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类型三:用多用电表探测黑箱内电学元件的基本思路
【例 3】 如图 7-7-7 所示,已知黑箱外有 A、B、C 三只接线柱,黑箱内有一只 定值电阻和一个二极管, 它们的两端都直接接在接线柱上.用多用电表依次测三只接线柱 间的阻值,结果如表所示.请判定黑箱内的结构.
图 7-7-7 红表笔 黑表笔 阻值(Ω) A B 100 A C 150 B C 50 C B 2k C A 2.1 k B A 100
答案: (1)①2 kΩ ②将选择开关拨到“×100”挡 将两表笔短接,调节欧姆调零旋 钮,使指针指在欧姆零点 ③OFF 挡或交流电压最高挡 (2)如图所示
5.多用电表是确定电学元件、检修电学故障的重要仪器,在电子技术中有很广泛的 应用.如图 7-7-11 所示,一个盒子外部有四个接线柱 A、B、C、D.盒内有三个电学元 件和若干导线组成的电路.利用多用电表欧姆挡测试,结果如下:
典例研析
类型一:多用电表的使用方法 【例 1】 一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规定之处.他的主要 实验步骤如下: A.把选择开关置于“×1”欧姆挡; B.把表笔插入插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的 零位置上; C.把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连,发现这时指针偏转角度较小; D.换用“×100”挡,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻值; E.把表笔从插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕. 这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其他元件和电源断开, 不用手碰表笔的金 属杆.这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规定?
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思路点拨: 在用多用电表的欧姆挡进行测量的过程中, 需要先进行调零再进行测量, 具体的过程用流程图表示为:
解析:在 D 步骤中,没有进行欧姆挡的调零就进行测量了,应该先调零再测电阻; 在实验结束时,即在步骤 E 中应该将选择开关置于 OFF 挡或交流电压最高挡. 答案:D、E 两个步骤中存在错误 误区警示:空置状态的欧姆表指针在“∞”的刻度处,因此,指针偏转角度太小,说 明待测电阻太大;反之,指针偏转角度太大,说明待测电阻太小,在这两种情况下,都 不便于读出准确示数,通常表头指针指在中央刻度附近时,读数较准确.
针对训练 1-1:多用电表表头的示意图如图 7-7-4 所示.在正确操作的情况下:
图 7-7-4 (1)若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是_________,测量结果为____________. (2)若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是__________,测量结果为___________. (3) 若选择开关的位置如黑箭头所示, 则测量的物理量是__________, 测量结果为____________.
2.实验课上,老师给某实验小组在实验桌上摆放了晶体二极管、电阻、电容器各一 只,性能均正常,要求该小组用多用电表对以上三元件加以区分.实验小组的做法是:将 多用电表的转换开关拨到 R× 100 挡,分别测它们的正负电阻加以区别:测甲元件时,R
正
=R 反=0.5 kΩ;测乙元件时,R 正=0.5 kΩ,R 反=100 kΩ;测丙元件时,开始指针偏转到 A.电容器、电阻、二极管 C.电阻、二极管、电容器 B.电阻、电容器、二极管 D.二极管、电阻、电容器
图 7-7-9
解析:图(1)中,R 正=R 反=∞,说明二极管内部断路; 图(3)中,R 正=R 反=0,说明二极管内部短路; 故图(2)中二极管是好的;由图(2)知,a 端为二极管的正极. 答案: (2) a
4.(2009 年广州模拟)用多用电表进行一系列实验: (1)某同学用多用电表测电阻 R 的阻值: ①如果按图 7-7-10(甲)所示那样测量,表上显示阻值大小 R=_____________.
解析:A、B 间电阻与电流方向无关,说明 A、B 间一定是定值电阻;B、C 间电阻 与电流方向有关,且阻值比 A、C 间相应阻值小,说明二极管一定直接接在 B、C 间且 C 为正极,如图 7-7-8 所示.
图 7-7-8 答案:见解析
考点演练
(对应学生用书第 258~259 页) 达标提升 1.使用多用电表的欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是( ABD ) A.测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处 B.每一次换挡,都要重新进行一次调零 C.在外电路,电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔 D.测量时,若指针偏转很小(靠近∞附近) ,应换倍率更大的挡进行测量
思路点拨:已知电路故障在小电珠上,不是断路就是短路,用直流电压挡和直流电 流挡,测 a、b 两点,若电表有示数,说明小电珠断路,若电表无示数,说明小电珠短 路.使用欧姆挡,应先使被测电路断开电源.指针不动,说明小电珠断路,指针偏转最大, 说明小电珠短路. 解析:选直流电压挡时,若指针偏转,说明 a、b 两点有电压,其他地方完好,而 a、 b 之间断路;若指针不偏转,说明 φa=φb,a、b 之间必短路,故 1 对;选直流电流挡时, 指针偏转说明有电流流过表头,而小电珠不亮,则小电珠必断路;若不偏转,则 φa=φb, 则小电珠必短路,2 对;选欧姆挡时,必须将外电路的电源断开,故 3 错 4 对. 答案:ABD. 误区警示:选用欧姆挡检测电路时,必须将被测的元件跟电源断开,否则有可能烧 坏多用电表.
图 7-7-12
图 7-7-13
(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图 7-7-13(甲) 、 (乙)两实验电路.你认为其中较合理的是__________________(填“甲”或“乙”)电路. 其理由是_______________________________________________________. (3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______________; 用 上 述 所 测 各 量 表 示 电 压 表 内 阻 , 其 表 达 式 应 为 RV=_______________________________________________________.
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操 作步骤应该依次为:______________,_____________,______________. (5)全部测量结束后,应将选择开关拨到__________________或者__________________. ( 6 )无论用多用电表进行何种测量(限于直流 ) ,电流都应该从 ______________ 色表笔 经 ______________插孔流入电表.
图 7-7-10 ②为使多用电表欧姆挡测量该电阻的结果更为准确, 完成步骤①后把表笔与电阻断 开,然后_______________________,再________________________, 最后将待测电阻重新接到两表笔之间并读出示数. ③为了安全,所有测量结束后,要将多用电表的转换开关打到______________. (2)要用图 7-7-10(甲)所示的多用电表粗测一节 1.5 V 左右的干电池的电动 势,请在图(乙)中画出测量时转换开关(用箭头代表)应转到的位置.
0.5 kΩ, 接着读数逐渐增大, 最后停在 100 kΩ 上, 则甲、 乙、 丙三个元件分别是 ( C )
解析:甲元件的正、反向电阻相同,说明甲为定值电阻;乙的正向电阻很小,反向 电阻很大,说明乙为二极管;测丙元件时,电阻增大过程,是给电容器充电过程,充电 完成后,电容器阻值很大,故丙为电容器.
3.用多用电表欧姆挡 (× 100) 测试二极管, 其结果依次如图 7-7-9 所示 (1) 、 (2) 、 ( 3 )三个图,由图可知,图 _____________ 中的二极管是好的,该二极管的正极是 _____________端.
图 7-7-5 次序 1 2 3 4 操作步骤 闭合开关,选直流电压挡,红、黑表 笔分别接 a、b 闭合开关,选直流电流挡,红、黑表 笔分别接 a、b 闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分 别接 a、b 断开开关,选欧姆挡,红、黑表笔分 别接 a、b 以上操作和判断正确的是( A.1 B.2 ) C.3 D.4 小电珠短路 指针偏转,小电珠断路;指针不偏转, 小电珠短路 指针不偏转,小电珠断路;指针偏转, 小电珠短路 指针不偏转,小电珠断路;指针偏转最 大,小电珠短路 现象和结论 指针偏转,小电珠断路;指针不偏转,
答案: (1)直流电压 1.24 V (2)直流电流 49 mA (3)电阻 1.7 kΩ (4)改用× 1 kΩ 倍率,重新欧姆调零,测量、读数 (5)OFF 挡 交流电压最高挡 (6)红 正
类型二:用多用电表检查电路故障 【例 2】 在如图 7-7-5 所示的电路中,闭合开关时,小电珠不亮,已经确定是小 电珠断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开) ,现用一个 多用电表的直流电压挡、 直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断 (如表所示) :
图 7-7-11 (1)A、B 间的电阻是 B、D 间电阻的两倍,即 RAB=2RBD; (2)两表笔分别接触 A、C 和 C、D 时,指针均先偏转,然后又缓慢回到“∞”刻度. 试画出盒内的电路.
答案:
6.测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下: A.待测电压表(量程 3 V,内阻未知)一块 B.电流表(量程 3 A,内阻 0.01 Ω)一块 C.定值电阻(阻值 5 kΩ,额定电流 0.5 A)一个 D.电池组(电动势小于 3 V,内阻可忽略)一个 E.多用电表一块 F.开关两只 G.导线若干 有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作: (1) 用多用电表进行粗测: 多用电表电阻挡有 3 种倍率, 分别是×100 Ω、 ×10 Ω 和 ×1 Ω.该同学选择×10 Ω 倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了 较准确地进行测量,应选择______________倍率.换挡后,应注意______________.若重 新测量的结果如图 7-7-12 所示,那么测量结果大约是______________.
解析: (1)用多用电表的直流电压挡进行测量时,实质上是用电压表测量,而电压 表内阻很大,若并联在断路处(设有一处发生断路)时,电路接通,电压表示数应为电 源的电动势,并联在未断路处,示数为零.因此,用多用电表的直流电压挡进行检查电路 时,电压表的量程必须大于电源的电动势,为了示数明显,期间量程不宜过大.本题中电 源的电动势为 6 V, 故选 10 V 量程即可.测试时红表笔应接电势高的 a 点.根据测试结果, a、b 间有示数,说明 b→电源→a 完好;c、b 间有示数,说明 b→电源→a→c 完好;c、 d 间无示数,说明 c→灯→d 间完好;d、f 间有示数,说明 f→b→a→c→d 完好,故应是 d、f 段断路.另外,若灯 B 短路,则 d、f 间应无示数. (2)用欧姆挡检查时,测试前应首先将开关 S 断开.根据表针偏转情况,接 c、d 时有示数,说明不是灯 A 断路;接 e、f 时有示数,说明也不是灯 B 断路;接 d、e 间时 电阻无穷大,可以断定是 d、e 间导线断路. 答案: (1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D
பைடு நூலகம்
测试点 a、b c、b c、d d、f A.灯 A 断路 D.d、e 间导线断路 (2)用欧姆挡检查: B.灯 B 断路
电压表示数 有示数 有示数 无示数 有示数 C.A、B 都断路
①测试前,应将开关 S_____________.(填“断开”或“闭合”) ②测量结果如表所示,由此可以断定故障是______________. A.灯 A 断路 D.d、e 间导线断路 B.灯 B 断路 C.A、B 都断路
针对训练 2-1:图 7-7-6 是某同学连接的实验实物图,闭合开关 S 后,发现 A、 B 灯都不亮,他采用下列两种方法检查故障:
图 7-7-6 (1)用多用电表的直流电压挡进行检查: ①选择开关应置于下列量程的_____________挡.(用字母序号表示) A.2.5 V D.250 V ②在测试 a、b 间直流电压时,红表笔应接触______________.(填 a 或 b) ③该同学测试结果如表所示,根据测试结果,可以判定故障是_____________.(假 设下列中只有某一项有故障). B.10 V C.50 V