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1、 实验:多用电表的原理一、欧姆表的原理1.欧姆表的构造:表头、电源和可变电阻三部分组成.2.原理:依据闭合电路欧姆定律制成,由电流表改装而成.3.测量原理如图所示,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.4.内阻:将红、黑表笔短接,调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig,根据闭合电路的欧姆定律,Ig,故欧姆表内电阻R内rRgR1.5.中值电阻:当外加电阻RxrRgR1R内时,电流为IIg,此时电流表指针指在刻度盘的中央,该电阻叫中值电阻.6.欧姆表刻度
2、盘特点(1)如图所示,当红、黑表笔短接时,调节欧姆调零电阻,使电流表指针满偏,所以在电流满偏处标电阻“0”;当红、黑表笔断开时,电流表中电流为零,此时表笔间电阻无穷大,所以在表盘上电流零处标电阻“”.(2)I与Rx不成比例,欧姆表的刻度不均匀.(3)欧姆表偏角(偏角是指相对零电流位置或左端的“0”刻度而言的)越大,表明被测电阻越小.二、多用电表的构造和原理(1)多用电表由表头、电流测量电路、电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等组成.如图所示,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.(2)外形构造如图所示,表的上半部分为表盘,下半部
3、分是选择开关,开关周围标有测量功能区域及量程.使用前应该调整“指针定位螺丝”,使其指针指到零刻度.不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置.(3)测量时,红表笔要插入插孔、黑表笔要插入插孔,并通过转换开关接入待测量相应的测量端.(4)电流进出电表的流向电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出,即“红进、黑出”.电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点,电流仍然是“红进、黑出”;使用欧姆挡时,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极.电流仍然“红进、黑出”.1如图所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3R4,下面是
4、几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是()A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表2如图所示的电路为欧姆表原理图,把欧姆表调零后测量一个阻值为R10 的电阻时,指针偏转至满刻度的处,现测量一个电阻Rx,指针偏转至满刻度的处,则电阻Rx的阻值为()A.4 B.20 C.30 D.60 3如图所示是欧姆表的工作原理图.(1)若表头的满偏电流为Ig500 A,干电池的电动势为1.5 V,求灵敏电流表的电流刻度值为50
5、A、250 A时对应的欧姆表的电阻值分别为_、_.(2)这个欧姆表的总内阻为_ ,表针偏转到满刻度的时,待测电阻为_ .4如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流为0.5 mA、内阻为10 ;电池电动势为1.5 V、内阻为1 ,变阻器R0阻值为05 000 .(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的,当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时仍可调零.调零后R0阻值将变_(填“大”或“小”),若测得某电阻阻值为300 ,则这个电阻的真实值是_ .(2)若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果_(填“偏大”“偏
6、小”或“准确”).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,并将选择开关旋至相应位置.(2)将多用电表并联在待测电路两端,注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高.(3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值,读数时注意最小刻度所表示的电压值.2.测电流(1)选择直流电流挡合适的量程.(2)将被测电路导线拆开一端,把多用电表串联在电路中.(3)读数时,要认清刻度盘上的最小刻度.注意:电流应从红表笔流入多用电表.3.测电阻(1)将选择开关旋至欧姆挡,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.电流从欧姆表的红表笔流入,从黑表笔流出,经过被测量电阻.(2)测量步骤:选
7、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.欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 ”.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.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)认识二极管:如图所示,它由半导体材料制成,左端为正极,右端为负极.特点:电流从正极流入时电阻很小(填“很小”或“很大”),而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”).(2)多用电表测二极管的正反向电阻测二极管正向电阻:将多用电表的选择开关选至低(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡,调整欧姆零点
8、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.测二极管反向电阻:将多用电表的选择开关选至高(填“低”或“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.5.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:测电阻必须把待测电阻隔离.两个调零过程,切记换挡需进行欧姆调零.读数时应乘以相应的倍率.合理选择量程,使指针尽可能指在中值附近.欧姆表的表盘刻度不均匀,一般不估读.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
9、换电池.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_ ;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104 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. 2某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量
10、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_(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.3用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件_,使指针对准电表的“0”刻线.(2)将K旋转到电阻挡“100”
11、的位置.(3)将插入“”、“”插孔的表笔短接,旋动部件_.使指针对准电阻的_(选填“0刻线”或“刻线”).(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准实验:多用电表的原理1答案D解析S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,电阻R1、R2起分流作用,所以S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻较小,所以
12、前者量程较大;S与3或4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆挡调零电阻.综上所述,正确答案为D.2答案D解析设电动势为E,内阻为R内,满偏电流为Ig,欧姆表调零时:Ig,测一阻值为R10 的电阻时:Ig,测一未知电阻时:Ig,解得Rx60 .3答案(1)2.7104 3103 (2)3 0006 000解析对应电流“0”刻度和满偏电流“500 A”的电阻刻度分别为“”和“0”.由闭合电路的欧姆定律得,调零时:Ig,所以欧姆表的总内阻R内RgrR03 000 .测量电阻Rx时:I,RxR内,当I50 A
13、时,Rx 3 000 3104 3103 2.7104 .同理可求出电流为250 A时,对应的电阻为3103 .当表针偏转到满刻度的处时,RxR内 3 000 6 000 .4答案(1)小290(2)准确解析(1)由闭合电路欧姆定律Ig得,R0Rgr,因为式中E变小,r变大,故R0将减小.因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E1.5 V刻度的,所以测得某电阻阻值为300 时,电流表中的电流I,其中R,当电池电动势下降到E1.45 V时,此时欧姆表的内阻R.由闭合电路欧姆定律得I,解得真实值R290 .(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果
14、准确.因为电源的内阻的变化,可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消.练习使用多用电表1答案(1)1.51031 k(2)30.8(30.730.9都正确)154(3)6.2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1.5103 ;测2.0104 的电阻时应选“1 k”的欧姆挡.(2)选50 mA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(此时为估读),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(此时为估
15、读),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(此时应为估读),指针对应的读数为6.2 V.2答案(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF挡或交流电压最高挡解析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.3答案(1)S(3)T0刻线(4)ADC解析用多用电表测量电阻时,在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上,若指针不在零刻度线上,用螺丝刀小心旋动指针定位螺丝S,使指针对准电表的“0刻线”.然后旋动选择开关K,选择量程,再将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮T,使指针对准满偏刻度(即电阻的“0刻线”),接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,测量被测电阻的阻值.若在测量过程中,发现指针偏转角度过小,表明被测的电阻阻值很大,这时要换用更高倍率的挡位,例如,本题就要从“100”挡位更换到“1 k”挡位,换挡要重新进行欧姆调零.