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物理选修3-1


第7节

学生实验

练习使用多用表

一、回顾:将电流表改装成电压表和大量程的电流表

1.如何把电流表改装成电压表?
Ig
Rg Ug U 分压电阻 R UR IR R Rg

分流电阻

I

Ig

Ug
Ig V U I A

Ug

2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?
能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?

二、欧姆表
1.内部电路:

电池与 表头G以及可变电阻R串联,并在两 端各连接一支表笔。

2、欧姆档测电阻
欧姆表中的电流由下式决定
I = E/[(R+Rg+r)+Rx]即 E r

Ig

G

Rg
R

E - (R + r +R) Rx= g I
这样根据电池E、r、Rg、R0和I就可以得 到待测电阻R.由于待测电阻的数值与电流 表的示数是一一对应的,只要把表头的刻 度盘该刻成相应电阻的数值,该装置就成 为可以直接读出电阻值的欧姆表。显然, 电流与待测电阻Rx即不是正比也不是反比 关系,所以表盘刻度是不均匀的。
当Rx=0时,即两表笔短接时调节滑线变 阻器R使电流达到满度电流 (表针指最右 端)。 Ig= E/(R+Rg+r) Rx

?
?

0

Ig=

E Rg+ r + R

I=0

= E - (Rg + r +R) Rx I

3、刻度:
40 30 50 100 200 1K500

20 15 10

5



0
Ω

Ω Rx (1)零刻度在右边,左边 为无限大。 (2)刻度不均匀,左边密、 右边稀。

Rx=

E

I

- (R + r +R) g

(3) 刻度顺序与电流表、 电压表的刻度顺序相反.

三、多用电表
A A R1 A B A B

A
R2

(一) 结 构

A

B

现在要使 B 接1时能成为电 A
R1 R2

流表,接2时能成为欧姆表,
2

A

1

3 B

电流表、欧姆表和 接3时能成为电压表,这就 电压表都有一个表 成了一个简单的多用电表。 头,能不能让它们 这个多用电表的电路图是 共用一个表头制成 怎样的?请把它在下图基 一个多用电表呢?
础上画出来。

(一) 结 构

在识别电阻档和电压档电路时,可以把虚线框 内的电路当成一个电流表。 1.开关S调到1、 1、2为电流表 2、3、4、5、6 3、4为欧姆表 个位置时电表分 5、6为电压表 别测的是什么?
6

E

E

5 2 3 4 1

A

B

2.在测量电流或 电流:1大 电压时两个位置 中哪个位置的量 电压:6大 程比较大?

(二)、表盘及构造

表盘及刻度

机械调零钮 选择开关

欧姆调零旋钮 表笔插孔

(三)测电阻

1.机械调零,用小螺 丝刀旋动定位螺丝 使指针指在左端电 流零刻度处,并将 红、黑表笔分别插 入“+”、“-”插孔。 2.选挡:选择开关置 于欧姆表“×1”挡。 3.短接调零:在表笔 短接时调整欧姆挡 的调零旋钮使指针 指在右端电阻零刻 度处(若“欧姆零 点”旋钮右旋到底 也不能调零,应更 换表内电池

机械调零 欧姆调零

档位开关

4.测量读数:将表笔搭接在 待测电阻两端,读出指示 的电阻值 5.换一个待测电阻,重复以 上2、3、4过程,可置于 “×1”或“×10”或 “×100”或“×1k”挡。 6.多用电表用完后,将选择 开关置于“OFF”挡或交变 电压的最高挡,拔出表笔。

(四)多用电表测电压 (1)将电压表并联在待测电路两侧, (2)红表笔接高电势,黑表笔接低电势 (3)先看清量程是多大,再判断每一个小格 是多少?不要超出电表量程. (4)读数时一定要正视表针.

(五)多用电表测电流
(1)将电流表串联在待测电路中 (2)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出 (3)先看清量程是多大,再判断每一个小格 是多少?不要超出电表量程. (4)读数时一定要正视表针.

六、多用电表的读数
根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法, 一般: 最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2(分成2等分) 估读,如电流表0~0.6A档; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5 (分成5等分) 估读,如电压表0~15V档; 最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读(分成 10等分) ,如电流表0~3A档; 0~3V档

1.60 接0~3V量程时读数为_______V. 接0~3A量程时读数为_______A 2.12 . 10.6 接0~15V量程时读数为______V. 接0~0.6A量程时读数 0.32 A.

若量程用250V直流电压档,a、b时的读数分别为 57 V和200 V; 若量程用50V直流电压档,a、b时的读数分别为 11.4 V和40.0 V,

若量程用10V直流电压档,a、b时的读数分别为 2.3 V和 8.0 V;

若量程用100V直流电压档,a、b时的读数分别为 23 V和 80 V 若量程用2.5V直流电压档, a、b时的读数分别为 0.57V和 2.00 V

123Ω

1.50kΩ

? 用多用表测量电流、电压或电阻时,表盘指针的位置如图所示。 ? 如果选择开关指在“v—2.5”位置时,测量结果为 1.28 V; 若在“v—50” 结果为 25.7 V ? 如果选择开关指在“mA—10”位置时,测量结果为 5.1 mA; ? 如果选择开关指在“Ω×1”位置时,测量结果为 14.5 Ω若 在“Ω×100” 测量结果为 1450 Ω

15

A-V-Ω

⑴如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为 60 Ω. ⑵如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为 7.2 mA.

⑶如果是用直流5V档测量电压,则读数为 3.60 V.

四、用多用电表判断二极管的正负极
(1)二极管的单向导电性 二极管是一种半导体元件. 导电特点: 电流从正极流入时电阻较小; 电流从正极流出时电阻较大. (2)欧姆表中电流的方向 电流从欧姆表的黑表笔流出,经过 被测电阻,从红表笔流入. I Rx

(3)测量二极管的正向电阻

(4)测量二极管的反向电阻

五、用多用电表探索黑箱内的电学元件

? 设定黑箱上有三个接点,两个接点间 最多只能接一个元件;黑箱内所接的 元件不超过两个。 ? 测量步骤和判定:
? ⑴用直流电压挡测量,A、B、C三点 间均无电压;说明箱内无电源。 ? ⑵用欧姆挡测量,A、C间正、反接 阻值不变,说明A、C间有一个电阻。

? ⑶用欧姆挡测量,黑表笔接A红表笔 接B时测得的阻值较小,反接时测得 的阻值较大,说明箱内有一个二极管

? ⑷用欧姆挡测量,黑表笔接C红表笔 接B测得阻值比黑表笔A红表笔接B时 测得的阻值大,说明二极管在AB间。

? ⑷用欧姆挡测量,黑表笔接C红表笔 接B测得阻值比黑表笔A红表笔接B时 测得的阻值大,说明二极管在AB间。


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