第11讲 多用电表
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.
1.表盘:多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.外形见图7-7-1,上半部为表头,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.另外,还有欧姆表的调零旋钮,机械调零旋钮和测试笔的插孔. 2. 欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律,欧姆表内部电路结构如图7-7-2所示.R为调零电阻,红黑表笔短接,
进行欧姆调零时,指针满偏.根据闭合电路欧姆定律有Ig= 当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时,有I = 故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值,所测电阻Rx即可从表盘上直接读出.由于I与R的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻的零刻度在电流满偏处.当Rx=Rg+R+r时,I= 指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻.
3.内部结构:多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的,每进行一种测量时,只使用其中一部分电路,其他部分不起作用.将多用电表的选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通;选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.
多用电表的特点
(1)电阻零刻度在刻度盘的最右端,即与电流的最大刻度重合;电阻无限大,刻度与最左端的电流零刻度重合. (2)欧姆表的刻度不均匀
(3)欧姆挡选倍率: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).
(4)欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率.为了减小读数误差,指针应指表盘 到 的部分,即刻度附近.
【例1】 一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规定之处,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置上; 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,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其他元件和电源断开,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定?
练习:
1.多用电表表头的示意图如图7-7-4所示.在正确操作的情况下: (1)若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________. (2)若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________. (3)若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:______________,______________,______________.
(5)全部测量结束后,应该选择开关拨到________或者________.
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表. 2. (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确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挡的0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使其尖端对准欧姆挡×1 k d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔________. 根据图7-7-10所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________ Ω. (2)(多选题)下述关于用多用表欧姆挡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拨至倍率较小的挡位,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
3.(2009年高考·天津理综卷)图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300 μA,内阻Rg=100 Ω,可变电阻R的最大值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色. 按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正,则Rx=______ kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变小、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将__________(填大”、“变小”或“不变”). “变