1、试验五 用多用电表探索黑箱内电学元件 传感器简单应用第第1 1页页1.1.了解多用电表结构、原理了解多用电表结构、原理.掌握多用电表使用方法掌握多用电表使用方法2.2.学会用多用电表探测黑箱内电学元件学会用多用电表探测黑箱内电学元件3.3.了解传感器工作原理及简单应用了解传感器工作原理及简单应用第第2 2页页1.1.多用电表:多用电表是用来测量:电流、电压、电阻等物理多用电表:多用电表是用来测量:电流、电压、电阻等物理量仪器量仪器(1 1)多用电表外观认识)多用电表外观认识.第第3 3页页(2 2)测量原理)测量原理.测量电流和电压时等同于电流表和电压表测量电流和电压时等同于电流表和电压表.测
2、电阻:依据是闭合电路欧姆定律测电阻:依据是闭合电路欧姆定律.原理图如图:当原理图如图:当R Rx x=0=0时,时,I Ig g=当当R Rx x时,时,I Ig g=0=0若若R Rx x为普通值,则为普通值,则I=I=即:即:R Rx x与与I I相对应相对应.(非线性)(非线性)当当I=II=Ig g时时.R.Rx x为中值电阻,即电表内阻为中值电阻,即电表内阻.第第4 4页页2.2.黑箱内电学元件电阻特点及判断黑箱内电学元件电阻特点及判断(1 1)黑箱内常见电学元件有)黑箱内常见电学元件有:电阻、电源、电容器、二极管等电阻、电源、电容器、二极管等.(2 2)测量判断)测量判断.电阻为零
3、电阻为零两接线柱由无阻导线短接两接线柱由无阻导线短接.电压为零有下述可能性电压为零有下述可能性:a.a.任意两接线柱之间电压均为零任意两接线柱之间电压均为零盒内无电源盒内无电源.b.b.有接线柱之间电压为零有接线柱之间电压为零,可能是以下情况可能是以下情况:第第5 5页页.两接线柱中最少有一个与电源断路两接线柱中最少有一个与电源断路;.两接线柱之间有电动势代数和为零反串电池组两接线柱之间有电动势代数和为零反串电池组;.两接线柱间短路两接线柱间短路.电压最大电压最大两接线柱间有电源两接线柱间有电源.正向和反向电阻值相差很大正向和反向电阻值相差很大两接线柱间有二极管两接线柱间有二极管.有充放电现象
4、(欧姆表指针先偏转有充放电现象(欧姆表指针先偏转,然后又回到然后又回到“”“”刻度)刻度)两接线柱之间有电容器两接线柱之间有电容器.在分析和解答黑箱问题时在分析和解答黑箱问题时,其外观表现往往相同其外观表现往往相同,所以不但答案所以不但答案各种多样各种多样,而且在无条件限制时而且在无条件限制时,还可能有没有数多解还可能有没有数多解.第第6 6页页3.3.传感器原理传感器原理传感器是能将所感受到物理量(如力、热、光、声等)转换成传感器是能将所感受到物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量量(普通是电学量)一类元件便于测量量(普通是电学量)一类元件.其工作过程是经过对某其工作过程是经过对某一物理
5、量敏感元件将感受到信号按一定规律转换成便于利用信一物理量敏感元件将感受到信号按一定规律转换成便于利用信号号.比如比如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号号,转换后信号经过电子电路处理就能够到达方便检测、自动控转换后信号经过电子电路处理就能够到达方便检测、自动控制、遥控等各种目标了制、遥控等各种目标了.第第7 7页页多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线、小灯泡、二极多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线、小灯泡、二极管、铁
6、架台(带铁夹)、温度计、烧杯、光敏电阻、热敏电阻、管、铁架台(带铁夹)、温度计、烧杯、光敏电阻、热敏电阻、冰(热)水、光电计数器等冰(热)水、光电计数器等.第第8 8页页1.1.用多用电表测电阻用多用电表测电阻(1 1)检验多用电表指针是否停在表盘刻度左端零位置,若不指)检验多用电表指针是否停在表盘刻度左端零位置,若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(2 2)将红、黑表笔分别插入)将红、黑表笔分别插入“+”+”、“-”-”插孔插孔.(3 3)将选择开关置于直流电压)将选择开关置于直流电压2.5 V2.5 V挡,测挡,测1.5 V1.5 V干电池电压干电池电压.(
7、4 4)将选择开关置于交流电压)将选择开关置于交流电压250 V250 V挡,测挡,测220 V220 V交流电源电压交流电源电压.(一定要注意安全,手指不能接触红黑表笔前端金属杆)(一定要注意安全,手指不能接触红黑表笔前端金属杆)第第9 9页页【锦囊妙诀锦囊妙诀】多用电表测电阻:开关扳到欧姆挡,预计阻值选多用电表测电阻:开关扳到欧姆挡,预计阻值选量程;正负表笔相接触,转动旋钮调好零;接入待测电阻后,量程;正负表笔相接触,转动旋钮调好零;接入待测电阻后,金属测棒手莫碰;从右向左读示数,阻值还需倍率乘;每次换金属测棒手莫碰;从右向左读示数,阻值还需倍率乘;每次换挡重调零,这条牢切记心中;用完拔出
8、两表笔,选择开关挡重调零,这条牢切记心中;用完拔出两表笔,选择开关OFFOFF停停.第第1010页页(5 5)将选择开关置于直流电流)将选择开关置于直流电流10 mA10 mA挡,测量挡,测量1.5 V1.5 V干电池与干电池与200 200 电阻串联回路电流电阻串联回路电流.(6 6)将选择开关置于欧姆表)将选择开关置于欧姆表“1”1”挡,短接红、黑挡,短接红、黑表笔,调整调零旋钮,使指针指向欧姆表刻度零位置表笔,调整调零旋钮,使指针指向欧姆表刻度零位置.(7 7)将两表笔分别接触几欧、几十欧定值电阻两端,读出欧姆)将两表笔分别接触几欧、几十欧定值电阻两端,读出欧姆表指示电阻数值,并与标准值
9、比较,然后断开表笔表指示电阻数值,并与标准值比较,然后断开表笔.(8 8)将选择开关置于欧姆挡)将选择开关置于欧姆挡“100”100”挡,重新进行欧姆调零,挡,重新进行欧姆调零,然后测定几百欧、几千欧电阻,并将测定值与标准值进行比较然后测定几百欧、几千欧电阻,并将测定值与标准值进行比较.第第1111页页2.2.研究二极管单向导电性研究二极管单向导电性(1 1)将小灯泡、二极管、电键、直流电源用导线串联成回路,)将小灯泡、二极管、电键、直流电源用导线串联成回路,改变电源极性接法改变电源极性接法,观察二极管开关特征观察二极管开关特征.(2 2)用多用电表判断二极管极性,将二极管接到两表笔之间,)用
10、多用电表判断二极管极性,将二极管接到两表笔之间,若指示电阻值很小,对二极管加是正向电压,黑笔接是正极,若指示电阻值很小,对二极管加是正向电压,黑笔接是正极,红笔接是负极;若指示电阻值很大,说明对二极管加是反向电红笔接是负极;若指示电阻值很大,说明对二极管加是反向电压,黑笔接是负极,红笔接是正极压,黑笔接是负极,红笔接是正极.第第1212页页3.3.探测黑箱内电路,如图所表示探测黑箱内电路,如图所表示(1 1)将多用电表选择开关旋转到直流电压挡,并置于)将多用电表选择开关旋转到直流电压挡,并置于500 V 500 V 量量程,用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间电压,若均无电压,程,用多用电表测量
11、黑箱任意两个接线柱间电压,若均无电压,则说明黑箱内不含电源则说明黑箱内不含电源.(2 2)用欧姆挡测量)用欧姆挡测量A A、C C间正、反接电阻,若两次所测阻值相等,间正、反接电阻,若两次所测阻值相等,则表明则表明A A、C C间只含有电阻间只含有电阻.第第1313页页(3 3)用欧姆挡测量)用欧姆挡测量A A、B B间正、反接电阻,若红表笔接间正、反接电阻,若红表笔接A A,黑表,黑表笔接笔接B B时所测阻值较小,而红表笔接时所测阻值较小,而红表笔接B B,黑表笔接,黑表笔接A A时所测阻值很时所测阻值很大,表明大,表明A A、B B间有二极管,且间有二极管,且A A接线柱接二极管负极,接线
12、柱接二极管负极,B B接线柱接线柱接二极管正极接二极管正极.(4 4)用欧姆挡测量)用欧姆挡测量B B、C C间电阻,若当红表笔接间电阻,若当红表笔接B B,黑表笔接,黑表笔接C C时时所测阻值很大,而当红、黑表笔反接时,所测阻值却很小,则所测阻值很大,而当红、黑表笔反接时,所测阻值却很小,则B B、C C间有二极管,且间有二极管,且B B接二极管正极接二极管正极.第第1414页页(5 5)据前面所测结果,画出黑箱内电路,可能是如图所表示两)据前面所测结果,画出黑箱内电路,可能是如图所表示两种形式种形式.第第1515页页4.4.传感器简单应用传感器简单应用(1 1)研究热敏电阻热敏特征)研究热
13、敏电阻热敏特征.将热敏电阻放入烧杯中水中将热敏电阻放入烧杯中水中,测量水温和热敏电阻阻值(如图测量水温和热敏电阻阻值(如图甲所表示)甲所表示)第第1616页页准备好统计电阻与温度关系表格准备好统计电阻与温度关系表格.改变水温度改变水温度,屡次测量水温度和热敏电阻阻值屡次测量水温度和热敏电阻阻值,统计在表格中统计在表格中.把统计数据画在把统计数据画在R-TR-T图中图中,得图线如图乙所表示得图线如图乙所表示.(2 2)研究光敏电阻光敏特征)研究光敏电阻光敏特征.连接电路如图所表示连接电路如图所表示.用欧姆表测量光敏电用欧姆表测量光敏电阻阻值阻阻值.改变入射到光敏电阻上光改变入射到光敏电阻上光强度
14、强度,屡次测量其电阻值并比较光强屡次测量其电阻值并比较光强度改变与电阻改变关系度改变与电阻改变关系,及时统计试验数据,分析光敏电阻特征及时统计试验数据,分析光敏电阻特征.第第1717页页(3 3)传感器应用)传感器应用.将钩码放在纸带上,如图所表示将钩码放在纸带上,如图所表示.拖动纸带向前运动,观察光电拖动纸带向前运动,观察光电计数器上数字改变计数器上数字改变.第第1818页页1.1.电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量电池用旧后,电动势会减小,内电阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换新电池值偏大,要及时更换新电池2.2.欧姆表表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密
15、欧姆表表盘刻度不均匀,估读时易带来误差,要注意其左密右疏特点右疏特点3.3.因为欧姆表刻度非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误因为欧姆表刻度非线性,表头指针偏转过大或过小都会使误差增大,所以要选取适当挡位,使指针指中值附近差增大,所以要选取适当挡位,使指针指中值附近第第1919页页4.4.测电流、电压时,因为电表内阻影响,测得电流、电压值均测电流、电压时,因为电表内阻影响,测得电流、电压值均小于真实值小于真实值5.5.读数时观察易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数读数时观察易形成偶然误差,要垂直表盘正对指针读数6.6.传感器中误差:一是温度计读数偶然误差传感器中误差:一是温度计读数偶然误差
16、.二是读数时机把握,二是读数时机把握,过早则存在水温与热敏电阻温度有差异过早则存在水温与热敏电阻温度有差异第第2020页页1.1.欧姆表刻度盘不一样于电压、电流表刻度盘欧姆表刻度盘不一样于电压、电流表刻度盘(1 1)刻度不均匀:左密右疏)刻度不均匀:左密右疏.(2 2)欧姆挡是倍率挡,即读出示数再乘以挡上倍率)欧姆挡是倍率挡,即读出示数再乘以挡上倍率.电流、电电流、电压挡是量程范围挡压挡是量程范围挡.在不知道待测电阻预计值时,应先从小倍率开始,熟记在不知道待测电阻预计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍小倍率小角度偏,大倍率大角度偏率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡刻度盘上越靠左(因为欧姆
17、挡刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧读数越大,且测量前指针指在左侧“”“”处)处).第第2121页页(3 3)欧姆表读数)欧姆表读数.待测电阻阻值应为表盘读数乘以倍率待测电阻阻值应为表盘读数乘以倍率.为了减小读数误差,指针为了减小读数误差,指针应指表盘应指表盘 到到 部分,即中央刻度附近部分,即中央刻度附近.2.2.多用电表使用注意事项多用电表使用注意事项(1 1)使用前要机械调零)使用前要机械调零.(2 2)两表笔在使用时,电流总是)两表笔在使用时,电流总是“红入红入”、“黑出黑出”.(3 3)电压、电流挡为量程范围挡,电阻挡为倍率挡)电压、电流挡为量程范围挡,电阻挡为倍率挡.(4
18、 4)测电阻时)测电阻时.第第2222页页待测电阻与电路、电源一定要断开待测电阻与电路、电源一定要断开.两手一定不要同时接触两笔金属杆两手一定不要同时接触两笔金属杆.每换一挡必须重新欧姆调零每换一挡必须重新欧姆调零.读出示数要乘以倍率读出示数要乘以倍率.(5 5)测电学黑箱时,一定要先用大量程电压挡判其内部有没有)测电学黑箱时,一定要先用大量程电压挡判其内部有没有电源,无电源方可用欧姆挡电源,无电源方可用欧姆挡.(6 6)使用完成,选择开关要置于)使用完成,选择开关要置于OFFOFF挡或交流电压最高挡,长挡或交流电压最高挡,长久不用应取出电池久不用应取出电池.第第2323页页3.3.传感器问题
19、传感器问题(1 1)在做热敏试验时,加热水后要等一会再测其阻值,以使电)在做热敏试验时,加热水后要等一会再测其阻值,以使电阻温度与水温相同,并同时读出水温阻温度与水温相同,并同时读出水温.(2 2)光敏试验中,假如效果不显著,可将部分电路放入带盖纸)光敏试验中,假如效果不显著,可将部分电路放入带盖纸盒中,并经过盖上小孔,改变射到光敏电阻上光多少盒中,并经过盖上小孔,改变射到光敏电阻上光多少.(3 3)光电计数器是比较精密仪器,使用过程中应轻拿轻放,严)光电计数器是比较精密仪器,使用过程中应轻拿轻放,严格按操作要求进行格按操作要求进行.第第2424页页多用电表欧姆挡不但能测电阻值,在实际应用中还
20、可判断某一多用电表欧姆挡不但能测电阻值,在实际应用中还可判断某一元件是电阻、电容器还是电感器元件是电阻、电容器还是电感器.若某一元件用欧姆表测量时,指针指在某一刻度不动则该元件若某一元件用欧姆表测量时,指针指在某一刻度不动则该元件为电阻为电阻.若某一元件用欧姆表测量时,指针先偏转,然后又迟缓回到若某一元件用欧姆表测量时,指针先偏转,然后又迟缓回到“”“”刻度处,则可判断该元件为电容器刻度处,则可判断该元件为电容器.若某一元件用欧姆表测量时,指针先偏转到若某一元件用欧姆表测量时,指针先偏转到“0”0”刻度处再逐步刻度处再逐步增大到某一数值,则可判断该元件为电感器增大到某一数值,则可判断该元件为电
21、感器.第第2525页页 多用电表使用方法多用电表使用方法【例证例证1 1】(安徽高考)(安徽高考)(1 1)某同学使用多用电表粗略测量)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻阻值一定值电阻阻值,先把选择开关旋到先把选择开关旋到“1 k”1 k”挡位,测量时指挡位,测量时指针偏转如图(针偏转如图(a a)所表示)所表示.请你简述接下来测量过程:请你简述接下来测量过程:第第2626页页_;_;_;_;_;_;测量结束后,将选择开关旋到测量结束后,将选择开关旋到“OFF”OFF”挡挡.第第2727页页(2 2)接下来采取)接下来采取“伏安法伏安法”较准确地测量该电阻阻值,所用试较准确地测量该电阻阻值,
22、所用试验器材如图(验器材如图(b b)所表示)所表示.第第2828页页其中电压表内阻约为其中电压表内阻约为5 k5 k,电流表内阻约为,电流表内阻约为5.5.图中部分电图中部分电路已经连接好,请完成试验电路连接路已经连接好,请完成试验电路连接.(3 3)图()图(c c)是一个多量程多用电表简化电路图,测量电流、)是一个多量程多用电表简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程电压和电阻各有两个量程.当转换开关当转换开关S S旋到位置旋到位置3 3时,可用来测时,可用来测量量_;_;当当S S旋到位置旋到位置_时,可用来测量电流,其中时,可用来测量电流,其中S S旋到位置旋到位置_时量程较大时
23、量程较大.第第2929页页第第3030页页【规范解答规范解答】(1 1)由指针偏转知所选挡位过大,电阻读数大约)由指针偏转知所选挡位过大,电阻读数大约为为2 k2 k,所以需要换,所以需要换100100挡,换挡后要重新进行欧姆调零,挡,换挡后要重新进行欧姆调零,最终读数最终读数.(2 2)该电阻阻值约为)该电阻阻值约为2 k2 k,和电压表、电流表内阻比较知为,和电压表、电流表内阻比较知为一个大电阻,所以电流表要用内接法,电路连接如图一个大电阻,所以电流表要用内接法,电路连接如图.第第3131页页(3 3)测量电阻需要内接电源,所以开关)测量电阻需要内接电源,所以开关S S旋到位置旋到位置3
24、3时,用来测时,用来测量电阻;测量电流时,表头要并联分流电阻,故当量电阻;测量电流时,表头要并联分流电阻,故当S S旋到位置旋到位置1 1、2 2时,用来测量电流,分流电阻越小量程越大,所以旋到位置时,用来测量电流,分流电阻越小量程越大,所以旋到位置1 1时量程较大时量程较大.第第3232页页答案:答案:(1 1)断开待测电阻,将选择开关旋到断开待测电阻,将选择开关旋到“100100”挡;挡;将两表笔短接,调整将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮欧姆调零旋钮”,使指针指向,使指针指向“0 0”;再接入待测电阻,将指针示数再接入待测电阻,将指针示数100,100,即为待测电阻阻值即为待测电阻阻值.(
25、2 2)见规范解答图)见规范解答图(3 3)电阻)电阻 1 1、2 12 1第第3333页页 多用电表欧姆挡使用多用电表欧姆挡使用【例证例证2 2】(北京高考)用如图所表示多用电表测量电阻,要北京高考)用如图所表示多用电表测量电阻,要用到选择开关用到选择开关K K和两个部件和两个部件S S、T.T.请依据以下步骤完成电阻测量请依据以下步骤完成电阻测量:第第3434页页第第3535页页旋动部件旋动部件_,使指针对准电流,使指针对准电流“0”0”刻线刻线.将将K K旋转到电阻挡旋转到电阻挡“100”100”位置位置.将插入将插入“+”+”、“-”-”插孔表笔短接,旋动部件插孔表笔短接,旋动部件_,
26、使指,使指针对准电阻针对准电阻_(填(填“0 0刻线刻线”或或“刻线刻线”).将两表笔分别与待测电阻相接,发觉指针偏转角度过小,为将两表笔分别与待测电阻相接,发觉指针偏转角度过小,为了得到比较准确测量结果,请从以下选项中挑出合理步骤,并了得到比较准确测量结果,请从以下选项中挑出合理步骤,并按按_次序进行操作,再完成读数测量次序进行操作,再完成读数测量.A.A.将将K K旋转到电阻挡旋转到电阻挡“1 k”1 k”位置位置B.B.将将K K旋转到电阻挡旋转到电阻挡“10”10”位置位置C.C.将两表笔金属部分分别与被测电阻两根引线相接将两表笔金属部分分别与被测电阻两根引线相接D.D.将两表笔短接,
27、旋动适当部件,对电表进行校准将两表笔短接,旋动适当部件,对电表进行校准第第3636页页【规范解答规范解答】用多用电表测量电阻时,在测量之前就要观察指用多用电表测量电阻时,在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上,若指针不在零刻度线上,用螺丝刀小心针是否在零刻度线上,若指针不在零刻度线上,用螺丝刀小心转动调零螺丝转动调零螺丝S,S,使指针对准电流使指针对准电流“0 0刻线刻线”.然后转动选择开关然后转动选择开关K K,选择量程,再将两表笔短接,调整调零电阻旋钮,选择量程,再将两表笔短接,调整调零电阻旋钮T T,使指针对,使指针对准满偏刻度(即电阻准满偏刻度(即电阻0 0刻线),接下来才能将两表笔金
28、属部分分刻线),接下来才能将两表笔金属部分分别与被测电阻两根引线相接,测量被测电阻阻值别与被测电阻两根引线相接,测量被测电阻阻值.若在测量过程若在测量过程中,发觉指针偏转角度过小,表明被测电阻阻值很大,这时要中,发觉指针偏转角度过小,表明被测电阻阻值很大,这时要换用更高倍率挡位,本题就要从换用更高倍率挡位,本题就要从“100100”挡位更换到挡位更换到“1 1 k k”挡位置挡位置.答案:答案:S T 0S T 0刻线刻线 ADCADC第第3737页页 多用电表探索黑箱中电学元件和传感器应用多用电表探索黑箱中电学元件和传感器应用【例证例证3 3】(南宁模拟)(南宁模拟)(1 1)用多用电表探测
29、图甲所表示黑)用多用电表探测图甲所表示黑箱发觉:用直流电压挡测量,箱发觉:用直流电压挡测量,E E、G G两点间和两点间和F F、G G两点间都有电两点间都有电压,压,E E、F F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源正极相连)接电源正极相连)接E E点,红表笔(与电表内部电源负极相连)接点,红表笔(与电表内部电源负极相连)接F F点,阻值很小,但反接阻值很大点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件接法可那么,该黑箱内元件接法可能是图乙中能是图乙中_._.第第3838页页第第3939页页(2 2)青岛奥运会帆船赛场采取风力发)
30、青岛奥运会帆船赛场采取风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用用光敏电阻作为传感器控制路灯电路光敏电阻作为传感器控制路灯电路开关,实现自动控制开关,实现自动控制.光敏电阻阻值光敏电阻阻值随照射光强弱而改变,作为简化模型,随照射光强弱而改变,作为简化模型,能够近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为能够近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0 0;照射光;照射光较弱(如黑天)时电阻靠近于无穷大较弱(如黑天)时电阻靠近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,能够实现路灯自动在白天关闭,黑天打开借助电磁开关,能够实现路灯自动在白天关
31、闭,黑天打开.电磁电磁开关内部结构如图所表示开关内部结构如图所表示.1.1、2 2两接线柱之间是励磁线圈,两接线柱之间是励磁线圈,3 3、4 4两接线柱分别与弹簧片两接线柱分别与弹簧片 第第4040页页和触点连接和触点连接.当励磁线圈中电流大于当励磁线圈中电流大于50 mA50 mA时,电磁铁吸合铁片,时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,弹簧片和触点分离,3 3、4 4断开;电流小于断开;电流小于50 mA50 mA时,时,3 3、4 4接通接通.励磁线圈中允许经过最大电流为励磁线圈中允许经过最大电流为100 mA.100 mA.利用以下器材设计一个自动控制路灯电路,画出电路原理图利用以下器
32、材设计一个自动控制路灯电路,画出电路原理图.光敏电阻光敏电阻R R1 1,符号,符号 灯泡灯泡L L,额定功率,额定功率40 W40 W,额定电压,额定电压36 V36 V,符号,符号 保护电阻保护电阻R R2 2,符号,符号电磁开关,符号电磁开关,符号 蓄电池蓄电池E E,电压,电压36 V36 V,内阻很小;,内阻很小;开关开关S S,导线若干,导线若干.第第4141页页回答以下问题:回答以下问题:a.a.假如励磁线圈电阻为假如励磁线圈电阻为200 200,励磁线圈允许加最大电压为,励磁线圈允许加最大电压为_V,_V,保护电阻保护电阻R R2 2阻值范围为阻值范围为_._.b.b.在有些应
33、用电磁开关场所,为了安全,往往需要在电磁铁吸在有些应用电磁开关场所,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱合铁片时,接线柱3 3、4 4之间从断开变为接通之间从断开变为接通.为此,电磁开关内为此,电磁开关内部结构应怎样改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明部结构应怎样改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明.c.c.任意举出一个其它电磁铁应用例子任意举出一个其它电磁铁应用例子.第第4242页页【规范解答规范解答】(1 1)用多用电表直流电压挡测量时,)用多用电表直流电压挡测量时,E E、G G两点间两点间和和F F、G G两点间都有电压,则说明两点间都有电压,则说明E E、G G和和F
34、 F、G G两点间均与电源相两点间均与电源相连,而连,而E E、F F间无电压,则说明间无电压,则说明E E、F F两点间无电源;当用欧姆挡两点间无电源;当用欧姆挡测量时,黑表笔接测量时,黑表笔接E E、红表笔接、红表笔接F F点阻值很小,反接阻值很大,点阻值很小,反接阻值很大,则则E E、F F间接正向二极管,故间接正向二极管,故B B正确正确.第第4343页页(2 2)电磁继电器分为控制电路和工作电路两部分)电磁继电器分为控制电路和工作电路两部分.依据光敏电依据光敏电阻特征,可知光敏电阻应串联在控制电路中,为了保护励磁线阻特征,可知光敏电阻应串联在控制电路中,为了保护励磁线圈,保护电阻也应
35、该串联在控制电路中圈,保护电阻也应该串联在控制电路中.灯泡连入工作电路灯泡连入工作电路.因因为励磁线圈允许最大电流为励磁线圈允许最大电流I Im m=0.1 A=0.1 A,所以励磁线圈两端允许最,所以励磁线圈两端允许最大电压大电压U Um m=I=Im mR=20 VR=20 V;保护电阻最小值;保护电阻最小值R R2121=-R=-R线线=160,160,最大值最大值R R2222=-R=-R线线=520.=520.第第4444页页答案:答案:(1 1)B B (2 2)如图所表示如图所表示a:20 160a:20 160520520b.b.把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,确保当电磁铁吸
36、合铁把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,确保当电磁铁吸合铁片时,片时,3 3、4 4之间接通;不吸合时,之间接通;不吸合时,3 3、4 4之间断开之间断开c.c.电磁起重机电磁起重机第第4545页页1.1.关于欧姆表关于欧姆表,以下说法正确是(以下说法正确是()A.A.欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成B.B.因为电流和电阻成反比因为电流和电阻成反比,所以刻度盘上刻度均匀所以刻度盘上刻度均匀C.C.使用欧姆表时使用欧姆表时,选择好一定量程欧姆挡后选择好一定量程欧姆挡后,首先应将两表笔短首先应将两表笔短接接,进行电阻调零进行电阻调零,换挡后无须重新调零换挡后无须重新调
37、零D.D.若测量时指针偏角较小若测量时指针偏角较小,应换用小倍率测量应换用小倍率测量【解析解析】选选A.A.由由I=I=知知I I与与R Rx x不成反比不成反比,刻度不均匀刻度不均匀,B,B错错;换挡后要重新调零换挡后要重新调零,C,C错错;指针偏角较小说明被测电阻较大指针偏角较小说明被测电阻较大,应应换大倍率挡换大倍率挡,D,D错错.第第4646页页2.2.如图所表示,已知黑箱外有如图所表示,已知黑箱外有A A、B B、C C三个接线柱,黑箱内有一三个接线柱,黑箱内有一个定值电阻和一个二极管,它们两端都直接接在接线柱上个定值电阻和一个二极管,它们两端都直接接在接线柱上.用多用多用电表依次测
38、三个接线柱间阻值,结果如表所表示用电表依次测三个接线柱间阻值,结果如表所表示.请判定黑箱请判定黑箱内结构内结构.红表笔红表笔A AA AB BC CC CB B黑表笔黑表笔B BC CC CB BA AA A阻值阻值()10010015015050502k2k2.1k2.1k100100第第4747页页【解析解析】此题考查用多用电表判定黑箱内电路结构,考查学生此题考查用多用电表判定黑箱内电路结构,考查学生对二极管特征掌握情况对二极管特征掌握情况,考查推理能力考查推理能力.定值电阻阻值与电流方定值电阻阻值与电流方向无关向无关.二极管有单向导电性,其电阻与电流方向相关,其正向二极管有单向导电性,其
39、电阻与电流方向相关,其正向电阻较小,反向电阻很大电阻较小,反向电阻很大.电流方向总是从红表笔流入多用电表,电流方向总是从红表笔流入多用电表,所以一定是从黑表笔流入被测电路所以一定是从黑表笔流入被测电路.A A、B B间电阻与电流方向无关间电阻与电流方向无关.所以一定是定值电阻;所以一定是定值电阻;B B、C C间电阻间电阻与电流方向相关,且阻值比与电流方向相关,且阻值比A A、C C间对应阻值小,说明二极管一间对应阻值小,说明二极管一定直接接在定直接接在B B、C C间且间且C C为正极为正极.第第4848页页答案:答案:黑箱内结构如图所表示黑箱内结构如图所表示第第4949页页3.3.(泉州模
40、拟)一位同学使用多用电表测电阻,他在试验中泉州模拟)一位同学使用多用电表测电阻,他在试验中主要步骤以下:主要步骤以下:把选择开关拨到把选择开关拨到“10”10”欧姆挡上;欧姆挡上;把表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋把表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在零处钮,使指针指在零处;把两表笔分别与待测电阻两端相接,发觉这时指针偏转角度把两表笔分别与待测电阻两端相接,发觉这时指针偏转角度较小;较小;第第5050页页换用换用“100”100”欧姆挡测量,发觉这时指针偏转适中,随即记欧姆挡测量,发觉这时指针偏转适中,随即记下电阻数值;下电阻数值;把表笔从测试笔插
41、孔拔出后,把多用电表放回桌上原处,试把表笔从测试笔插孔拔出后,把多用电表放回桌上原处,试验完成验完成.这位同学在测量时已注意到:待测电阻与其它元件电源断开,这位同学在测量时已注意到:待测电阻与其它元件电源断开,不用手碰表笔金属杆不用手碰表笔金属杆.这位同学在试验中还有哪些违反使用规则这位同学在试验中还有哪些违反使用规则地方?地方?a._;a._;b._.b._.第第5151页页【解析解析】a.a.选择开关从选择开关从“1010”挡拨到挡拨到“100100”挡时,必须重挡时,必须重新调零新调零;b.b.多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆挡多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆挡.应置于交流电压应
42、置于交流电压最高挡或最高挡或“OFFOFF”挡挡.答案:答案:看法析看法析第第5252页页4.4.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)改变转换成传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)改变转换成电学量改变一个元件,在自动控制中有着相当广泛应用电学量改变一个元件,在自动控制中有着相当广泛应用.有一个有一个测量人体重电子秤,其测量部分原理图如图中虚线框所表示,测量人体重电子秤,其测量部分原理图如图中虚线框所表示,它主要由压力传感器它主要由压力传感器R R(电阻值会随所受压力大小发生改变可变(电阻值会随所受压力大小发生改变可变电阻),显示体重大小仪表电阻),显示体重大小仪表A A(实质是理想
43、电流表)组成(实质是理想电流表)组成.压力压力传感器表面能承受最大压强传感器表面能承受最大压强1 110107 7PaPa,且已知压力传感器,且已知压力传感器R R电阻电阻与所受压力关系如表所表示与所受压力关系如表所表示.设踏板设踏板第第5353页页和压杆质量能够忽略不计和压杆质量能够忽略不计,接通电源后,压力传感器两端电压恒接通电源后,压力传感器两端电压恒为为4.8 V,4.8 V,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2.请回答请回答:第第5454页页(1 1)该秤零起点(即踏板空载时)刻度线应标在电流表刻度盘)该秤零起点(即踏板空载时)刻度线应标在电流表刻度盘_mA_mA处处.(2 2
44、)假如某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘示数为)假如某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘示数为20 mA20 mA,这个人体重是,这个人体重是_kg._kg.压力压力F/NF/N0 02502505005007507501 0001 0001 2501 2501 5001 500电阻电阻R/R/300300270270240240210210180180150150120120 第第5555页页【解析解析】本题是传感器应用问题,考查学生试验与探究能力本题是传感器应用问题,考查学生试验与探究能力.(1 1)由图表知,踏板空载时,压力传感器电阻)由图表知,踏板空载时,压力传感器电阻R=300 R=300
45、,此时,此时A A中电流中电流I=A=16 mA.I=A=16 mA.(2 2)当电流)当电流I=20 mA=2010I=20 mA=2010-3-3A A时,压力传感器电阻时,压力传感器电阻R=240 R=240,对应表格中,这个人质量为,对应表格中,这个人质量为50 kg.50 kg.答案:答案:(1 1)16 16 (2 2)5050第第5656页页5.5.(杭州模拟)(杭州模拟)(1 1)用多用电表欧姆挡测量阻值约为几十千)用多用电表欧姆挡测量阻值约为几十千欧电阻欧电阻R Rx x,以下给出是可能操作步骤,其中以下给出是可能操作步骤,其中S S为选择开关,为选择开关,P P为欧为欧姆挡
46、调零旋钮,把你认为正确步骤前字母按合理次序填写在横姆挡调零旋钮,把你认为正确步骤前字母按合理次序填写在横线上线上_._.第第5757页页a.a.将两表笔短接,调整将两表笔短接,调整P P使指针对准刻度盘上欧姆挡零刻度,断使指针对准刻度盘上欧姆挡零刻度,断开两表笔开两表笔b.b.将两表笔分别连接到被测电阻两端,读出将两表笔分别连接到被测电阻两端,读出RxRx阻值后,断开两阻值后,断开两表笔表笔c.c.旋转旋转S S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡1 k1 kd.d.旋转旋转S S使其尖端对准欧姆挡使其尖端对准欧姆挡100100e.e.旋转旋转S S使其尖端对准交流使其尖端对准交流500 V5
47、00 V挡,并拔出两表笔挡,并拔出两表笔依据如图所表示指针位置,此被测电阻阻值约为依据如图所表示指针位置,此被测电阻阻值约为_k._k.第第5858页页(2 2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻说法中正确是)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻说法中正确是()A.A.测量电阻时假如指针偏转过大,应将选择开关测量电阻时假如指针偏转过大,应将选择开关S S拨至倍率较小拨至倍率较小挡位,重新调零后测量挡位,重新调零后测量B.B.测量电阻时,假如红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影测量电阻时,假如红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果响测量结果C.C.测量电路中某个电阻,应该把该电阻与电路断开测量电路
48、中某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.D.测量阻值不一样电阻时都必须重新调零测量阻值不一样电阻时都必须重新调零第第5959页页【解析解析】(1 1)测量几十千欧电阻)测量几十千欧电阻R Rx x,我们普通选择较大挡位先,我们普通选择较大挡位先粗测,使用前应先进行调零,然后依据欧姆表示数再更换挡位,粗测,使用前应先进行调零,然后依据欧姆表示数再更换挡位,重新调零,再进行测量;使用完成应将选择开关置于重新调零,再进行测量;使用完成应将选择开关置于OFFOFF位置或位置或者交流电压最高挡,拔出表笔者交流电压最高挡,拔出表笔.欧姆表示数乘以对应挡位倍率即欧姆表示数乘以对应挡位倍率即为待测电阻阻值为待测
49、电阻阻值30 k.30 k.第第6060页页(2 2)选)选A A、C.C.测量电阻时,指针偏转过大说明被测电阻很小,测量电阻时,指针偏转过大说明被测电阻很小,应更换倍率较小挡位,换挡后重新调零,故应更换倍率较小挡位,换挡后重新调零,故A A正确;正确;测电阻时,测电阻时,红、黑表笔正、负极插反不影响测量结果,红、黑表笔正、负极插反不影响测量结果,B B错误;用欧姆表测错误;用欧姆表测电阻时,被测电阻必须和电路断开,电阻时,被测电阻必须和电路断开,C C正确;只有换挡后需要调正确;只有换挡后需要调零,测量不一样电阻不需要调零,零,测量不一样电阻不需要调零,D D错误错误.答案:答案:(1 1)c c、a a、b b、e 30 e 30 (2 2)A A、C C第第6161页页
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