高中物理 第二章 直流电路 7 学生实验：练习使用多用电表学案 教科版选修3-1-教科版高二选修3-1物理学案VIP免费

7．学生实验：练习使用多用电表一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件．二、实验器材多用电表、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．三、实验原理1．欧姆表的原理(1)功能：用来直接测量电阻值大小的电表．(2)改装原理：欧姆表是根据闭合电路欧姆定律改装而成的，改装电路如图271所示．图271①当红、黑表笔直接接触时，被测电阻Rx＝0，调节R0值使电流计的指针达到满偏，即Ig＝，所以电流表满刻度处对应的外电阻为零．如图272甲．图272②当红、黑表笔不接触时，电流表指针指零，所以电流表零刻度处对应外电阻R＝“∞”位置．如图乙．③当红、黑表笔间接入某一电阻Rx时，电流表中的电流I＝，因调零后R0＋Rg＋r保持不变，所以Rx与I一一对应．若在电流表刻度盘上直接标出与I相对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出Rx值了，如图丙．④当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电流表达到满偏，此时有Ig＝，当外加电阻Rx＝R0＋Rg＋r时，电流为I＝＝Ig，此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻．2．多用电表的原理(1)实质：让电流表、电压表、欧姆表共同使用一个表头组装而成的．1(2)功能①测电流：这时表头并联有分流电阻，并联不同的分流电阻就成为不同量程的电流表．②测电压：这时表头串联有分压电阻，串联不同的分压电阻就成为不同量程的电压表．③测电阻：这时表头串联了电池和调零电阻．(3)构造：如图273所示，表的上半部分是表头，表头的表盘上有电流、电压、电阻等多种刻度，其中最下面一行是交流电压表的刻度，最上面一行是欧姆表的刻度，这两个刻度是不均匀的，其余各种刻度都是均匀的；表的下半部分的中心是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程(或倍率)．图2733．二极管的单向导电性晶体二极管是半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图274甲所示．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．甲乙丙图274一、实验步骤1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．2．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零．3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．4．如图275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．5．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．2甲乙图2756．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差．7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正、负极．二、数据处理1．测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积．指针示数的读数一般读两位有效数字．2．如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可．三、误差分析1．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，要及时换电池．2．欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差．3．由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近．4．读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数．四、注意事项1．使用多用电表前，应观察指针是否指向电流表的零刻度线，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用电表的指针指在电流表的零刻度．2．测电阻时，待测电阻要跟别的元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆．3．合理选择欧姆挡的量程，使指针尽量指在表盘中央位置附近．4.换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行电阻调零，才能进行测量．5．读数时，应将表针示数乘选择开关所指的倍率．6．测量完毕时，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置于交流电压最...