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人教版 (2019)必修 第三册5 实验：练习使用多用电表课前预习ppt课件
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这是一份人教版 (2019)必修 第三册5 实验：练习使用多用电表课前预习ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课前自主学习，实验互动探究，答案零无穷大，实验典例突破，课堂素养达标等内容，欢迎下载使用。
一、实验目的1.认识多用电表的结构,测电压、电流、电阻的各项功能。2.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻。3.学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,并判断二极管的正、负极。4.学会用多用电表探索简单黑箱中的电学元件。5.用多用电表检测电路故障。二、实验器材多用电表(指针式),定值电阻、直流电源、小灯泡,开关、导线、二极管等。
三、实验原理1.认识多用电表:
(1)如图,结合多用电表的结构认识表头(表盘刻度)、选择开关、指针调零旋钮、欧姆调零旋钮,红黑表笔接口等。(2)观察选择开关所指的区域,体会多用电表的功能。(测电压、测电流、测电阻)提醒:电压区和电流区的数字指的是量程,测电阻区内的数字是倍率。(3)观察多用电表的表盘,寻找测电阻、测电压、电流所对应的表盘。
2.多用电表表盘刻度特点:(1)电压表、电流表表盘刻度均匀,且零刻度位于表盘的左侧。(2)欧姆表表盘刻度不均匀,且零刻度位于表盘的右端,右边刻度稀疏,左边刻度密集。3.晶体二极管:(1)构造及符号: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,它的符号如图所示。
(2)二极管的主要特性:单向导电性,如图甲(符号上的箭头表示允许电流通过的方向);①当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,小灯泡发光,如图乙所示;②当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截断,小灯泡不亮,如图丙所示。
一、实验过程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.测电压、电流:(1)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。(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。(3)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,测量小灯泡两端的电压。(4)如图乙所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。
3.测电阻:(1)机械调零:使用前若指针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动调零定位螺丝,使指针指零。(2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整调零电阻旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。
(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。(5)测另一电阻时重复②③④。(6)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
4.研究二极管的单向导电性:(1)测正向电阻:将多用电表的选择开关旋至低倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率,即为二极管的正向电阻。(2)测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率,即为二极管的反向电阻。
二、误差分析1.偶然误差:(1)估读时易带来误差。(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。2.系统误差:(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。(2)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。
三、注意事项1.电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。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,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。
【实验探究】(1)当红、黑表笔短接时(如图1所示),调节R的阻值,使指针指到满刻度,此时红、黑表笔之间电阻为多大?当红、黑表笔不接触时(如图2所示),指针不偏转,即指向电流表的零点。此时,红、黑表笔之间电阻为多大?
(2)当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx,指针恰好指在刻度盘的中间位置,此时Rx与欧姆表内阻有什么关系?答案:阻值相等
【类型1】 实验操作【典例1】如图所示为多用电表的示意图,试回答下列问题:
(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,则测量的电阻大小等于__________________________________________________________。
(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。
【解析】当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时,多用电表就可以测量该量,测量电流、电压时开关所指的数值就是所测量的量程,需要注意的是:由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同,当选择开关在测电阻区域时,对应的数值是倍率,而不是量程。当然,倍率越大,测量的电阻也就越大;倍率越小,测量的电阻就越小。由于测电阻是根据闭合电路的欧姆定律,每次换挡位时,都会改变闭合电路的阻值,因此换挡位后必须进行欧姆调零。多用电表在测量时,红表笔要插入“+”插孔,黑表笔要插入“-”插孔,这样,在测量电路中,电流应从红表笔流入。
答案:(1)量程为0～10 mA的直流电流(2)量程为0～50 V的直流电压(3)读数×100(4)①换挡位“×1 k”②将表笔短接重新进行调零③将电阻与其他元件断开后进行测量(5)红 “+”
【素养训练】1.为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择 倍率的电阻挡(选填“×10”或“×1 k”),并 再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为 Ω。
(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图所示。本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到 (选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。
【解析】(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,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,多用表的示数如题图所示,测量结果为70 Ω。(2)本实验中使用多用表测电压,多用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)直流电压10 V
2.在练习使用多用电表的实验中:某同学连接的电路如图所示。
(1)若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过 的电流; (2)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是 的阻值; (3)若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是 两端的电压。
【解析】(1)当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时,电流表与R1串联,此时电流表测得的是通过R1的电流。(2)切断电路,选择开关尖端对准欧姆挡时,测得的是R1和R2的串联总电阻。(3)选择开关尖端对准直流电压挡时,闭合开关,此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压,也等于电源的路端电压。答案:(1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
3.某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点。(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔,将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处。(3)将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时,将 表笔接二极管正极,将 表笔接二极管负极,读出多用电表示数。 (5)为了得到准确的测量结果,应让多用电表指针尽量指向表盘 (选填“左侧”“右侧”或“中央”),否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。 (6)测量完成后,将选择开关旋转到 位置。
【解析】使用多用电表,要将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。用多用电表测二极管的反向电阻时,应将红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管的负极。为测量准确,应使指针尽量指向表盘的中央。测量完毕后,应将选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡位置。答案:(3)短接 (4)红 黑 (5)中央(6)OFF挡或交流电压最高挡
【补偿训练】 一多用电表的工作状态如图所示,则此时的测量值为 ,如果选择开关指在底部250挡,则此时的测量值为 ,选择开关指在底部10挡的测量值应该是 ,选择开关指在左侧100挡处测量值应该为 ,如果指在左侧10挡处测量值应该为 ,在测量电阻时,要想使指针向左侧偏转一些,应该把选择开关换选 (选填“更大”或“更小”)的挡位,而在换挡之后重新测量之前要重新进行 。
【解析】题图中选择开关指在欧姆表×1挡时,仔细观察指针指的刻度,可以读出示数为4,电阻值为4×1 Ω=4 Ω。当选择开关指在底部250挡时测的是直流电压,且量程为250 V,应该读中间均匀刻度线,可选0～250这组数值来读,读得电压为200 V。选择开关指在底部10挡时测的也是直流电压,且量程为10 V。可选0～10这组数值来读,读得电压为8.0 V。选择开关指在左侧100挡时测的是直流电流,且量程为100 mA,也应读中间均匀刻度线,可选0～10这组数值来读,读得电流为8×10 mA=80 mA。选择开关指在左侧10挡时测的是直流电流,且量程为10 mA。可选0～10这组数值来读,读得电流为8.0 mA。在测量电阻时,要想使指针向左侧偏转一些,即使电阻在盘上的指示值大一些,应该把选择开关换更小的挡位,而在换挡之后重新测量之前要重新进行欧姆调零。
答案:0 4 Ω 200 V 8.0 V 80 mA 8.0 mA 更小 欧姆调零
【类型2】多用电表的读数【典例2】如图所示为一多用电表表盘。
(1)如果用直流10 V挡测量电压,则读数为 V。 (2)如果用直流100 mA挡测量电流,则读数为 mA。 (3)如果用×100挡测电阻,则读数为 Ω。
【解析】电压、电流读数时用中间刻度线,电压表读数为6.5 V,电流表读数为65 mA,欧姆表读数时用上面刻度线,读数为800 Ω。答案:(1)6.5 (2)65 (3)800
【素养训练】1.如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指示如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为 Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是 (选填“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为 mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为 mA。 (3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为 V。
【解析】(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103 Ω;测2.0×104 Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡。(2)选50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA,指针对应的读数为30.8 mA;选择量程为250 mA的电流挡,则每一大格表示50 mA,每一小格表示5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA,指针对应的读数为154 mA。(3)选择10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V,指针对应的读数为6.2 V。答案:(1)1.5×103 ×1 k(2)30.8(30.7～30.9都正确) 154 (3)6.2
2.用多用电表测量一个定值电阻的阻值。经过规范操作后,指针位置及选择开关所选欧姆挡倍率分别如图甲、乙所示,则此定值电阻的阻值为 Ω。
【解析】由图乙可知,欧姆表挡位选择×10;故读数为12×10 Ω=120 Ω。答案:120
【类型3】利用多用电表检测故障【典例3】某同学在做练习使用多用电表的实验。(1)该同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图甲所示,此被测电阻的阻值约为 Ω。
(2)该同学按如图乙所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障。检查前,应将开关S (选填“闭合”或“断开”)。
(3)若(2)中同学检查结果如表所示,由此可以确定( )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
【解析】(1)欧姆表测电阻的测量值等于读数乘倍率。(2)用欧姆挡检查电路需将电路断开。(3)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路,b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路,d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路,b、d间电阻有一定的数值,说明b、d间没有断路,所以断路在d、e之间。答案:(1)2.6k(或2.6×103 2 600) (2)断开 (3)D
【素养训练】有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,如图甲所示,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(图乙)中画出盒内元件的符号和电路。
【解析】根据AC间的电阻阻值情况可知,AC间显然为一只电阻;根据BC间测得的阻值情况及二极管的单向导电性可知,BC间应是一只二极管,且B接负极,C接正极;AB间测得的阻值情况进一步说明上述判断是合理的,所以盒内元件的连接情况如图所示。 答案:见解析
1.(多选)关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )A.测量电路中的电阻前,需要把电阻与电路断开B.测量电阻时,每次更换倍率后,都要重新欧姆调零C.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关旋转到倍率较大的挡位D.测量完毕后,应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆挡
【解析】选A、B。测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其他元件断开,避免测量出现较大误差,故A正确;测量电阻时,每次更换倍率后,都要重新欧姆调零,故B正确;将两表笔与待测电阻相连,发现电表指针偏转角度太大,所测的电阻值读数比较小,则应换用倍率较小的挡位,调零后再测电阻,故C错误;测量完毕后,应将选择开关旋转到OFF挡或者交流电压的最大挡,故D错误。
2.如图所示为多用电表的外形图,关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )A.表盘上电阻的刻度线不均匀,越靠近右侧刻度线越密集B.只有测量电阻阻值时,才需要调节指针定位螺丝,使指针指在最左端刻度C.测量电阻时,假如事先知道电阻的大致阻值,应该选择适当倍率的欧姆挡,使测量时表针落在刻度盘的中间区域D.无论是电流挡、电压挡还是欧姆挡,多用电表的表盘左侧都是零刻度
【解析】选C。欧姆挡刻度分布不均匀,越靠近左侧刻度线越密集,故A错误。无论是测电流、电压,还是测电阻,都要进行机械调零,即调节指针定位螺丝,使指针指在最左端刻度,故B错误。为减小测量误差,使用多用电表的欧姆挡测电阻时应选择合适的挡位,使测量时指针指在刻度盘的中间区域,故C正确。选取电流挡、电压挡时,表盘左侧为零刻度;选取欧姆挡时,表盘右侧为零刻度,左侧为无穷大,故D错误。
3.用一多用电表进行多次测量,指针所指位置如图所示,请把相应读数读出。
(1)如果是用直流100 mA挡测量电流,指针位置如图中①所示,则读数为 mA。 (2)如果是用直流2.5 V挡测量电压,指针位置如图中①所示,则读数为 V。 (3)如果是用电阻“×100”挡测量电阻,指针位置如图中②所示,则读数为 Ω。
【解析】(1)如果用直流100 mA挡测电流,则应读表盘第二排刻度,再按比例读出示数为64.0 mA。(2)如果是用直流2.5 V挡测量电压,则应读表盘第二排刻度,再按比例读出示数为1.60 V。(3)如果是用电阻“×100”挡测量电阻,则应读表盘第一排刻度,则读数为30×100 Ω=3 000 Ω。答案:(1)64.0 (2)1.60 (3)3 000
4.(1)如图所示为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值为20～30 Ω的定值电阻,某些操作步骤如下:①调节可调节部件S,使电表指针停在 (选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置。 ②调节可调节部件K,使它在尖端指向欧姆挡 (选填“×1 k”“×100”“×10”或“×1”)位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件 ,使电表指针指向 (选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置。 (2)欧姆表调零后,用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是( )A.这个电阻的阻值很小B.这个电阻的阻值很大C.为测得更准确些,应当换用“×1”挡,并且重新调零后进行测量D.为测得更准确些,应当换用“×100”挡,并且重新调零后进行测量
【解析】(1)①使用多用电表时,首先进行机械调零,调节可调节部件S,使电表指针停在电流表、电压表的零刻度(或表盘左边的零刻度)的位置;②选择合适的挡位;因电阻为20～30 Ω,则选择“×1”即可;③选挡后进行欧姆调零;将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件T,使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻度位置。(2)偏转角度小,说明电流小,则电阻大,故A错误,B正确;因是大电阻,则要换挡位大一些即换“×100”挡。每次换挡后要重新进行欧姆调零,故C错误,D正确。答案:(1)①电流0刻度 ②×1 ③T 欧姆0刻度 (2)B、D
5.黑盒中有一个二极管,还有两个阻值均为1 kΩ的电阻,它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路,用多用电表的欧姆挡对这三个接线柱间的电阻进行测量,得到的数据如表所示,那么黑盒中的线路是图中的( )
一、实验目的1.认识多用电表的结构,测电压、电流、电阻的各项功能。2.学会用多用电表测量电压、电流、定值电阻。3.学会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,并判断二极管的正、负极。4.学会用多用电表探索简单黑箱中的电学元件。5.用多用电表检测电路故障。二、实验器材多用电表(指针式),定值电阻、直流电源、小灯泡,开关、导线、二极管等。
三、实验原理1.认识多用电表:
(1)如图,结合多用电表的结构认识表头(表盘刻度)、选择开关、指针调零旋钮、欧姆调零旋钮,红黑表笔接口等。(2)观察选择开关所指的区域,体会多用电表的功能。(测电压、测电流、测电阻)提醒:电压区和电流区的数字指的是量程,测电阻区内的数字是倍率。(3)观察多用电表的表盘,寻找测电阻、测电压、电流所对应的表盘。
2.多用电表表盘刻度特点:(1)电压表、电流表表盘刻度均匀,且零刻度位于表盘的左侧。(2)欧姆表表盘刻度不均匀,且零刻度位于表盘的右端,右边刻度稀疏,左边刻度密集。3.晶体二极管:(1)构造及符号: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,它的符号如图所示。
(2)二极管的主要特性:单向导电性,如图甲(符号上的箭头表示允许电流通过的方向);①当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,小灯泡发光,如图乙所示;②当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截断,小灯泡不亮,如图丙所示。
一、实验过程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.测电压、电流:(1)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。(2)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。(3)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,测量小灯泡两端的电压。(4)如图乙所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。
3.测电阻:(1)机械调零:使用前若指针没有停在左端“0”位置,要用螺丝刀转动调零定位螺丝,使指针指零。(2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整调零电阻旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处。
(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。(5)测另一电阻时重复②③④。(6)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
4.研究二极管的单向导电性:(1)测正向电阻:将多用电表的选择开关旋至低倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极,红表笔接触二极管的负极,把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率,即为二极管的正向电阻。(2)测反向电阻:将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡,调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,把读得的欧姆数乘以欧姆挡的倍率,即为二极管的反向电阻。
二、误差分析1.偶然误差:(1)估读时易带来误差。(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。2.系统误差:(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。(2)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。
三、注意事项1.电流都是从红表笔流入,从黑表笔流出。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,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。
【实验探究】(1)当红、黑表笔短接时(如图1所示),调节R的阻值,使指针指到满刻度,此时红、黑表笔之间电阻为多大?当红、黑表笔不接触时(如图2所示),指针不偏转,即指向电流表的零点。此时,红、黑表笔之间电阻为多大?
(2)当在红、黑表笔间接入某一电阻Rx,指针恰好指在刻度盘的中间位置,此时Rx与欧姆表内阻有什么关系?答案:阻值相等
【类型1】 实验操作【典例1】如图所示为多用电表的示意图,试回答下列问题:
(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,则测量的电阻大小等于__________________________________________________________。
(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。
【解析】当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域时,多用电表就可以测量该量,测量电流、电压时开关所指的数值就是所测量的量程,需要注意的是:由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同,当选择开关在测电阻区域时,对应的数值是倍率,而不是量程。当然,倍率越大,测量的电阻也就越大;倍率越小,测量的电阻就越小。由于测电阻是根据闭合电路的欧姆定律,每次换挡位时,都会改变闭合电路的阻值,因此换挡位后必须进行欧姆调零。多用电表在测量时,红表笔要插入“+”插孔,黑表笔要插入“-”插孔,这样,在测量电路中,电流应从红表笔流入。
答案:(1)量程为0～10 mA的直流电流(2)量程为0～50 V的直流电压(3)读数×100(4)①换挡位“×1 k”②将表笔短接重新进行调零③将电阻与其他元件断开后进行测量(5)红 “+”
【素养训练】1.为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择 倍率的电阻挡(选填“×10”或“×1 k”),并 再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为 Ω。
(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图所示。本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到 (选填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡。
【解析】(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,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,多用表的示数如题图所示,测量结果为70 Ω。(2)本实验中使用多用表测电压,多用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)直流电压10 V
2.在练习使用多用电表的实验中:某同学连接的电路如图所示。
(1)若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过 的电流; (2)若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是 的阻值; (3)若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是 两端的电压。
【解析】(1)当多用电表选择开关尖端对准直流电流挡时,电流表与R1串联,此时电流表测得的是通过R1的电流。(2)切断电路,选择开关尖端对准欧姆挡时,测得的是R1和R2的串联总电阻。(3)选择开关尖端对准直流电压挡时,闭合开关,此时多用电表示数等于电阻R2两端的电压,也等于电源的路端电压。答案:(1)R1 (2)R1和R2串联 (3)R2(或电源)
3.某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点。(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔,将选择开关拨至欧姆挡适当的量程处。(3)将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时,将 表笔接二极管正极,将 表笔接二极管负极,读出多用电表示数。 (5)为了得到准确的测量结果,应让多用电表指针尽量指向表盘 (选填“左侧”“右侧”或“中央”),否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。 (6)测量完成后,将选择开关旋转到 位置。
【解析】使用多用电表,要将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。用多用电表测二极管的反向电阻时,应将红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管的负极。为测量准确,应使指针尽量指向表盘的中央。测量完毕后,应将选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡位置。答案:(3)短接 (4)红 黑 (5)中央(6)OFF挡或交流电压最高挡
【补偿训练】 一多用电表的工作状态如图所示,则此时的测量值为 ,如果选择开关指在底部250挡,则此时的测量值为 ,选择开关指在底部10挡的测量值应该是 ,选择开关指在左侧100挡处测量值应该为 ,如果指在左侧10挡处测量值应该为 ,在测量电阻时,要想使指针向左侧偏转一些,应该把选择开关换选 (选填“更大”或“更小”)的挡位,而在换挡之后重新测量之前要重新进行 。
【解析】题图中选择开关指在欧姆表×1挡时,仔细观察指针指的刻度,可以读出示数为4,电阻值为4×1 Ω=4 Ω。当选择开关指在底部250挡时测的是直流电压,且量程为250 V,应该读中间均匀刻度线,可选0～250这组数值来读,读得电压为200 V。选择开关指在底部10挡时测的也是直流电压,且量程为10 V。可选0～10这组数值来读,读得电压为8.0 V。选择开关指在左侧100挡时测的是直流电流,且量程为100 mA,也应读中间均匀刻度线,可选0～10这组数值来读,读得电流为8×10 mA=80 mA。选择开关指在左侧10挡时测的是直流电流,且量程为10 mA。可选0～10这组数值来读,读得电流为8.0 mA。在测量电阻时,要想使指针向左侧偏转一些,即使电阻在盘上的指示值大一些,应该把选择开关换更小的挡位,而在换挡之后重新测量之前要重新进行欧姆调零。
答案:0 4 Ω 200 V 8.0 V 80 mA 8.0 mA 更小 欧姆调零
【类型2】多用电表的读数【典例2】如图所示为一多用电表表盘。
(1)如果用直流10 V挡测量电压,则读数为 V。 (2)如果用直流100 mA挡测量电流,则读数为 mA。 (3)如果用×100挡测电阻,则读数为 Ω。
【解析】电压、电流读数时用中间刻度线,电压表读数为6.5 V,电流表读数为65 mA,欧姆表读数时用上面刻度线,读数为800 Ω。答案:(1)6.5 (2)65 (3)800
【素养训练】1.如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指示如图所示,则:
(1)所测电阻的阻值为 Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是 (选填“×10”“×100”或“×1 k”)。
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为 mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为 mA。 (3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为 V。
【解析】(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103 Ω;测2.0×104 Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡。(2)选50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA,指针对应的读数为30.8 mA;选择量程为250 mA的电流挡,则每一大格表示50 mA,每一小格表示5 mA,测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA,指针对应的读数为154 mA。(3)选择10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为0.2 V,应估读到0.1 V,指针对应的读数为6.2 V。答案:(1)1.5×103 ×1 k(2)30.8(30.7～30.9都正确) 154 (3)6.2
2.用多用电表测量一个定值电阻的阻值。经过规范操作后,指针位置及选择开关所选欧姆挡倍率分别如图甲、乙所示,则此定值电阻的阻值为 Ω。
【解析】由图乙可知,欧姆表挡位选择×10;故读数为12×10 Ω=120 Ω。答案:120
【类型3】利用多用电表检测故障【典例3】某同学在做练习使用多用电表的实验。(1)该同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图甲所示,此被测电阻的阻值约为 Ω。
(2)该同学按如图乙所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障。检查前,应将开关S (选填“闭合”或“断开”)。
(3)若(2)中同学检查结果如表所示,由此可以确定( )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
【解析】(1)欧姆表测电阻的测量值等于读数乘倍率。(2)用欧姆挡检查电路需将电路断开。(3)b、f之间电阻无穷大说明b、f间有断路,b、e之间电阻无穷大说明b、e间有断路,d、e之间电阻无穷大说明d、e间有断路,b、d间电阻有一定的数值,说明b、d间没有断路,所以断路在d、e之间。答案:(1)2.6k(或2.6×103 2 600) (2)断开 (3)D
【素养训练】有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,如图甲所示,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(图乙)中画出盒内元件的符号和电路。
【解析】根据AC间的电阻阻值情况可知,AC间显然为一只电阻;根据BC间测得的阻值情况及二极管的单向导电性可知,BC间应是一只二极管,且B接负极,C接正极;AB间测得的阻值情况进一步说明上述判断是合理的,所以盒内元件的连接情况如图所示。 答案:见解析
1.(多选)关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )A.测量电路中的电阻前,需要把电阻与电路断开B.测量电阻时,每次更换倍率后,都要重新欧姆调零C.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关旋转到倍率较大的挡位D.测量完毕后,应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆挡
【解析】选A、B。测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其他元件断开,避免测量出现较大误差,故A正确;测量电阻时,每次更换倍率后,都要重新欧姆调零,故B正确;将两表笔与待测电阻相连,发现电表指针偏转角度太大,所测的电阻值读数比较小,则应换用倍率较小的挡位,调零后再测电阻,故C错误;测量完毕后,应将选择开关旋转到OFF挡或者交流电压的最大挡,故D错误。
2.如图所示为多用电表的外形图,关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )A.表盘上电阻的刻度线不均匀,越靠近右侧刻度线越密集B.只有测量电阻阻值时,才需要调节指针定位螺丝,使指针指在最左端刻度C.测量电阻时,假如事先知道电阻的大致阻值,应该选择适当倍率的欧姆挡,使测量时表针落在刻度盘的中间区域D.无论是电流挡、电压挡还是欧姆挡,多用电表的表盘左侧都是零刻度
【解析】选C。欧姆挡刻度分布不均匀,越靠近左侧刻度线越密集,故A错误。无论是测电流、电压,还是测电阻,都要进行机械调零,即调节指针定位螺丝,使指针指在最左端刻度,故B错误。为减小测量误差,使用多用电表的欧姆挡测电阻时应选择合适的挡位,使测量时指针指在刻度盘的中间区域,故C正确。选取电流挡、电压挡时,表盘左侧为零刻度;选取欧姆挡时,表盘右侧为零刻度,左侧为无穷大,故D错误。
3.用一多用电表进行多次测量,指针所指位置如图所示,请把相应读数读出。
(1)如果是用直流100 mA挡测量电流,指针位置如图中①所示,则读数为 mA。 (2)如果是用直流2.5 V挡测量电压,指针位置如图中①所示,则读数为 V。 (3)如果是用电阻“×100”挡测量电阻,指针位置如图中②所示,则读数为 Ω。
【解析】(1)如果用直流100 mA挡测电流,则应读表盘第二排刻度,再按比例读出示数为64.0 mA。(2)如果是用直流2.5 V挡测量电压,则应读表盘第二排刻度,再按比例读出示数为1.60 V。(3)如果是用电阻“×100”挡测量电阻,则应读表盘第一排刻度,则读数为30×100 Ω=3 000 Ω。答案:(1)64.0 (2)1.60 (3)3 000
4.(1)如图所示为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值为20～30 Ω的定值电阻,某些操作步骤如下:①调节可调节部件S,使电表指针停在 (选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置。 ②调节可调节部件K,使它在尖端指向欧姆挡 (选填“×1 k”“×100”“×10”或“×1”)位置。
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件 ,使电表指针指向 (选填“电流0刻度”或“欧姆0刻度”)位置。 (2)欧姆表调零后,用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是( )A.这个电阻的阻值很小B.这个电阻的阻值很大C.为测得更准确些,应当换用“×1”挡,并且重新调零后进行测量D.为测得更准确些,应当换用“×100”挡,并且重新调零后进行测量
【解析】(1)①使用多用电表时,首先进行机械调零,调节可调节部件S,使电表指针停在电流表、电压表的零刻度(或表盘左边的零刻度)的位置;②选择合适的挡位;因电阻为20～30 Ω,则选择“×1”即可;③选挡后进行欧姆调零;将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件T,使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻度位置。(2)偏转角度小,说明电流小,则电阻大,故A错误,B正确;因是大电阻,则要换挡位大一些即换“×100”挡。每次换挡后要重新进行欧姆调零,故C错误,D正确。答案:(1)①电流0刻度 ②×1 ③T 欧姆0刻度 (2)B、D
5.黑盒中有一个二极管,还有两个阻值均为1 kΩ的电阻,它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路,用多用电表的欧姆挡对这三个接线柱间的电阻进行测量,得到的数据如表所示,那么黑盒中的线路是图中的( )
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