多用电表
(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.外形如图所示
(2)挡位
如图所示,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.
(3)多用电表的电阻挡
电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图甲、乙、丙所示.电阻R是可变电阻,也叫调零电阻.
图763
?实验步骤
1.机械调零: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.
2.将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔. 3.测量小灯泡的电压和电流
(1)按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.
(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.
图764
4.测量定值电阻
(1)根据被测电阻的大约阻值,选取合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指欧姆表的“0”刻度,若不指欧姆表的“0”刻度,调节欧姆表的调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;
(2)将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;
(3)读出指针在刻度盘上所指的数值,观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率,用读数乘以倍率,即得测量结果;
(4)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡. 5.测量二极管的正、反向电阻
(1)二极管常用半导体材料制成,它有两个极,一个正极,一个负极,符号为
(2)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,电路导通.反之电阻示数很大,电路截止.由此可判断出二极管的正、负极.
?注意事项
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,即读出的示数再乘以挡上的倍率. 在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始
(4)欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率.为了减小读数误差,指针12
应指表盘到的部分,即中央刻度附近.
33
【例1】用如图765所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量.
(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线. (2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
(3)将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件
________,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”).
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小. 为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
【例2】 如图766所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,表针指示如图766所示,则:
图766
(1)所测电阻的阻值为________ Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1 k”).
(2)用此多用电表进行测量,当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________ mA;当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为________ mA.
(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图示位置,则所测电压为________ V.
多用电表的读数技巧 测电阻时(欧姆挡)读数: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.电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.
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等时,不用估读到下一位
1.(2011·温州模拟)(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻Rx,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上.
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔 b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔 c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔. 将正确步骤按合理的顺序为________.
根据图768所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________ Ω.
图768
(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( ).
A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果 C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开 D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零
2.多用电表表头的示意图如图769所示.在正确操作的情况下:
图769
(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________.
(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.
游标卡尺与螺旋测微器的读数:
(1)如图739所示的三把游标卡尺,它们的游标尺自左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为________mm,________mm,________mm.
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图7310所示,则金属丝的直径是________mm.
图739 图7310
图7311
(3)①图7311甲用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,表针的示数是________A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为 ________A.
测定电池的电动势和内阻
注意事项
1.选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池.
2.电流不要过大,读数要快:干电池在大电流放电时,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3 A,短时间放电不宜超过0.5 A.因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电.
3.计算法求E、r:要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组,分别解出E、r值再求平均值.
4.合理选择标度:干电池内阻较小时,U的变化较小,此时,坐标图中数据点将呈现如图751(甲)所示的状况,使下部大面积空间得不到利用.为此,可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始),如图751(乙)所示,并且把纵坐标的比例放大,可使结果的误差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势.要在直线上任取两个相距较远的点,用r=?
?ΔU?计算出电池的内阻r.
??ΔI?
考查伏安法测电源的电动势和内阻
【例1】 某实验小组利用如图752所示电路测定一节电池的电动势和内电阻,备有下
列器材:
①待测电池,电动势约为1.5 V(小于1.5 V) ②电流表,量程3 mA ③电流表,量程0.6 A
④电压表,量程1.5 V 图752 ⑤电压表,量程3 V
⑥滑动变阻器,0~20 Ω ⑦开关一个,导线若干
(1)请选择实验中需要的器材________(填标号). (2)按电路图将实物(如图753所示)连接起来. (3)小组由实验数据作出的U-I图象如图754所示,由图象可求得电源电动势为________
V,内电阻为________ Ω.
图753 图754
考查实验的知识迁移(其他方法测电源的电动势和内阻
图755
(1)用一个电流表和电阻箱测量
电路如图755所示,测量原理为:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.
图756
(2)用一个电压表和电阻箱测量
U1U2电路如图756所示,测量原理为:E=U1+r,E=U2+r,由此可求出r和E,此种
R1R2
方法测得的电动势和内阻均偏小.
【例2】 小明要测定一电源的电动势E和内电阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干.该同学设计了如图757甲所示的电路进行实验和采集数据.
甲 乙 丙
图757
(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示); (2)小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图757乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω;
1
(3)小明根据实验采集到的数据作出如图757丙所示的R图象,则由图象求得,该电源
I的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留两位有效数字).
1.①用电压表、电流表测定电池的电动势和内阻实验.采用的是下列________电路图.
②某同学将和测得的数值逐一描绘在坐标纸上,再根据这些点分别画出了图线a与b,如图759所示,你认为比较合理的是图线________(填“a”或“b”).
图759
③根据该图线得到电源电动势的大小是________V;内阻是________Ω(结果保留两位小数).
2.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材: A.被测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6 A,内阻0.1 Ω C.电流表:量程0~3 A,内阻0.024 Ω D.电压表:量程0~3 V,内阻未知 E.电压表:量程0~15 V,内阻未知 F.滑动变阻器:0~10 Ω,2 A G.滑动变阻器:0~100 Ω,1 A H.开关、导线若干
在伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.
(1)在上述器材中请选择适当的器材:________(填写选项前的字母); (2)在图7510(a)方框中画出相应的实验电路图;
图7510
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图7510(b)所示的U-I图象,则在修正了
实验系统误差后,干电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.
“替代法”测电阻
【例】为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路.图中A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关,E是电池.完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值.