2025年高考物理一轮复习第9章电路及其应用实验12用多用电表测量电学中的物理量.docxVIP

实验十二用多用电表测量电学中的物理量

基础梳理

1．实验目的

(1)了解多用电表的结构和原理，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．

2．实验原理

(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．外形如图1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、机械调零旋钮和测试笔的插孔．

由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图1中的第二行就是交、直流电压和直流电流共用的标度．

图1

(2)挡位

如图2所示，多用电表是由一只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．

图2

①当S接通1或2时，表头与电阻并联，所以1、2为电流挡，由于并联阻值的大小不同，量程也不同，__1__的量程较大．

②当S接通3或4时，接通内部电源，此时为欧姆挡，__4__的倍率高．

③当S接通5或6时，表头与电阻串联，此时为电压挡，由于串联的阻值不同，__6__的量程大．

(3)多用电表欧姆挡

①原理：欧姆挡是根据闭合电路的欧姆定律制成的，它的原理如图3所示．电阻R是可变电阻，也叫__调零__电阻．

甲 乙 丙

图3

Ⅰ．当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使Er＋Rg＋R＝Ig，则表头的指针指到满偏刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆刻度的零点．r＋Rg＋R是欧姆表的__内阻__．

Ⅱ．当红、黑表笔不接触时(图乙)，相当于被测电阻Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是示数为“__∞__”点．

Ⅲ．当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙)，通过表头的电流I＝Er＋Rg＋R＋Rx，改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．

②中值电阻与刻度盘特点．

当Rx＝r＋Rg＋R时，Ix＝__12Ig__，指针指在表盘刻度中心，所以欧姆表的内阻等于中值电阻．

由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是__不均匀__的，电阻的零刻度在电流满刻度处．

3．实验器材

多用电表、干电池、电阻箱、定值电阻、晶体二极管、开关、导线．

4．实验步骤

(1)准备

①观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．

②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，则可用小螺丝刀调整__机械调零旋钮__使指针指零．

③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．

(2)测电压和电流

①将选择开关置于直流电压__2.5_V__挡，测1.5V干电池的电压．

②将选择开关置于交流电压__250_V__挡，测220V的交流电压．

③将选择开关置于直流电流__10_mA__挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流.

(3)测电阻

①将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动欧姆调零旋钮，使指针指向__欧姆表刻度的零位置__．

②将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔．

③将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，__重新调整欧姆零点__，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较．

④选择适当的量程，测定灯泡、电炉丝等电阻．

⑤实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于__“OFF”挡或交流电压最高挡__．

5．注意事项

(1)欧姆表刻度盘不同于电压表、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，电阻零刻度与电流、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，即读出的示数再乘以挡上的倍率．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).

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，指针应指在表盘13到23的部分，即中央刻度附近．

(2)多用电表使用的“七大注意”

①使用前要机械调零．

②两表笔在使用时，电流总是“红入”“黑出”．

③选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流或电阻，还要分清是交流还是直流．

④选择开关的电压、电流挡为量程范围，欧姆挡为倍率．

⑤刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用，下为交流2.5V专用．

⑥测电阻时：

Ⅰ．