第36讲 实验：练习使用多用电表

第36讲实验：练习使用多用电表

【教学目标】

1.了解电表改装的原理与方法.

2.了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法.

3.会使用多用电表测电压、电流及电阻.

4.会用多用电表探索黑箱中的电学元件．

【教学过程】

【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。

【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。外形如图实Ⅹ－1所示：上半部为表头，表盘上有电流、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。

图实Ⅹ－1

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标度，有些标度就属于共用标度，如图实Ⅹ－1中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。

2．挡位

如图实Ⅹ－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对应的测量端。

图实Ⅹ－2

3．电流表与电压表的改装

改装方案

改装为电压表改装为大量程的电流表

原理串联电阻分压并联电阻分流

改装原理图

分压电阻或

分流电阻

U＝I g(R g＋R)

故R＝

U

I g－R g

I g R g＝(I－I g)R

故R＝

I g R g

I－I g

改装后电表内阻R V＝R g＋R>R g R A＝

RR g

R＋R g

4.

电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图实Ⅹ－3所示。电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。当红黑表笔短接进行欧姆调零时，使指针满偏。根据闭合电路欧姆定律有I g＝

E

R g＋R＋r

，当红黑表笔之间接有未知电阻R x时，有I＝

E

R g＋R＋r＋R x

，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接标出I对应的R x的值，则所测电阻R x即可从表盘上直接读出。由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。当R x＝R g＋R＋r时，I＝

I g

2，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。

图实Ⅹ－3

【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。

【实验步骤】

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左端的零位置，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．如图实Ⅹ－4甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压。

5．如图实Ⅹ－4乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流。

图实Ⅹ－4

6．用多用电表按下面步骤测电阻，并与标定阻值相比较

①调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。

②选择开关置于“Ω”挡的“×1”，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∞。

③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。

④选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。

⑤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。

⑥测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。

7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极。

8．探索黑箱内的电学元件

判断目的应用挡位现象

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间正、反接时示数相同

二极管欧姆挡正接时示数较小，反接时示数很大

电容器欧姆挡指针先指“0 Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢

电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数

1．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。

2．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一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。

【注意事项】

1．在使用多用电表前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用电表的指针指向电流表的零刻度。

2．测量前，应把选择开关旋转到相应项目的适当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘的对应，直流电流挡、直流电压挡要注意极性。

3．用多用电表探测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。4．欧姆挡的使用需要注意以下几点：

(1)合理选择欧姆挡的量程，使指针尽量指在表盘中间位置附近⎝⎛⎭⎫指针一般偏转在13到2

3的部分。 (2)换用欧姆挡的另一个量程时，一定要重新进行电阻调零，才能进行测量。 (3)读数时，应将表针示数乘选择开关所指的倍数。

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。长期不用时应【特别提醒】

多用电表的读数技巧 1．欧姆表的读数

(1)为了减小读数误差，指针应指在表盘13到2

3

的部分，即中央刻度附近。

(2)除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。 (3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。

2．测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。

【典型例题】在如图实甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A 、B 的规格为“3.8 V,0.3 A”。合上开关S 后，无论怎样移动滑动片，A 、B 灯都不亮。

(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。

①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)； A ．2.5 V

B ．10 V

C ．50 V

D ．250 V

②测得c 、d 间电压约为5.8 V 、e 、f 间电压为0，则故障是______。 A ．A 灯丝断开

B ．B 灯丝断开

C ．d 、e 间连线断开

D ．B 灯被短路

(2)接着练习使用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，