恒定电流
第 八 章
实验十一 练习使用多用电表
02
实 验 能 力
03
模 拟 演 练
栏
目
导
航
01
实 验 基 础
01
实 验 基 础
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、实验原理
(
一
)
电流表与电压表的改装
1
．
改装方案
改装为电压表
改装为大量程的电流表
原理
串联电阻分压
并联电阻分流
2.
校正
(1)
电压表的校正电路如图
1
所示，电流表的校正电路如图
2
所示．
(2)
校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表
(
电流表
)
示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表
(
电流表
)
和标准电压表
(
标准电流表
)
示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正．
(
二
)
欧姆表原理
(
多用电表测电阻原理
)
1
．
构造：
如图所示，欧姆表由电流表
G
、电池、调零电阻
R
和红、黑表笔组成．
欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．
外部：接被测电阻
R
x
.
全电路电阻
R
总
＝
R
g
＋
R
＋
r
＋
R
x
.
(
三
)
多用电表
1
．外部构造
(
如图所示
)
(1)
转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等．
(2)
表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程．
(
四
)
二极管的单向导电性
1
．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．
2
．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．
3
．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接
“
正
”
极，红表笔接
“
负
”
极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．
三、实验器材
多用电表、电学黑箱、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．
四、实验步骤
1
．观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．
2
．机械调零：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
．测量小灯泡的电压和电流．
(1)
按如图甲所示的电路图连好电路，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．
(2)
按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．
5
．测量定值电阻
(1)
根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“
0”
刻度，若不指在欧姆表的“
0”
刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“
0”
刻度处；
(2)
将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；
(3)
读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；
(4)
测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“
OFF”
挡．
五、注意事项
1
．
多用电表使用注意事项
(1)
表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入
“
＋
”
插孔，黑表笔插入
“
－
”
插孔，注意电流的实际方向应为
“
红入
”
，
“
黑出
”．
(2)
区分
“
机械零点
”
与
“
欧姆零点
”．
机械零点是表盘刻度左侧的“
0”
位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“
0”
位置，调整的是欧姆调零旋钮．
(3)
由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率．
(4)
使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆．
(5)
测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．
(6)
测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零．
(7)
使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“
OFF”
挡．长期不用，应把表内电池取出．
①
旋动部件
________
，使指针对准电流的“
0”
刻线．
②
将
K
旋转到电阻挡
“
×
100
”
的位置．
③
将插入
“
＋
”
、
“
－
”
插孔的表笔短接，旋动部件
____________
．
使指针对准电阻的
________(
填
“
0
刻线
”
或
“∞
刻线
”
)
．
④
将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到此较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤．并按
________
的顺序进行操作，再完成读数测量．
A
．将
K
旋转到电阻挡
“
×
1 k
”
的位置
B
．将
K
旋转到电阻挡
“
×
10
”
的位置
C
．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D
．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
(2)
如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是
“
×
100
”
挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为
________Ω
；测直流电流时，用的是
100
mA
的量程，指针所示电流值为
________
mA
；测直流电压时，用的是
50 V
量程，则指针所示的电压值为
________V.
解析：
(1)
①
电表使用前要调节调零旋钮，使指针指在
0
刻线位置，故调节
S
旋钮；
③
欧姆表测量前要进行欧姆调零，故调节
T
旋钮使指针指向电阻
0
刻线；
④
指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率；每次换挡要重新调零然后测量电阻，故步骤为
ADC
；
(2)
欧姆表读数＝刻度盘读数
×
倍率＝
16
×
100 Ω
＝
1600 Ω
；选用量程为
100
mA
的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：
48
mA
，选用量程为
50 V
的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：
24.0 V.
答案：
(1)
①
S
③
T
0
刻线
④
ADC
(2)1 600
48
24.0
1
．
欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘
(1)
左
∞
右
0
：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合．
(2)
刻度不均匀：左密右疏．
(3)
欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率．电流、电压挡是量程范围挡．
在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记
“
小倍率小角度偏，大倍率大角度偏
”
(
因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧
“
∞
”
处
)
．
一、多用电表对电路故障的检测
1
．断路故障的检测方法
(1)
用直流电压挡：
a
．将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．
b
．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．
02
实 验 能 力
(2)
用直流电流挡：
将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．
(3)
用欧姆挡检测
将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值
(
或有电流
)
说明元件完好，若电阻无穷大
(
或无电流
)
说明此元件断路．
2
．短路故障的检测方法
(1)
将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路．
(2)
用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路．
二、误差分析
1
．偶然误差
(1)
估读时易带来误差．
(2)
表头指针偏转过大或过小都会使误差增大．
2
．系统误差
(1)
电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池．
(2)
测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值．
回答下列问题：
(1)
将多用电表挡位调到电阻
“
×
1k
”
挡，再将红表笔和黑表笔
________
，调零点．
(2)
将图甲中多用电表的红表笔和
________(
选填“
1”
或“
2”)
端相连，黑表笔连接另一端．
(3)
将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为
________
kΩ
和
________V.
解析：
(1)
使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零；
(2)
多用电表电流为
“
红进黑出
”
，题图甲中外电路电流由
2
到
1
，所以红表笔应连
1
端．
(3)
多用电表挡位为
×
1 k
，指针指
15
，则
R
＝
15
×
1
kΩ
＝
15.0
kΩ
，由题图丙知电压表读数为
3.60 V.
(4)
当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电压表内阻，所以电压表内阻为
12.0
kΩ
.
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