高三上册物理 练习使用多用电表 逐字稿-3,346字
师:大家好,这堂课我们的课题是练习使用多用电表。我们先来看这节课的实验目的:了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法;学会使用多用电表测电压、电流及电阻;学会使用多用电表探索黑箱中的电学元件。
使用多用电表时要注意,红表笔要插入正的插孔,黑表笔应插入负的插孔,电流红进黑出,不能插错。
大家看,这里有个“0”,它是机械零点还是Ω零点呢?这是Ω零点。机械零点在刻度表盘的左侧,用指针定位螺丝调整;欧姆零点在刻度盘右侧的零位置。在具体测量电阻的时候,每变换一次档位都要重新进行欧姆调零。测量电阻时,待测电阻要与其他元件和电源断开。另外,如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出。
和前面两节课一样,我们先来看一看常见考点。首先是多用电表的使用方法,仪表的读数是每个实验都涉及的内容。然后是故障分析,还有多用电表的构造和原理,比如对于欧姆表,表笔当中的电流从哪进从哪出。多用电表的读数问题比较难,考察综合应用,需要对多用电表的原理有深入了解。
我们来看多用电表的构造,欧姆表是由电流表、电池、调零电阻 (r) 以及红黑表笔共同组成。多用电表的工作原理是闭合电路欧姆定律,即电流等于电动势与电路当中所有电阻总阻抗的比值。对欧姆表来说,有内部电路和外部电路。内部电路由电流表、电池、调零电阻串联而成,外部电路就是被测电阻 (R_X),整个电路的总电阻是内外电阻之和。
我们回忆一下多用电表盘刻度是如何标定的。多用电表的表盘刻度不均匀,越往右侧越稀疏,越往左侧越密集。当把电流调到满偏的时候,红黑表笔短接,也就是外阻为 (0),所以在表盘上满偏电流 (I_g) 处标为电阻的 (0)。当电路当中电流为 (0) 时,说明外阻趋向于无穷大,所以在电流为 (0) 处标为电阻无穷大。当电流半偏时,外阻等于内阻,此时电阻的阻值等于欧姆表的内阻。因为此时电流半偏指针正好指在表盘的正中间,所以这个阻值也叫做中值电阻。
多用电表可测电流、电压、电阻等,每种测量都有多个量程。在具体读数时要关注量程和精度。
请看案例一,开关 (k) 有两个部件 (S) 和 (T),请根据下列步骤完成电阻测量。第一步,旋动部件让指针对准电流的零刻度线,这里是机械调零,所以选择 (S)。第二步,将 (k) 旋转到电阻档×100 的位置,将红黑表笔短接,进行欧姆档调零,也就是旋动欧姆档调零旋钮 (T),使指针对准电阻的零刻度线。第三步,将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。
对于电阻测量,0 刻度线在右侧,最左侧是电阻无穷大,没偏转之前指针在左侧,指针偏转角度过小意味着阻值非常大,也就是倍率偏小。本来选的×100 档,倍率偏小,应该选择更大的倍率,所以应将电阻档位旋到×1K。选好档位后要重新进行欧姆调零。所以正确次序是 (a),(b),(c)。
欧姆表的读数比较困难,刻度复杂,有时还没有合适的可读刻度,但内部有规律。测电阻用×100 档,看电阻对应的表盘,量程无穷大,刻度不均匀,读两位有效数字即可,无需估读。比如指针指在 (17) 的位置,电阻值就是 (17×100 = 1700)。
如果用的是 (100) 毫安的量程,表盘没有 (100) 毫安刻度。可以先按 (0 - 10) 毫安读,再把结果乘 (10);也可以读 (0 - 50) 毫安这条线,把结果乘以 (2)。
对于本题测直流电压,用的是 (50) 伏量程,指针读数均匀的十分度要估读,比如指针读数是 (23.5) 伏,如果是测电流,电流值再乘 (2) 就是 (47) 毫安。
同学们小结一下,多用电表测电阻,表盘刻度不均匀,无需估读,读出两位有效数字再乘倍率。测电流或者电压,先看清量程,再看清精度,根据精度决定要不要估读。
看这个题,小明设计用多用电表欧姆档按图丙对该元件进行探究。虚线框部分是内部等效电路,电源电压是 (9) 伏,电表的满偏电流 (3) 毫安。实验时小明先进行欧姆调零,调零后多用电表内部总电阻怎么求呢?这是个完整电路,用闭合电路欧姆定律,(I = \frac{E}{R_{总}}),此时 (I) 就是 (I_g),进行欧姆调零红黑表笔短接外电阻为 (0),(E) 和 (I_g) 都知道,就能求出 (R_{内})。