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1、第第八八章章一、实验目的一、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了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用 方法。方法。(2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。会使用多用电表测电压、电流及电阻。(3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。会用多用电表探索黑箱中的电学元件。二、实验原理二、实验原理1多用电表多用电表(1)表盘：表盘：多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。外形如图实一种测量都有几个量程。外形如图实111所示：上所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程半部为表盘，表盘上有电流
2、、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮、指针定项目和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔。位螺丝和测试笔的插孔。图实图实111由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的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，如图中的第二行标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。就是交、直流电流和直流电压共用的标
3、度。(2)挡位：挡位：如图实如图实112所示，其中所示，其中1、2为电流测量端，为电流测量端，3、4为电压测量端，为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔为电阻测量端，测量时，黑表笔插入插入“”插孔，红表笔插入插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。开关接入与待测量相对应的测量端。图实图实112(3)多用电表的电阻挡：多用电表的电阻挡：电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图实图实113所示。电阻所示。电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。是可变电阻，也叫调零电阻。图实图实1132二极管的单向导电性
4、二极管的单向导电性(1)晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即 正极和负极，它的符号如图实正极和负极，它的符号如图实114甲所示。甲所示。(2)晶体二极管具有单向导电性晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电符号上的箭头表示允许电流通过的方向流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。图实图实114(3)将多用电表的选择开
5、关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二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，当黑表笔接极管的两极上，当黑表笔接“正正”极，红表笔接极，红表笔接“负负”极时，极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。管的正、负极。三、实验器材三、实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干，多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干，小灯泡、二极管，定值电阻小灯泡、二极管，定值电阻(大、中、小大、中、小)三个。三个。四、实验步骤四、实验步骤(1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及观察多用电表的外形
6、，认识选择开关对应的测量项目及 量程。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。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。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。(3)将红、黑表笔分别插入将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔。插孔。(4)按如图实按如图实115甲所示连好电路，将多用电表选择开甲所示连好电路，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。关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。(5)按如图乙所示连好电路，将选择开并置于直流电流挡，按如图乙所示连好电路，将选择开并置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。测量通过小灯泡的
7、电流。图实图实115(6)用多用电表测电阻的步骤用多用电表测电阻的步骤调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。选择开并置于选择开并置于“”挡的挡的“1”，短接红、黑表笔，调节欧，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向。将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出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。指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。选择开关改置选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零。挡，重新进行欧姆调零。再将两表笔分别接
8、触标定值为几千欧的电阻两端，读出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。指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。挡。(7)探索黑箱内的电学元件探索黑箱内的电学元件判断判断目的目的应应用用挡挡位位现现象象电电源源电压挡电压挡两接两接线线柱正、反接柱正、反接时时均无示数均无示数说说明明无无电电源源电电阻阻欧姆欧姆挡挡两接两接线线柱正、反接柱正、反接时时示数相同示数相同二极二极管管欧姆欧姆挡挡正接正接时时示数很小，反接示数很小，反接时时示数很大示数
9、很大判断判断目的目的应应用用挡挡位位现现象象电电容容器器欧姆欧姆挡挡指指针针先指向某一小阻先指向某一小阻值值，后逐，后逐渐渐增大增大到到“”，且指，且指针摆动针摆动越来越慢越来越慢电电感感线线圈圈欧姆欧姆挡挡示数由示数由“”逐逐渐渐减小到某一减小到某一较较小固小固定示数定示数五、数据处理五、数据处理(1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指 针示数的读数一般读两位有效数字。针示数的读数一般读两位有效数字。(2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下
10、一位，若表盘的等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。最小刻度位数相同即可。六、误差分析六、误差分析(1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电 阻测量值偏大，要及时更换新电池。阻测量值偏大，要及时更换新电池。(2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注 意其左密右疏特点。意其左密右疏特点。(3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏
11、转过大或过小 都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中 值附近。值附近。(4)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、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。电压值均小于真实值。(5)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针 读数。读数。七、注意事项七、注意事项(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插 入入“”孔，黑表笔插入孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向。孔，注意电流的实际方向。(2)
12、区分区分“机械零点机械零点”与与“欧姆零点欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左。机械零点是表盘刻度左侧的侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧位置，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姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。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，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。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。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
13、位有效数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。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。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。但影响测量结果，甚至可能损坏电表。(8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。(9)在研究二极管的单
14、向导电性时，切记在二极管正向导通在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管。接一个二极管，否则极易烧坏二极管。例例1(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十k的电阻的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开为选择开关，关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母为欧姆挡调零旋钮。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。按合理的顺序填写在下面的横线上。a将两
15、表笔短接，调节将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值的阻值后，断开两表笔后，断开两表笔c旋转旋转S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡1 kd旋转旋转S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡100e旋转旋转S使其尖端对准交流使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔挡，并拔出两表笔_。根据图实根据图实116所示指针位置，此被测电阻的阻值约为所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_。图实图实116(2)（双选）下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中
16、正确（双选）下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是的是_。A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关测量电阻时，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测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零解析解析(1)使用欧姆表时，指针指在使用欧姆表时，指针指在“中值中值”附近较为准确。
17、附近较为准确。由图知中值电阻为由图知中值电阻为30，而被测电阻，而被测电阻Rx为几十千欧，故选为几十千欧，故选用用1 k挡。测量前必须调零，实验完毕后，将选择开关拨至挡。测量前必须调零，实验完毕后，将选择开关拨至交流最高挡，故操作顺序应为：交流最高挡，故操作顺序应为：c、a、b、e。(2)指针偏转过大，说明电阻示数太小，即选用倍率过高，指针偏转过大，说明电阻示数太小，即选用倍率过高，应换用倍率较小挡位，且重新调零，应换用倍率较小挡位，且重新调零，A正确。电阻的阻值正确。电阻的阻值与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结果，果，B项错误
18、。利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，项错误。利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，故电阻不能在通路时测试，故电阻不能在通路时测试，C正确。只要不换档位，就不正确。只要不换档位，就不用重新调零，用重新调零，D错。错。答案答案(1)c、a、b、e30 k(2)AC例例2多用电表是确定电学元件、检多用电表是确定电学元件、检修电学故障的重要仪器，在电子技术修电学故障的重要仪器，在电子技术中有很广泛的应用。如图实中有很广泛的应用。如图实117所所示，一个盒子外部有四个接线柱示，一个盒子外部有四个接线柱A、B、图实图实117C、D。盒内有三个电学元件和若干导线组成的电路。利。盒内有三个电学元件和若干导线组
19、成的电路。利用多用电表欧姆挡测试，根据以下结果，试画出盒内的用多用电表欧姆挡测试，根据以下结果，试画出盒内的电路。电路。(1)A、B间的电阻是间的电阻是B、D间电阻的两倍，即间电阻的两倍，即RAB2RBD；(2)两表笔分别接触两表笔分别接触A、C和和C、D时，指针均先偏转，然时，指针均先偏转，然后又缓慢回到后又缓慢回到“”刻度。刻度。解析解析一般来说，电学元件有电池、电阻、电容器和一般来说，电学元件有电池、电阻、电容器和二极管。有无电池应用电压表首先探测。确定无电池后二极管。有无电池应用电压表首先探测。确定无电池后再用欧姆表探测箱内是电阻还是电容器或二极管。若是再用欧姆表探测箱内是电阻还是电容
20、器或二极管。若是电阻，则用欧姆表两次测得数据应相等电阻，则用欧姆表两次测得数据应相等(先测一次，将红、先测一次，将红、黑表笔交换后再测一次黑表笔交换后再测一次)。若是二极管，则一次结果很小，。若是二极管，则一次结果很小，另一次结果必很大。若是电容器，则用欧姆表探测时，另一次结果必很大。若是电容器，则用欧姆表探测时，会出现：指针先偏转，然后又缓慢回到会出现：指针先偏转，然后又缓慢回到“”刻刻度。根据测试结果可知盒内有一度。根据测试结果可知盒内有一个电容器，另外两个则是电阻。个电容器，另外两个则是电阻。由于由于RAB2RBD，因此两电阻串，因此两电阻串联于联于A、B间，间，B、D间仅有一个间仅有一个电阻。其电路图如图所示。电阻。其电路图如图所示。答案答案见解析见解析