【物理一轮】2021高中物理一轮复习学案--实验十二 练习使用多用电表
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实验十二练习使用多用电表
ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU ,知识梳理·自测巩固
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方法。
2.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。
二、实验原理
欧姆表的外部构造如图甲,内部结构如图乙所示。G是内阻为R
g
、满偏电流
为I
g
的电流表(表头),R是可变电阻,也叫调零电阻,电池的电动势是E,内电阻是r。欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律。
红、黑表笔接触时,相当于被测电阻R
x
=0,调节R使电流达到满偏,此时
满足关系I
g =
E
R+R
g
+r
,这一过程叫欧姆调零,所以电流满刻度处是电阻挡的零
点。
红、黑表笔不接触时,相当于被测电阻R
x
=∞,此时电流为零,所以电流的零刻度位置是电阻挡的∞。
红、黑表笔接触电阻R
x 时,通过电流表的电流I
x
=
E
R+R
g
+r+R
x
,所以电流
的I
x 处对应电阻挡的R
x
值。
注意:R
x
=R+R
g
+r时I
x
=
I
g
2
,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻。
三、实验步骤
(1)在用多用电表的欧姆挡进行测量的过程中,需要先进行欧姆调零再进行
测量,具体的过程用流程图可表示为:
(2)探索黑箱内的电学元件
探究项目应用挡位现象
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正、反接时示数相同
二极管欧姆挡正接时示数很小,反接时示数很大
电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢
电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定
示数
(1)红进黑出:表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔。无论用多用电表测电压、电流还是电阻(结合内部结构图看),电流都要经红表笔(正插孔)流入多用电表,从黑表笔流出。可以简记为“红进黑出”。
(2)区分两个“零点”:机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是定位螺丝;欧姆零点是刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮。
(3)测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联。
(4)勿忘欧姆调零:测电阻时,要选择合适的挡位,使指针分布在“中值”附近,每变换一次挡位,都要重新进行欧姆调零。
(5)使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆。
(6)测量电阻时,待测电阻要与其他元件及电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表。
(7)多用电表使用完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出。
五、误差分析
1.系统误差:
(1)电池用旧后,电动势会减小,致使电阻测量值偏大,要及时更换新电池。
(2)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。
2.偶然误差:
(1)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。
(2)读数时的观测易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数。
HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO ,核心考点·重点突破
考点一多用电表的使用及读数
例1 (2020·黑龙江哈尔滨月考)(1)用多用电表准确测量了一个10 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约为3 kΩ的电阻,在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下哪些操作是必要的?请选择其中有用的,按操作顺序写出:DCA。
A.调节欧姆调零旋钮使表针指着欧姆零点
B.用螺丝刀调节表盘下中间部位的调零螺丝,使表针指零
C.将红表笔和黑表笔短接
D.把选择开关旋转到电阻×100位置
(2)如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用电阻×10挡测量电阻,则读数为60 Ω。
②如果是用直流10 mA挡测量电流,则读数为7.1 mA。
③如果是用直流5 V挡测量电压,则读数为3.55 V。
[解析]本题考查多用电表的操作和读数。
(1)用多用电表测电阻时,指针指在表盘中央附近时测量比较准确,多用电表先测10 Ω的电阻,再测量阻值大约是3 kΩ的电阻,应换为电阻×100倍率,因此接下来的操作为把选择开关旋转到电阻×100位置,将红表笔和黑表笔短接,重新进行欧姆调零,即D、C、A。
(2)①欧姆表读数方法为表盘上的读数×倍率,则读数为6×10 Ω=60 Ω;
②用直流10 mA挡测量电流,则读数为7.1 mA;③用直流5 V挡测量电压,则读数为3.55 V。
方法总结:
欧姆表刻度盘特点及读数技巧
(1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘
①左∞右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。
②刻度不均匀:左密右疏。
③欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。
在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“偏角小换大倍率,偏角大换小倍率”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“∞”处)。
(2)读数技巧
①为了减小读数误差,指针应指在表盘1
3
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1Ω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。
〔类题演练1〕
(2019·湖北四地七校期末)某型号多用电表欧姆挡的电路原理图如图甲