2.校正
校正电路如图1所示,校正的过程是:
先将滑动触头移动到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头位置,使改装后的电压表示数从零逐渐增大到量程值,移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.
图1
二、多用电表
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.外形如图3所示:
上半部为表盘,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、指针定位螺丝和表笔的插孔.
图3
三、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4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.
图4
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.
基本实验要求
1.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.
2.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5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.
图5
②按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.
(5)测量定值电阻
①根据被测电阻的大约阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指欧姆表的“0”刻度,若不指欧姆表的“0”刻度,调节欧姆表的调零旋钮,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,观察选择开关所对应的欧姆挡的倍率,用读数乘以倍率,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.
(6)探索黑箱内的电学元件
判断目的
应用挡位
现象
电源
电压挡
两接线柱正、反接时均无示数说明无电源
电阻
欧姆挡
两接线柱间正、反接时示数相同
二极管
欧姆挡
正接时示数很小,反接时示数很大
电容器
欧姆挡
指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“∞”,且指针摆动越来越慢
规律方法总结
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“+”孔,黑表笔插入“-”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,调整的是欧姆挡的调零旋钮.
(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量程的倍率.
(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.
2.多用电表对电路故障的检测
高中阶段对电路故障的考查只限于断路和短路两种,且故障一般只有一处.
(1)断路故障的检测方法
①将多用电表拨到电压挡作为电压表使用.
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.若电压表的示数为零,则说明该部分电路完好,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.
②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.
不能用欧姆表检测电源的情况.
(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,串联在电路中的电流表若示数不为零,故障应是短路.
考点一 对多用电表使用的考查
例1 (2011·安徽理综·21(Ⅱ))
(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时指针偏转如图6所示.请你简述接下来的测量操作过程:
图6
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡.
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图7所示.其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω.图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.
图7
(3)图8是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S旋到位置3时,可用来测量________;当S旋到位置________时,可用来测量电流,其中S旋到位置________时量程较大.
图8
答案
(1)①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”挡;
②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;
③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值.
(2)如图所示
(3)电阻 1、2 1
考点二 对多用电表读数的考查
例2 如图7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9所示,则:
图9
(1)所测电阻的阻值为________Ω;如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻,为了使测量结果比较精确,应选用的欧姆挡是________(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
(1)欧姆表读数:
对应最上一行刻度值为15,倍率为“×100”,读数为1.5×103Ω;测2.0×104Ω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),指针对应的读数为6.2V.
答案
(1)1.5×103 ×1k
(2)30.8(30.7~30.9都正确)
154 (3)6.2
欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧
1.欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘
(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).
2.读数技巧
(1)欧姆表的读数
①为了减小读数误差,指针应指在表盘到的部分,即中央刻度附近.
②除非指针所在刻度盘处每个小格表示1Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用
估读.
③电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.
(2)测电压、电流时的读数,要注意其量程,根据量程确定精确度,精确度是1、0.1、
0.01时要估读到下一位,精确度是2、0.02、5、0.5时,不用估读到下一位.
考点三 用多用电表检查电路故障
例3 如图10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:
图10
(1)用多用电表的直流电压挡进行检查:
①那么选择开关应置于下列量程的________挡.(用字母序号表示)
A.2.5VB.10VC.50VD.250V
②在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触________.(填a或b)
③该同学测试结果如下表所示,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)
测试点
a、b
c、b
c、d
d、f
电压表示数
有示数
有示数
无示数
有示数
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:
①测试前,应将开关S________(填“断开”或“闭合”).
②测量结果如下表所示,由此可以断定故障是____________________________________.
测量点
c、d
d、e
e、f
表针偏转情况
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)①总电动势为6V,故选10V量程即可.②红表笔接高电势,即a端.③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.
(2)①测电阻前应断开开关(断开电源).②c、d间有阻值,说明灯A完好.d、e间无电流(电阻∞),说明d、e断路.e、f间有阻值,说明B灯完好.选D.
答案
(1)①B ②a ③D
(2)①断开 ②D
考点四 电学黑箱的探测
例4 (2012·江苏单科·10)如图11所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
图11
(1)在使用