V挡。
答案:(1)×10　欧姆调零　70
(2)电路如图所示　直流电压10 V
用多用电表探究黑箱问题
例3 把一只电阻和一只半导体二极管串联装在盒子里,盒子外面只露出三个接线柱A、B、C,如图所示,今用多用电表的欧姆挡进行测量,测量的阻值如表所示,试在虚线框内画出盒内元件的符号和电路。
用多用电表探究黑箱问题
解析:由于A、C间与C、A间电阻相同,所以知A、C间只有电阻,没有二极管。C、B与B、C间电阻一个很大,另一个很小,说明C、B间只有二极管,且正极与C连接。A、B间电阻很大,B、A间电阻接近A、C间电阻,说明A、B间是电阻与二极管串联。电路结构如图所示。
用多用电表探究黑箱问题
例4 如图甲所示的黑箱中有3只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测。
用多用电表探究黑箱问题
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的　　　　　(选填“A”“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应　　　　　(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况。
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至欧姆“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录见下表。两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示。
请将记录表补充完整,并在图甲所示黑箱图中画出一种可能的电路。
用多用电表探究黑箱问题
解析:(1)多用电表使用前应进行机械调零,机械调零旋钮为A。(2)使用多用电表进行测量时,为保证电表不被烧坏,往往要进行试触,即让两表笔进行短暂接触,观察指针偏转情况,若持续接触则有可能烧坏电表。(3)黑箱中无电源且每对接点间正反向阻值相等,由多用电表读数可知所缺数据为5.0 Ω,由a、b间电阻为5 Ω,a、c间为10 Ω,b、c间为15 Ω知,电路为a、b间5 Ω的电阻与a、c间10 Ω电阻串联而成,电路图如图所示。
本课结束

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