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高中物理实验基础与实战:14.用多用电表探索黑箱内的电学元件 Word版含答案.doc

上传人:梦中客 文档编号:1687771 上传时间:2018-08-18 格式:DOC 页数:9 大小:211.50KB
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资源描述

1、多用电表是电学实验中的常用仪器,高考中要求正确使用仪器,会进行正确读数,高考考查频率较高,是高三复习的重要知识点。 。【实验目的】练习使用多用电表测电阻。研究二极管的单向导电性【实验原理】一多用电表欧姆档原理 多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成(如图) ,表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满度电流约几十到几百 A,转换开关和测量线路相配合,可测量交流和直流电流、交流和直流电压及直流电阻等。测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的,原理如图所示,当红、黑表笔短接并调节 R 使指针满偏时有Ig= r= 中 (1 )当电笔间接入待测电阻 Rx 时,有Ix= xR中 (2)联立(

2、1) 、 (2 )式解得gxI= 中中 (3 )由 ( 3) 式 知 当 Rx=R 中 时 , Ix= 21Ig, 指 针 指 在 表 盘 刻 度 中 心 , 故 称 R 中 为 欧 姆 表 的 中 值 电 阻 ,由 ( 2) 式 或 ( 3) 式 可 知 每 一 个 Rx 都 有 一个对应的电流值 I,如果在刻度盘上直接标出与 I 对应的 Rx 的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。二多用表表盘结构多用电表的表面结构多用电表可以用来测电流、电压和

3、电阻,又称万用电表,其表面结构如图所示。其表面分为上下两部分,上半部分为表盘,共有三条刻度线,最上面的刻度线的左端标有“”,右端标有“0”,是用于测电阻的。中间的刻度线是用于测电流和直流电压的,其刻度是均匀分布的,最下面一条刻度线左侧标有“v”,是用于测交流电压的,其刻度线分布不均匀。多用电表表面的下半部分为选择开关,周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流档,多用电表就能测量电流强度,当选择开关旋转到其他功能区域时,就可用于测量电压或电阻。多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插正插孔,黑表笔插负插孔,在插孔的上面的旋钮叫调零旋钮,用它可进行电阻调零。另外,在表盘和选择开

4、关之间还有一个调零螺丝,用它可以进行机械凋零,即旋转该调零螺丝,可使指针(在不接人电路中时) 指在左端“0” 刻线。三二极管的单向导电性二极管全称叫晶体二极管,是用半导体材料制成的电子元件,它有二个引线,一根叫正极,另一根叫负极,二级管的表示符号 是当二极管的正极接高电势点,负极接低电势点,即加正向电压时,二极管电阻很小,处于导通状态,相当于一个接通的开关;当给二极管加反向电压时,二极管的电阻非常大,相当于一个断开的开关,这种特性叫二极管的单向导电性。 四多用表探测黑箱内的电学元件用多用表测量黑箱内是否含有电源,电阻,二极管等电学元件的基本思路作出初步判断后,再根据各待测两端的测量数据进行逻辑

5、判断,判断哪一种情况是两个元件串联的数据,最终可以确定元件的位置。【实验器材】多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线、小灯泡、二极管【实验步骤】1熟悉多用电表表面结构,并观察多用电表在使用前,指针是否指在刻度线左端的“0”位置,若不在“0”位置,用小螺丝刀轻轻转动位于表盘和选择开关中间的凋零螺丝(即定位螺丝 ),使针指在刻度线左端的 “0”位置。2研究二极管的单向导电性将二极管、小灯泡、电键、直流电源按上图所示电路连接起来,闭合电键S后,小灯泡正常发光。将二极管、电键、小灯泡等按下图所示电路连结起来,闭合电键S后,小灯泡不发光。3 探测黑箱内电路,如图所示,黑箱上有三个接点,两个接点间最多只

6、能接一个元件。黑箱内可能是电池与电阻串联、电阻与电阻串联、电阻与二极管串联。将多用电表选择开关旋转到直流电压档,并置于合适量程,用多用电表测量黑箱任意二个接线柱间的电压,记录电压值 用欧姆档测A-c间正、反接电阻,记录电阻值用欧姆档测量A、B 间正、反接电阻,记录电阻值用欧姆档测量B、C间正反电阻,记录电阻值据前面所测结果,画出黑箱内电路。【注意事项】1、 多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。2、测量时手不要接触表笔的金属部分,测量电路中的电阻时应将其与其它元件和电源断开,否则所测为待测电阻与其它元件电阻连接后的等效电阻。3、合理选择量程,使指针尽可

7、能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在5 的范围) ,若指针偏角太大,应改换低挡位,若指针偏角太小,应改换高档位。每次换挡后均要重新调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。4、实际应用中要防止超量程,不得测额定电流极小的电器的电阻(如灵敏电流表的内阻) 。5、测量完毕后应拔出表笔,选择开关置 OFF 挡或交流电压最高档,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。【实验数据记录和处理】自行设计表格记录数据:画出黑箱内电路【问题与讨论】如何用多用电表电压档,电流档和欧姆档检测电路故障?【巩固练习】1、 关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是( )A直流电源刻度和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用

8、一刻度线。B电阻刻度是不均匀的。C交流电压刻度是均匀的。D电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应。2、用多用电表欧姆挡测电阻,有许多注意事项,下列说法中哪些错误的。 ( )A测量前必须调零,而且每测一次电阻都要重新调零。B每次换挡后必须电阻调零。C待测电阻如果是连接在某电路中,应把它先与其他元件断开,再进行测量。D两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确,为此,应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起。E使用完毕应当拔出表笔,并把选择开关旋到交流电压最高挡。3、一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规则之处,他的主要实验步骤如下:A把选择开关置于“1”的欧姆挡;B把表

9、笔插入测试笔插孔中,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把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,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或电源断开,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划?答:_4、使用中值电阻 25(1 挡)的多用电表测量两个定值电阻(阻值约为 R1=20 和 R2=20k) 。在下列一系列操作中,选了尽可能准确地测定各阻值,并符合多用电表使用规划的各项操作,按合理的顺序填

10、写在横线的空白线:A、转动选择开关置于“1k”挡。B、转动选择开关置于“100”挡。C、转动选择开关置于“10” 挡。D、转动选择开关置于“1” 挡。E、转动选择开关置于“OFF”挡。F、将两表笔分别接触 R1 两端,读出 R1 的阻值后随即断开。G、将两表笔分别接触 R2 两端,读出 R2 的阻值后随即断开。H、将两表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在刻度线右端的“0”刻度。所选操作的合理顺序是_.5、多用电表中“+”孔插_(红、黑)表笔,电流是从该表笔流_(填“进” 或“出”) 。欧姆表内部电池的正极是接_(填“红”或“黑” )表笔的。3、 若某欧姆表表头的满偏电流为 5mA,内装一节干电池

11、,电动势为 1.5V,那么该欧姆表的内阻为_。待测电阻接入红、黑两表笔之间时,指针偏在满刻度的处,则待测电阻的阻值为_。4、 调零后,用“10” 挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是( )A这个电阻阻值很小。B这个电阻阻值很大。C为了把电阻测和更准一些,应换用“1”挡,重新测量。D为了把电阻测得更准一些,应换用“100”挡,重新测量。8、 如图所示,一暗盒外有四个接线柱 A、B、C、D,盒内有四个阻值都是 6的电阻,分别通过导线接在接线柱上。当多用电表欧姆档 R1 档测得各接线柱间的电阻值如下:RAB=6,R Ac=RAD=10,R CD=RBc=RBD =4试画出暗

12、盒内电阻的连接图。【练习答案】1、 ABD 2、AD 3、DE 4、DHFAHGE 5、红 进 黑 6、300 、100 7、BD 8、如图【实战提升】1. 用多用电表欧姆档探测如图所示黑箱发现:A、C 间正反电阻完全相同;黑表笔接 A 点,红表笔接 B 点,有阻值,反接后阻值很大,黑表笔接 C 点,红表笔接 B 点,有阻值,但比上一步测得的大,反接后阻值很大,该黑箱内元件的接法可能是( )A B C D2. 把一只电阻和一只晶体二极管串联,装在盒子里,盒子外面只露出三个接线柱A、B 、C如图所示,今用多用电表的欧姆档进行测量,测量的电阻值如表所示,试在虚线框画出盒内元件的符号和电路红表笔 A

13、 C C B A B黑表笔 C A B C B A阻 值 有阻值阻值同 AC测值很大 很小 很大接近 AC间阻值3. (2012 江苏高考真题)【题号:3200001509】如图 1 所示的黑箱中有二只相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测(1 )在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整如图 2 中多用电表的 (选填“A”、 “B”或“C“) (2 )在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接 a,另一表笔应 (选填“短暂” 或“ 持续”)接 b,同时观察指针偏转情况(3 )在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“l” 挡,调节好多用电表,测

14、量各接点间的阻值测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表两表笔分别接 a、b时,多用电表的示数如图 2 所示请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路两表笔接的接点 多用电表的示数a, b a, c 10.0b,c 15.04 ( 2012 年全国物理) (上海) 【题号:3200001572】在练习使用多用电表的实验中:(1)某同学连接的电路如图所示.若旋转选择开关,使其尖端对准直流电流挡, 此时测得的是通过_的电流;若断开电路中的开关,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是_的阻值;若旋转选择开关,使其尖端对准直流电压挡, 闭合开关,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是_两端的电压.(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时, 若( )A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大B.测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必须减小倍率, 重新调零后再进行测量C.选择“10”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间,则测量值小于 25D.欧姆表内的电池使用时间太长, 虽能完成调零,但测量值将略偏大

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