1、【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。,【实验原理】 1.多用电表的原理：如图为多用电表的原理图，其中 1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量 端，测量时，黑表笔插入“-”插孔，红表笔插入 “+”插孔，并通过转换开关接入与 待测量电器相应的测量端。,2.晶体二极管： (1)构造及符号：晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图甲所示。,(2)特性：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，
2、它的电阻很小，电路导通，小灯泡发光，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截断，小灯泡不亮，如图丙所示。,【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。,【实验过程】 一、实验步骤 使用多用电表前应先检查其机械零件。若一开始指针不正对电流的零刻度，应调节多用电表的机械零点调节旋钮，使指针正对零刻度。,1.用多用电表测量小灯泡的电压： (1)将功能选择开关旋到直流电压挡。 (2)根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估测待测电压值，应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量
3、程再进行测量。,(3)测量时，用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“+”插孔流入多用电表，从“-”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示。,2.用多用电表测量通过小灯泡的电流： (1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同，测量时应 使电表与待测电路串联。 (2)红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“-”插孔。测 量时，使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接 的一端)，从黑表笔流出(即黑表笔与电 源负极相接的一端)。如图所示。,3.测电阻： (1)机械调零：使用前若指针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零。 (2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转
4、选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。 (3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端电阻“0”刻度处。,(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。 (5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)。 (6)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。,4.研究二极管的单向导电性： (1)测正向电阻：用多用电表的电阻挡，量程拨到“10”的位置上，将红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“-”插孔，然后两表笔短接进行电阻挡调零后，将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极，稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻R1的阻值。,
5、(2)测反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1k”)，变换挡位之后，必须再次把两表笔短接调零，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极，稳定后读取示数乘上倍率求出反向电阻R2的阻值。,5.用多用电表探究黑箱： (1)常见元件的特性及测量。,(2)“电学黑箱”问题的分析方法与思路 根据对黑箱外部接线柱的测试结果判定黑箱内部元件的种类和电路的连接方式，除了应熟悉电路的基本规律外，还必须善于利用电压表和多用电表的欧姆挡进行测试，并对结果作出正确的分析和判断，判定黑箱内元件的思路如下：,根据以上思路判断出黑箱内有哪些电学元件后，再根据各接点间的测量数据进行逻辑推理，最后确定
6、出元件的位置和连接方式。,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，读数时应估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。,【实验探究】 1.多用电表的选择开关对应的数字含义相同吗？ 提示：不相同。当选择开关指向电压挡或电流挡时，其对应的数字代表量程，当选择开关指向电阻挡时，其对应的数字代表倍率。,2.当用多用电表测电阻时，发现指针偏角太大，那么我们是更换大倍率还是小倍率？ 提示：指针偏角太大说明电阻示数太小，应
7、换小倍率。,3.使用多用电表时应注意哪些问题？ 提示：使用多用电表“十二忌” (1)忌不调零就使用多用电表。 (2)忌接错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。 (3)忌接反直流电流方向，直流电流要从正极表笔插孔流入，从负极表笔插孔流出。,(4)忌用手接触表笔的金属杆，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)忌用直流挡位测交变电流。 (6)忌用多用电表测不是50Hz的交变电流。普通多用电表的交变电流挡位是按照50Hz设计的，不能准确测量其他频率的交变电流。 (7)忌不进行欧姆调零就用多用电表测电阻值。,(8)忌改换欧姆挡挡位后不重新调零。 (9)忌把电池装反。 (10)忌把
8、电阻同其他电路连在一起进行测量。 (11)忌把电池装在多用电表内长期不用。 (12)忌在多用电表不用时将选择开关置于欧姆挡。,4.如何判断二极管的好坏？ 提示：用多用电表的欧姆挡测量其正、反向电阻。 (1)当R1与R2相差很大时，说明二极管质量较好。 (2)当R1与R2相差较小时，说明二极管质量不好。 (3)当R1与R2均较小，可能二极管短路。 (4)当R1与R2均较大，可能二极管断路。,5.怎样分析电路故障？ 提示：电路故障一般都含有两方面内容：一是故障的性质，即短路还是断路；二是故障的位置，即故障发生在哪个元件上。所以一个电路中的故障，要从这两个方面分析。只有确定了电路故障的性质和故障发生
9、的位置，才能完整地确定出电路的故障。,(1)根据串、并联电路的特点判断 电路故障的判断问题可以考察对电路的组成(结构)、特点等知识的理解程度。因此，把握电路的结构、特点是解决这类问题的前提。,(2)用多用电表的电压挡判断电路故障的方法 电压表有示数的原因： 电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路，同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时，电压表有示数。,电压表无示数的原因： a.电压表两接线柱间含电源部分的电路为断(开)路。 b.电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路，但与电压表并联的部分电路出现了短路现象。 电压表示数等于电源电动势的原因： 电压表的两接线柱与电源间的部分是通路，与电压表两
10、接线柱并联部分的电路出现断路。,类型1 多用电表的读数 【典例1】如图所示为多用电表的刻度盘，若选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：,(1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0104的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡位是_(选填“10”“100”或“1k”)。 (2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_mA。,(3)当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_V。,【解析
11、】(1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值为15， 倍率为“100”，读数为1.5103；测2.0104 电阻时应选“1k”的欧姆挡。 (2)选50mA直流电流挡，则每一大格表示10mA，每一小 格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA(此 时为1/10估读)，指针对应的读数为30.8mA；选择量程 为250mA的电流挡，则每一大格表示50mA，每一小格表,示5mA，测量的精确度为5mA，应估读到1mA(此时为1/5估读)，指针对应的读数为154mA。 (3)选择10V电压挡，则每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V(此时应为1/2估读)，指
12、针对应的读数为6.0V。 答案：(1)1.5103 1k (2)30.8(30.730.9都正确) 154 (3)6.0,类型2 用多用电表测电阻 【典例2】(1)用多用电表的电阻挡测量阻值约几十千欧的电阻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为电阻挡调零旋钮。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电阻挡的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使其尖端对准电阻挡1k d.旋转S使其尖端对准电阻挡100 e.旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔合
13、理顺序为_。,根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_。,(2)(多选)下述关于用多用电表电阻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,【解析】(1)使用欧姆表的步骤是选挡、电阻挡调零、测量读数、将选择开关拨至交流电压的最高挡或OFF挡。根据被测电阻的阻值知，应选1k挡，根据欧姆表的读数的规则知读数为301k=30k。,(2)测量电阻时，若指针偏转过大，说明被测
14、电阻较小，应选用倍率较小的挡位，A项正确；测量时按规定红、黑表笔分别插正、负插孔，但表笔只是两个测量的引线，本身并没有正负，故调换不会影响测量结果，B项错误；根据欧姆表的使用规则，C项正确；使用电阻挡时，换挡后应重新调零，若测量不同电阻，不用换挡则不需要重新调零，D项错误。,答案：(1)cabe 30k(或30000) (2)A、C,类型3 用多用电表检查电路故障 【典例3】如图所示是某同学连接的实验实物图，合上开关后，发现A、B灯都不亮。他采用下列两种方法检查故障：,(1)用多用电表的直流电压挡进行检查： 那么选择开关应置于下列量程的_挡。(用字母序号表示) A.2.5V B.10V C.5
15、0V D.250V 在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(选填“a”或“b”)。,该同学测试结果如下所示，根据测试结果，可以判定故障是_。(假设只有下列中的某一项故障)A.灯A断路 B.灯B短路 C.c、d段断路 D.d、f段断路,(2)用欧姆挡检查： 测试前，应将开关S_(选填“断开”或“闭合”)。 测量结果如下表所示，由此可以断定故障是_。,A.灯A断路 B.灯B断路 C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路,【解析】(1)总电动势为6V，故选10V量程即可。 红表笔接高电势，即a端。综合判断：用电器两端有电压为断路，无电压为短路或完好，电源两端无电压为损坏，有电压为完好，故选D。 (
16、2)测电阻前应断开开关(断开电源)。c、d间有阻值，说明灯A完好。d、e间无电流(电阻)，说明d、e间断路。e、f间有阻值，说名明B灯完好。选D。,答案：(1)B a D (2)断开 D,类型 用多用电表判断电学黑箱问题 【典例】“黑箱子”表面有a、b、c三个连接柱，箱内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可连接一个元件，为了探明箱内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测： 第一步：用电压挡对任意两接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；,第二步：用电阻“100”挡对任意两接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图甲所示。,(1)第一步测量结果表明箱内_。 (2)图乙给出了图甲中欧姆
17、表指针所处的位置，其对应的电阻是_；图丙给出了图甲和中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_。,(3)请在图丁的接线柱间用电路符号画出黑箱内的元件及连接情况。,(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图戊所示，如果把图戊中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光，欲将e、f两端分别与黑箱子上的两个连接柱相连后小灯泡仍可正常发光，那么，e端应连接到_连接柱上，f端应连接到_接线柱上。,【解析】(1)用电压挡对任意两接线柱正、反向测量， 指针均不发生偏转，说明黑箱内部无电源。 (2)用表盘刻度乘以相应倍率，图甲和的读数为 1 200，图甲的读数为500。,(3)由第二步测量结果可列下表：,由上表可得黑箱内有一个二极管接在a、c之间，c为其正极，b、c间有一个1 200的电阻，共两个元件，其接法如图所示。,(4)欲使小灯泡仍能正常发光，则灯泡连接黑箱的两点间的电阻应较小，故应选择连入二极管，并且使电流从c流向a，所以e接c，f接a。 答案：(1)无电源 (2)500 1 200 (3)见解析图 (4)c a,
