2020版物理新增分大一轮新高考（京津鲁琼）讲义：第八章 恒定电流 实验十 含解析.docxVIP

实验十　用多用电表测量电学中的物理量 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 改装原 理图 分压电 阻或分 流电阻 U＝Ig(Rg＋R) 故R＝eq \f(U,Ig)－Rg IgRg＝(I－Ig)R 故R＝eq \f(IgRg,I－Ig) 改装后电 表内阻 RV＝Rg＋RRg RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)Rg 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． 　　　 图1　　　　　　　　　图2 (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)的示数，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3所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成． 图3 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联． 外部：接被测电阻Rx. 全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx. 2．工作原理 闭合电路欧姆定律，I＝eq \f(E,Rg＋R＋r＋Rx). 3．刻度的标定 红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零． (1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲) (2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．(图乙) (3)当I＝eq \f(Ig,2)时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻． 三、多用电表 1．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． 2．外形如图4所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程． 图4 3．多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)． 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5甲所示． 图5 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． 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6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． 图6 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． 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)测电阻时每换一次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