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【解析】由I=E/(Rg+R+r+Rx)及Ig=E/(Rg+R+r),指 针指中央,I=1/2Ig=150 μA,Rx=5 kΩ;因欧姆表的内阻 变大,同样的电阻值,电流变小,读数变大。
图7-6-4
1 如图7-6-5所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接 点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对 这一问题的讨论,请你判断他们中的正确说法是( A D ) A.S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大 B.S与3、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、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
4.多用电表测电压原理 转换开关接3或4时为测直流电压的电路。 5.多用电表测电阻的原理——欧姆表的原理 转换开关接5时为测电阻的电路,可简化为图7-6-3。 (1)构造:如图7-6-3所示,欧姆表由电流表G,电 池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。 外部:接被测电阻Rx。 图7-6-3 全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx (2)工作原理:闭合电路的欧姆定律 I=E/(Rg+R+r+Rx), (3)刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R, 使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆表调零。 ①当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0” Ω。 ②当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”。 ③当I=Ig/2时,Rx=Rg+R+r,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻。
一、实验目的 练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件。 二、实验原理 1.表盘 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7-6-1所示,上半部 分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻 图7-6-1 度;下半部分为选择开关,它的周围标有测量功能的区域和量程。另外,还 有欧姆表的调零旋钮,机械调零旋钮和测试笔的插孔。 2.挡位 如图7-6-2所示,其中1、2为电流测量端,3、4为电 压测量端,5为电阻测量端。测量时,黑表笔插入“-”插 孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测 量相应的测量端。使用时,电路只有一部分起作用。 图7-6-2 3.多用电表测电流原理 转换开关接1或2时为测直流电流的电路
热点一
多用电表的原理
【例1】[2009年高考天津理综卷]如图7-6-4所示为一简单欧姆表原理示 意图,其中电流表的满偏电流Ig=300 μA,内阻Rg=100 Ω,可变电阻R 的最大阻值为10 kΩ ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接 红 色。按正确使用方法测量电阻Rx阻值 线柱A相连的表笔颜色应是____ 时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=____kΩ 。若该欧姆表使用一段 5 时间后,电池电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用 变大 填“变大”、 方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较______( “变 小”或“不变”)。
图7-6-5
热点二 多用电表的使用
【例2】一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时,操作步骤正确, 发现表头指针偏转角度很小。为了较准确地进行测量,应换到______ ×100挡。如果换挡后立即用表笔连接待测 电阻进行读数,那么缺少的步骤是调零 __________________ (或重新调零),若补上该步骤后测量,表盘的示数如图7-6-6,则 该电阻的阻值是__________________ 2.2×103(或2.2 k) Ω。
三、实验器材 多用电表一只,干电池一节,电阻箱一个,定值电阻三个,黑箱一个,导线若干。 四、实验步骤 1.练习使用多用电表 (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)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度右端的零位置。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“+”“-”插孔。 (4)将选择开关置于直流电压2.5 V挡,测1.5 V干电池的电压。 (5)将选择开关置于交流电压250 V挡,测220 V交流电源的电压。 (6)将选择开关置于直流电流10 mA挡,测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流。 (7)将选择开关置于欧姆表的“×1”挡,短接红、黑表笔直接接触,调整调零旋钮,使指针指向欧姆表 刻度的零位置。 (8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端,读出欧姆表指示的电阻数值,并与标准值比较, 然后断开表笔。 (9)将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡,重新进行欧姆调零,然后测定几百欧、几千欧的电阻,并将 测定值与标准值进行比较。 (10)选择适当的量程,测定灯光、电炉丝和人体的电阻。 2.探索黑箱内的电学元件 (1)用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。 (2)用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻,看电阻是否改变。 (3)用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻,并记住红、黑表笔分别接哪一点。 (4)根据测量对黑箱内元件进行判断,画出结构图。说明:二极管正、反接时电阻不等,且差距较大。 (5)实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
Байду номын сангаас
五、注意事项 1.测电阻时,待测电阻要与电源,以及其他电阻断开,且 不能用手接触表笔。 2.选择欧姆挡量程时,应尽可能使指针指在中央位置附近 (指针处在表盘中央时,读数比较准确)。 3.换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新进行“欧姆调 零”,才能进行测量。 4.当黑箱内有电源时,不能用欧姆挡测量。 六、误差分析 测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧 而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过 长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加。如果是高值电 阻的测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻 度是按标准电池标出,当电池用旧了,电动势和内阻均发生 变化,由此引起测量误差。
图7-6-4
1 如图7-6-5所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接 点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对 这一问题的讨论,请你判断他们中的正确说法是( A D ) A.S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大 B.S与3、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、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
4.多用电表测电压原理 转换开关接3或4时为测直流电压的电路。 5.多用电表测电阻的原理——欧姆表的原理 转换开关接5时为测电阻的电路,可简化为图7-6-3。 (1)构造:如图7-6-3所示,欧姆表由电流表G,电 池、调零电阻R和红、黑表笔组成。 欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。 外部:接被测电阻Rx。 图7-6-3 全电路电阻R总=Rg+R+r+Rx (2)工作原理:闭合电路的欧姆定律 I=E/(Rg+R+r+Rx), (3)刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时,调节调零电阻R, 使I=Ig,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆表调零。 ①当I=Ig时,Rx=0,在满偏电流Ig处标为“0” Ω。 ②当I=0时,Rx→∞,在I=0处标为“∞”。 ③当I=Ig/2时,Rx=Rg+R+r,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻。
一、实验目的 练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件。 二、实验原理 1.表盘 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7-6-1所示,上半部 分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻 图7-6-1 度;下半部分为选择开关,它的周围标有测量功能的区域和量程。另外,还 有欧姆表的调零旋钮,机械调零旋钮和测试笔的插孔。 2.挡位 如图7-6-2所示,其中1、2为电流测量端,3、4为电 压测量端,5为电阻测量端。测量时,黑表笔插入“-”插 孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测 量相应的测量端。使用时,电路只有一部分起作用。 图7-6-2 3.多用电表测电流原理 转换开关接1或2时为测直流电流的电路
热点一
多用电表的原理
【例1】[2009年高考天津理综卷]如图7-6-4所示为一简单欧姆表原理示 意图,其中电流表的满偏电流Ig=300 μA,内阻Rg=100 Ω,可变电阻R 的最大阻值为10 kΩ ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接 红 色。按正确使用方法测量电阻Rx阻值 线柱A相连的表笔颜色应是____ 时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=____kΩ 。若该欧姆表使用一段 5 时间后,电池电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用 变大 填“变大”、 方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较______( “变 小”或“不变”)。
图7-6-5
热点二 多用电表的使用
【例2】一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时,操作步骤正确, 发现表头指针偏转角度很小。为了较准确地进行测量,应换到______ ×100挡。如果换挡后立即用表笔连接待测 电阻进行读数,那么缺少的步骤是调零 __________________ (或重新调零),若补上该步骤后测量,表盘的示数如图7-6-6,则 该电阻的阻值是__________________ 2.2×103(或2.2 k) Ω。
三、实验器材 多用电表一只,干电池一节,电阻箱一个,定值电阻三个,黑箱一个,导线若干。 四、实验步骤 1.练习使用多用电表 (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)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度右端的零位置。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“+”“-”插孔。 (4)将选择开关置于直流电压2.5 V挡,测1.5 V干电池的电压。 (5)将选择开关置于交流电压250 V挡,测220 V交流电源的电压。 (6)将选择开关置于直流电流10 mA挡,测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流。 (7)将选择开关置于欧姆表的“×1”挡,短接红、黑表笔直接接触,调整调零旋钮,使指针指向欧姆表 刻度的零位置。 (8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端,读出欧姆表指示的电阻数值,并与标准值比较, 然后断开表笔。 (9)将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡,重新进行欧姆调零,然后测定几百欧、几千欧的电阻,并将 测定值与标准值进行比较。 (10)选择适当的量程,测定灯光、电炉丝和人体的电阻。 2.探索黑箱内的电学元件 (1)用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。 (2)用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻,看电阻是否改变。 (3)用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻,并记住红、黑表笔分别接哪一点。 (4)根据测量对黑箱内元件进行判断,画出结构图。说明:二极管正、反接时电阻不等,且差距较大。 (5)实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
Байду номын сангаас
五、注意事项 1.测电阻时,待测电阻要与电源,以及其他电阻断开,且 不能用手接触表笔。 2.选择欧姆挡量程时,应尽可能使指针指在中央位置附近 (指针处在表盘中央时,读数比较准确)。 3.换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新进行“欧姆调 零”,才能进行测量。 4.当黑箱内有电源时,不能用欧姆挡测量。 六、误差分析 测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧 而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过 长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加。如果是高值电 阻的测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻 度是按标准电池标出,当电池用旧了,电动势和内阻均发生 变化,由此引起测量误差。