高中物理學生實驗練習使用多用電表學案教科版選修

2022-11-25 19:15:02 字數 4697 閱讀 6881

[目標定位]1.了解歐姆表的原理,了解歐姆表的表盤刻度等問題,並學會使用歐姆表.2.

了解多用電表的構造及製作原理.3.動手操作,學會用多用電表測量電壓、電流及二極體的正、反向電阻.

一、歐姆表

[問題設計]

電壓表、大量程電流錶都是由電流錶改裝的,那麼如何把電流錶改裝成測量電阻的歐姆表?畫出原理圖.

答案可以用如圖所示的電路將電流錶改裝成歐姆表.

[要點提煉]

1.歐姆表內部構造:表頭、電源和可變電阻三部分組成.

2.歐姆表原理:依據閉合電路的歐姆定律製成,由電流錶改裝而成.

3.歐姆表測量原理:如圖1所示,當紅、黑錶筆間接入被測電阻rx兩端時,根據閉合電路的歐姆定律,通過表頭的電流i=.改變rx,電流i隨著改變,每個rx值都對應乙個電流值,在刻度盤上直接標出與i值對應的rx值,就可以從刻度盤上直接讀出被測電阻rx的阻值.

圖14.歐姆表內阻:將紅、黑錶筆短接,調節滑動變阻器使電流錶達到滿偏電流ig,ig=,故歐姆表內電阻r內==r+rg+r0.

說明:(1)當紅、黑錶筆斷開時,電流錶中電流為零,此時錶筆間電阻無窮大,所以在表盤上電流零處標電阻「∞」;當紅、黑錶筆短接時,調節歐姆調零電阻,使電流錶指標滿偏,此時錶筆間電阻為零,所以在電流滿偏處標電阻「0」.

(2)i與rx不成比例,歐姆表的刻度不均勻.(填「均勻」或「不均勻」)

(3)中值電阻:當外加電阻rx=r+rg+r0時,電流為i==ig,此時電流錶指標指在刻度盤的**,該電阻叫中值電阻.

二、多用電表

[問題設計]

圖2分別表示電流錶、歐姆表、電壓表的電路示意圖,試把它們組合在一起,在圖3的基礎上畫出最簡單的多用電表的電路.

圖2圖3

答案 [要點提煉]

1.多用電表外形構造

如圖4所示,表的上半部分為表盤,下半部分是選擇開關,開關周圍標有測量功能區域及量程.使用前應該調整「指標定位螺絲」,使其指標指到零刻度.

圖42.電流錶的改裝原理:由同一表頭併聯(「串聯」或「併聯」)不同電阻改裝而成的量程不同的電流錶.

3.電壓表的改裝原理:由同一表頭串聯(「串聯」或「併聯」)不同電阻改裝而成的量程不同的電壓表.

4.歐姆表的改裝原理:將對應rx的電流刻度值改為電阻值即為歐姆表.

5.電流進、出電表的流向:

(1)電流擋串聯接入電路,電流從紅錶筆流進電表,從黑錶筆流出,即「紅進、黑出」.

(2)電壓擋併聯接入電路,紅錶筆接高電勢點,黑錶筆接低電勢點,電流仍然是「紅進、黑出」;

(3)使用歐姆擋時,紅錶筆連線表內電源的負極,黑錶筆連線表內電源的正極.電流仍然是「紅進、黑出」.

三、使用多用電表的注意事項

1.電流都是從紅錶筆流入,從黑錶筆流出.

2.電壓、電流的讀數要看清選擇開關所選擇的量程,搞清楚每一小格表示多少,及應讀到的有效數字位數.

3.測電阻時注意:

(1)測電阻必須把待測電阻隔離.

(2)兩個調零過程,切記換擋需進行歐姆調零.

(3)讀數時應乘以相應的倍率.

(4)合理選擇量程,使指標盡可能指在中值附近.

(5)歐姆表的表盤刻度不均,一般不估讀.

(6)電池用舊後,內電阻會變大,要及時換電池.

4.實驗完畢,將錶筆從插孔中拔出,並將選擇開關置於「off」擋或旋至交流電壓的最大量程處.若長期不用,應將多用電表內的電池取出.

一、歐姆表測電阻的原理

例1 若某歐姆表表頭的滿偏電流為5ma,內裝一節乾電池,電動勢為1.5v,那麼該歐姆表的內阻為待測電阻接入紅、黑兩錶筆之間時,指標指在刻度盤的**,則待測電阻的阻值為若指標指在滿刻度的處,則待測電阻的阻值為

答案 300 300 100

二、多用電表的使用和讀數

例2 為確定某電子元件的電氣特性,做如下測量.

(1)用多用電表測量該元件的電阻,選用「×100」倍率的電阻擋測量,發現多用表指標偏轉過大,因此需選擇________倍率的電阻擋(填「×10」或「×1k」),並________再進行測量,多用電表的示數如圖5所示,測量結果為

圖5(2)將待測元件(額定電壓9v)、蓄電池、滑動變阻器、電流錶、多用電表、開關及若干導線連線成電路如圖6所示.新增連線,使電路能測量該元件完整的伏安特性.

圖6本實驗中使用多用電表測電壓,多用電表的選擇開關應調到擋(填「直流電壓10v」或「直流電壓50v」).

解析 (1)用多用電表測量該元件的電阻,選用「×100」倍率的電阻擋測量,發現多用電表指標偏轉過大,說明電阻較小,因此需選擇「×10」倍率的電阻擋,並歐姆調零後再進行測量,多用電表的示數如題圖所示,測量結果為70ω.

(2) 要測量該元件完整的伏安特性,必須連線成分壓式電路.本實驗中使用多用電表測電壓,多用電表的選擇開關應調到直流電壓10v擋.

答案 (1)×10 歐姆調零 70

(2)電路如圖所示直流電壓10v

三、多用電表的讀數

例3 如圖7所示為多用電表的刻度盤.若選用倍率為「×100」的電阻擋測電阻時,表針指示如圖所示,則:

圖7 (1)所測電阻的阻值為如果要用此多用電表測量乙個阻值約為2.0×104ω的電阻,為了使測量結果比較精確,應選用的歐姆擋是________(填「×10」「×100」或「×1k」).

(2)用此多用電表進行測量,當選用量程為50ma的電流擋測量電流時,表針指於圖示位置,則所測電流為________ma;當選用量程為250ma的電流擋測量電流時,表針指於圖示位置,則所測電流為________ma.

(3)當選用量程為10v的電壓擋測量電壓時,表針也指於圖示位置,則所測電壓為________v.

解析 (1)歐姆表讀數:對應最上一行刻度值為15,倍率為「×100」,讀數為1.5×103ω;測2.0×104ω的電阻時應選「×1k」的歐姆擋.

(2)選50ma直流電流擋,則每一大格表示10ma,每一小格表示1ma,測量的精確度為1ma,應估讀到0.1ma(此時為估讀),指標對應的讀數為30.8ma;選擇量程為250ma的電流擋,則每一大格表示50ma,每一小格表示5ma,測量的精確度為5ma,應估讀到1ma(此時為估讀),指標對應的讀數為154ma.

(3)選擇10v電壓擋,則每一大格表示2v,每一小格表示0.2v,測量的精確度為0.2v,應估讀到0.1v(此時應為估讀),指標對應的讀數為6.2v.

答案 (1)1.5×103 ×1k (2)30.8(30.7~30.9都正確) 154 (3)6.2

如圖8所示為多用電表的示意圖,試回答下列問題:

圖8(1)當選擇開關位置旋至「ma」擋中的「×10」擋位時,則測量的是

(2)當選擇開關位置旋至「v」擋中的「×50」擋位時,則測量的是

(3)當選擇開關位置旋至「ω」擋中的「×100」擋位時,則測量的電阻大小等於

(4)當選擇開關位置旋至「ω」擋中的「×100」擋位時,正確操作後發現指標的偏轉角很小,那麼正確的操作步驟依次是

(5)無論用多用電表進行何種(直流)操作測量,電流都應該是從錶筆經插孔流入電表.

答案 (1)量程為0~10ma的直流電流 (2)量程為0~50v的直流電壓 (3)讀數×100ω (4)①換擋位「×1k」 ②將錶筆短接重新進行調零 ③將電阻與其他元件斷開後進行測量 (5)紅 「+」

解析當多用電表的選擇開關置於相應的物理量區域時,多用電表就可以測量該量,開關所指的數值就是所測量的量程,需要注意的是:由於測電阻的原理和測電流、電壓的原理不同,當選擇開關在測電阻區域時,對應的數值是倍率,而不是量程.當然,倍率越大,測量的電阻也就越大;倍率越小,測量的電阻就越小.由於測電阻是應用閉合電路的歐姆定律,每次換擋位時,都會改變閉合電路的阻值,因此換擋位後必須進行歐姆調零.多用電表在測量時,紅錶筆要插入「+」插孔,黑錶筆要插入「-」插孔,這樣,在測量電路中,電流應從紅錶筆流入.

題組一多用電表的原理

1.以下是歐姆表原理的電路示意圖,正確的是(  )

答案 c

解析選項b的歐姆表中沒有可調電阻,b錯;選項d電流錶的負極接到了電源的正極,d錯;紅錶筆應接電源的負極,黑錶筆應接電源的正極,a錯,c對.

2.用歐姆表測乙個電阻的阻值r,選擇旋鈕置於「×10」擋,測量時指標指在100與200刻度弧線的正中間,可以確定(  )

a.r=150ω

b.r=1500ω

c.1000ω<r<1500ω

d.1500ω<r<2000ω

答案 c

解析表盤右疏左密,所以指標指在100與200刻度弧線的正中間,可以確定1000ω<r<1500ω,故選c.

3.如圖1所示為簡單歐姆表原理示意圖,其中電流錶的滿偏電流ig=300μa,內阻rg=100ω,可變電阻r的最大阻值為10kω,電源的電動勢e=1.5v,內阻r=0.5ω,圖中與接線柱a相連的錶筆顏色應是________色,按正確使用方法測量電阻rx的阻值時,指標指在刻度盤的正**,則rx=________kω.

圖1答案紅 5

題組二多用電表的讀數

4.如圖2所示為一多用電表表盤.

圖2(1)如果用直流10v擋測量電壓,則讀數為______v.

(2)如果用直流100ma擋測量電流,則讀數為________ma.

(3)如果用×100擋測電阻,則讀數為

答案 (1)6.6 (2)66 (3)800

解析直流電壓、電流讀數時用中間刻度線,電壓表讀數為6.6v,電流錶讀數為66ma,歐姆表讀數時用上面刻度線,讀數為800ω.

5.如圖3所示為多用電表的表盤,測電阻時,若用的是「×100」擋,這時指標所示被測電阻的阻值應為測直流電流時,用的是100ma的量程,指標所示電流值為________ma;測直流電壓時,用的是50v量程,則指標所示的電壓值為________v.

圖3答案 1700 47 23.5

解析若用「×100」擋測電阻時,指標讀數為:17×100ω=1700ω;

高中物理學史

1 1638年,義大利物理學家伽利略 論證重物體不會比輕物體下落得快 伽利略理想實驗法指出 在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去。2 英國科學家牛頓 1683年,提出了三條運動定律。1687年,發表萬有引力定律。3 20世紀愛因斯坦提出的狹義相對論 經典力學不適用於微觀粒子和高...

高中物理學史

必修21.1 奧地利物理學家泡利猜想 核反應的能量不守恆,是因為存在一種極其微小的粒子,是它帶走了部分能量。2 義大利物理學家費公尺 把這種微粒叫做中微子 2.英國物理學家開爾文以及其他科學家,發現一條重要的自然規律 自然界實際進行的與熱現象有關的一切巨集觀過程都是有方向性的不可逆過程。3.牛頓的 ...

高中物理學史

高中物理學史 部分 1 1638年,義大利物理學家伽利略 論證重物體不會比輕物體下落得快 伽利略理想實驗法指出 在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去 2 英國科學家牛頓 1683年,提出了三條運動定律。1687年,發表萬有引力定律 3 20世紀愛因斯坦提出的狹義相對論 經典力學...