實(shí)驗(yàn)原理1．認(rèn)識(shí)多用電表圖11.5--1為一種多用電表的外形圖。圖11.5--1
2．使用多用電表(1)機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表盤(pán)下面的指針定位螺絲，使指針指到零刻度。(2)選好正確擋位及量程：測(cè)量前一定要明確測(cè)量的物理量，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到與被測(cè)物理量對(duì)應(yīng)的位置并選擇合適的量程。
(3)正確接入測(cè)量電路：正確選好擋位和量程后，將紅、黑表筆接入電路。①測(cè)量電壓時(shí)要與電路并聯(lián)。②測(cè)量電流時(shí)要與電路串聯(lián)。③測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)將電阻與其他電路斷開(kāi)，測(cè)量前先將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至歐姆擋，選擇合適的倍率擋，將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，若需要換擋時(shí)，必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。④測(cè)量完畢，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋，并拔出表筆，若長(zhǎng)期不用，還應(yīng)將電池取出。
3．?dāng)?shù)字式多用電表如圖11.5--2是某種數(shù)字式多用電表。數(shù)字式多用電表的測(cè)量值以數(shù)字形式直接顯示，使用方便。圖11.5--2實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干、小燈泡、二極管，定值電阻(大、中、小)三個(gè)。
實(shí)驗(yàn)步驟1．測(cè)量直流電壓(1)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋。(2)根據(jù)待測(cè)電壓的估計(jì)值選擇量程。如果難以估計(jì)待測(cè)電壓值，應(yīng)按照由大到小的順序，先將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測(cè)，然后根據(jù)測(cè)量出的數(shù)值，重新確定適當(dāng)?shù)牧砍淘龠M(jìn)行測(cè)量。圖11.5--3
(4)紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔。測(cè)量時(shí)，使電流從紅表筆流入(即紅表筆接與電源的正極相接的一端)，從黑表筆流出(即黑表筆接與電源負(fù)極相接的一端)，如圖11.5--4所示。圖11.5--4(5)需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測(cè)量比較大的電流。(6)選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，使指針偏轉(zhuǎn)角盡量大一些，這樣測(cè)量結(jié)果相對(duì)較準(zhǔn)。
3．測(cè)量導(dǎo)體的電阻(1)機(jī)械調(diào)零：使用前若表針沒(méi)有停在左端“0”刻度位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)指針定位螺絲，使指針指向零刻度。(2)選擋：估計(jì)待測(cè)電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋的合適倍率。(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤(pán)右端“0”刻度處。(4)測(cè)量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以倍率即為待測(cè)電阻阻值。(5)測(cè)另一電阻時(shí)重復(fù)(2)(3)(4)三步。(6)實(shí)驗(yàn)完畢：應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。
4．測(cè)量二極管的正反向電阻二極管的全稱(chēng)叫晶體二極管，是用半導(dǎo)體材料制成的電子元件，它有兩根引線(xiàn)，一根叫正極，另一根叫負(fù)極，二極管的表示符號(hào)如圖11.5--5所示。圖11.5--5 (1)二極管的單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時(shí)電阻比較小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)接通的開(kāi)關(guān)；電流從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大，相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。
(2)測(cè)量正向電阻。將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至低倍率的電阻擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零，將黑表筆接二極管正極，紅表筆接二極管負(fù)極，把讀得的數(shù)值乘以電阻擋倍率，即為二極管的正向電阻。(3)測(cè)量反向電阻。將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至高倍率的電阻擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零，將黑表筆接二極管負(fù)極，紅表筆接二極管正極，把讀得的數(shù)值乘以電阻擋倍率，即為二極管的反向電阻。
誤差分析1．電池用舊后，電源兩端電壓會(huì)減小，內(nèi)電阻會(huì)變大，致使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)換電池。2．歐姆表的表盤(pán)刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來(lái)誤差。3．由于歐姆表刻度的非線(xiàn)性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近。4．讀數(shù)時(shí)的觀測(cè)易形成偶然誤差，要垂直表盤(pán)正對(duì)指針讀數(shù)。
注意事項(xiàng)1．用多用電表電壓擋、電流擋測(cè)電壓、電流時(shí)要注意紅、黑表筆與電源的正、負(fù)極相連。2．需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測(cè)量比較大的電流。選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，使指針偏轉(zhuǎn)角盡量大一些，這樣測(cè)量結(jié)果相對(duì)較準(zhǔn)。
3．測(cè)電阻時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零。 (2)換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(3)被測(cè)電阻要與電源等其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿。(4)被測(cè)電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率。(5)使用后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋，若長(zhǎng)期不用，應(yīng)將電池取出。(6)選擇倍率時(shí)，應(yīng)使指針盡可能指在中央刻度線(xiàn)附近。
[解析]　讀取直流電壓、電流時(shí)看表盤(pán)正中央的那條刻度均勻的刻度線(xiàn)。對(duì)于直流100 mA電流擋，每大格為20 mA，每小格表示2 mA，所以讀數(shù)是23 mA；對(duì)于5 V電壓擋，每大格為1 V，每小格表示0.1 V，所以讀數(shù)是1.15 V；測(cè)量電阻時(shí)讀最上面的一條刻度線(xiàn)，所以讀數(shù)是330 Ω。[答案]　23　1.15　330
[微點(diǎn)撥](1)多用電表讀數(shù)時(shí)，一定要找到與所測(cè)量量相對(duì)應(yīng)的刻度，分清其量程及最小刻度值，用歐姆擋測(cè)量電阻阻值的示數(shù)為：讀數(shù)×倍率。(2)直流電流和電壓的刻度線(xiàn)都是均勻的，讀數(shù)時(shí)可以共用，但需按比例計(jì)算，如讀取5 mA量程的電流時(shí)可利用“50”的刻度線(xiàn)，只是“50”相當(dāng)于“5 mA”。　　　　
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1．如圖11.5--7所示為一多用電表表盤(pán)。圖11.5--7(1)如果用直流10 V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為_(kāi)_______V。(2)如果用“×100”擋測(cè)電阻，則讀數(shù)為_(kāi)_______ Ω。
解析：(1)直流10 V擋，讀表盤(pán)上的刻度“0～10”，最小分度為“0.2 V”，讀數(shù)為6.6 V。(2)電阻“×100”擋，讀表盤(pán)上第一排刻度，測(cè)量值為8×100 Ω＝800 Ω。答案：(1)6.6　(2)800
2．多用電表的示意圖如圖11.5--8所示，正確操作如下。圖11.5--8
(1)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如箭頭a所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為_(kāi)_______。(2)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如箭頭b所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為_(kāi)_______。(3)若選擇開(kāi)關(guān)的位置如箭頭c所示，則測(cè)量的物理量是________，測(cè)量結(jié)果為_(kāi)_______。答案：(1)直流電壓　1.25 V(2)直流電流　50 mA　(3)電阻　1.7 kΩ
根據(jù)如圖11.5--9所示指針位置，此被測(cè)電阻的阻值約為_(kāi)_____ Ω。圖11.5--9(2)下述關(guān)于用多用電表歐姆擋測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是________。
A．測(cè)量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測(cè)量B．測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果C．測(cè)量電路中的某個(gè)電阻時(shí)，應(yīng)把該電阻與電路斷開(kāi)D．測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)，都必須重新調(diào)零[解析]　(1)測(cè)量幾十千歐的電阻R，我們一般選擇較大的擋位先粗測(cè)，使用前應(yīng)先進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后依據(jù)歐姆表的示數(shù)，再更換擋位，重新歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量。使用完畢應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置或者交流電壓最高擋，拔出表筆。歐姆表的示數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率即為待測(cè)電阻的阻值30 kΩ。
(2)使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，即當(dāng)指針偏角較大時(shí)，表明待測(cè)電阻較小，應(yīng)換較小的擋位；反之應(yīng)換較大的擋位，故A正確。在多用電表選用歐姆擋時(shí)，紅、黑表筆插在哪個(gè)接口其實(shí)并不影響測(cè)量結(jié)果，B錯(cuò)誤。用多用電表歐姆擋，只能測(cè)孤立電阻(不能測(cè)含電源電路)，故C正確。用多用電表歐姆擋測(cè)電阻時(shí)只需在換擋時(shí)調(diào)零，所以D錯(cuò)誤。[答案]　(1)cabe　30 000　(2)AC
[微點(diǎn)撥]在用多用電表測(cè)電阻時(shí)，必須選擇合適的量程，讓指針指在表盤(pán)中央附近；測(cè)量結(jié)果不要忘記乘以倍率；每次換倍率時(shí)必須進(jìn)行歐姆調(diào)零；測(cè)量過(guò)程中，待測(cè)電阻必須從電路中隔離出來(lái)，且手不能接觸表筆的金屬桿；測(cè)量完畢，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”位置，以防止電表漏電?！　　　?
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】3．關(guān)于多用電表歐姆擋的使用，(1)測(cè)量電阻時(shí)，如果選擇“×10”擋位發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率________的擋位，重新進(jìn)行________后測(cè)量。(2)如圖11.5--10為一正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)。圖11.5--10
①如果是用“×10”擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為_(kāi)_______ Ω。②如果是用直流5 V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為_(kāi)_______V。解析：(1)測(cè)量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，所選擋位太大，應(yīng)換小擋，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的擋位，即為×1，并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后測(cè)量。(2)如果是用“×10”擋測(cè)量電阻，由圖示表盤(pán)可知，其讀數(shù)為30×10 Ω＝300 Ω。如果是用直流5 V擋測(cè)量電壓，由圖示表盤(pán)可知，其分度值為0.1 V，其讀數(shù)為2.20 V。答案：(1)×1　歐姆調(diào)零　(2)①300?、?.20
4．(1)如圖11.5--11所示是某同學(xué)用多用電表歐姆擋測(cè)量一個(gè)電阻時(shí)的示數(shù)和擋位情況，則這個(gè)電阻的阻值約為_(kāi)_____ Ω。為了測(cè)量得更精確些，該同學(xué)進(jìn)行了第二次測(cè)量，請(qǐng)選擇下面列出的有關(guān)步驟，并按先后順序?qū)懗觯篲_______。圖11.5--11
A．將兩表筆短接，歐姆調(diào)零B．將兩表筆分別跟被測(cè)電阻兩端接觸，觀察指針位置，記下電阻值C．將面板上的旋鈕旋至“×10”擋D．將面板上的旋鈕旋至“×1 k”擋(2)如果圖是該同學(xué)用直流5 mA擋測(cè)量電流時(shí)指針位置，則電流為_(kāi)_______ mA。
解析：(1)選用歐姆擋倍率為“×100”擋時(shí)，待測(cè)電阻的阻值約為2×100 Ω＝200 Ω。因?yàn)檫x擇歐姆擋倍率時(shí)應(yīng)使待測(cè)電阻的阻值在中值電阻附近，以減小讀數(shù)誤差，所以測(cè)該電阻時(shí)歐姆擋倍率應(yīng)為“×10”擋。(2)可先將50 mA的量程換算成5 mA的量程，再進(jìn)行讀數(shù)，得電流為4.50 mA。答案：(1)200　CAB　(2)4.50
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