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河南省淮阳第一高级中学高二物理导学案
7.9 实验;练习使用多用电表
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主编 高鹏 审核 :高鹏 2010-10-19
[实验目的]
练习使用多用电表测电阻。
[实验原理]
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== (1)
当电笔间接入待测电阻Rx时,有
Ix= (2)
联立(1)、(2)式解得
= (3)
由(3)式知当Rx=R中时,Ix=Ig,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。
[实验器材]
多用电表,标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀。
[实验步骤]
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、黑表笔分别接入“+”、“-”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。
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,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。
[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。
3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在~5R中的范围)。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。
[例题]
1.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。
2.一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”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它元件或电源断开,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则?
3.调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度很大,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.为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”档,重新测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”档,重新测量
4.(2008宁夏理综22Ⅰ) 22.(15分)
I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×10档测量电阻,则读数为
。
(2)如果是用直流10 mA档测量电流,则读
数为 mA。
(3)如果是用直流5 V档测量电压,则读数
为 V。
5.(2008广东物理15)(11分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在如图的实物图上连线.
(2)实验的主要步骤:
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关, , ,断开开关;③重复第②步操作若干次,测得多组数据.
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图10的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R= + t(Ω)(保留3位有效数字)
6.(2009安徽理综,22,Ⅰ,6分)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
7.(2009宁夏理综,23,11分)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。
(1) 利用以下器材设计一个自动控制路灯的路,画出电路原理图。
光敏电阻,符号R1
,灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号
保护电阻,符号,R2
,电磁开关,符号 ,蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干。
(2)回答下列问题:
①如果励磁线圈的电阻为200,励磁线圈允许加的最大电压为 V,保护电阻的阻值范围为_______。
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明。
答: _______________。
③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。
答:___________________。
8.(2009全国理综Ⅰ,22, 8分)如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明___ 可能有故障
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
9.(2009全国理综Ⅱ,22, 5分)某同学利用多用
电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。
(6)测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。
10.(2009全国天津理综,9)图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2009上海物理,15,8分)(1)用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆档调零旋钮,把你认为正确的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档的零刻度,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使其尖端对准欧姆档´1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆档´100
e.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔
根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为___________W。
(2)(多选题)下述关于用多用表欧姆档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拨至倍率较小的档位,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
课后反思:
6
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