2017-2018学年高中物理 第二章 直流电路 第7节 学生实验：练习使用多用电表教学案 教科版选修3-1

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1、第7节学生实验：练习使用多用电表一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。2．会用多用电表测电压、电流及电阻。3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。二、实验原理1．欧姆表(1)原理：依据闭合电路欧姆定律制成，它是由电流表改装而成的。(2)内部构造：由表头、电源和可变电阻三部分组成。(3)测量原理如图271所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，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。图271

2、(4)刻度标注①“0Ω”标注：当红、黑表笔相接时(图272甲)，此时被测电阻Rx＝0，调节调零电阻R，使表头达到满偏电流，即Ig＝，这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻，R内＝r＋R＋Rg，因此时Rx＝0，所以满偏电流Ig处应标注0Ω。②“∞Ω”标注：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欧姆表刻度的“∞”点。③其他刻度的标注：当红黑表笔间接入一电阻Rx时，如图丙所示，由闭合电路的欧姆定律有I＝，每一个电流值对应一个阻值Rx，将电流刻度转换成电阻标度，就

3、将电流表改装成了欧姆表。21图272(5)欧姆表的内阻与中值电阻的关系由I＝可得，当Rx＝R内时I＝Ig，指针半偏，通常把此时的Rx的值(即表盘中央的标度)称为中值电阻，则当指针半偏时，表盘的中值电阻R中＝R内。2．多用电表(1)原理：将电流表、电压表和欧姆表共用一个表头，就成为多用电表，也称万用表。①作为电流表使用时，表头并联有分流电阻，且并联不同的分流电阻就成为不同量程的电流表。②作为电压表使用时表头串联有分压电阻，串联不同的分压电阻就成为不同量程的电压表。③作为欧姆表使用时，表头串联了电池和调零电阻。(2)外形构造图2

4、73如图273所示，上半部是表头，表头的表盘上通常有电流、电压、电阻等三种刻度，其中最下面一行是交流电压表的刻度，最上面一行是欧姆表的刻度，这两个刻度是不均匀的，中间的一条刻度线均匀但标有不同的数值。表头下部有一个定位螺丝，使用前应先调整指针在零刻度线处。多用电表的下半部的中心部位是选择开关，盘面上还有电阻挡的调零旋钮，下面有两个红、黑表笔插孔。三、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。四、实验步骤211．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

5、可用小螺丝刀转动定位螺丝进行机械调零。2．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。3．测量(1)测电压：按如图274甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于相应直流电压挡，测小灯泡两端的电压，根据所选量程读数。图274(2)测电流：按如图乙所示连好电路，将选择开关置于相应直流电流挡，测量通过小灯泡的电流，根据所选量程读数。(3)测电阻①根据被测电阻的大约阻值，选取合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在电阻挡的“0Ω”刻度位置，若没有指在电阻挡的“0Ω”刻度位置，则调节电阻挡调零旋钮，使指针指在电阻挡的“0Ω”刻度位置。②将被

6、测电阻接在两表笔之间，如果指针偏角过小(大)，需要更换更大(小)倍率欧姆挡。切记，每次换挡后都要重新欧姆调零。测量时待指针稳定在表盘刻度中央附近后读数。③读出指针在刻度盘上所指的数值，观察选择开关所对应的电阻挡的倍率，用读数乘以倍率，即得测量结果。④测量完毕，应将选择开关置于“OFF”位置或交流电压最高挡。4．二极管的特点及其电阻测量(1)特点：如图275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275(2)电阻测量：正向电阻较小，反向电阻较大

7、，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。②21测反向电阻：选择高倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极。读数乘以倍率即为反向电阻。5．利用多用电表探测黑箱内的电学元件判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢6．用

8、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，