用多用电表探索黑箱内的电学元件.

用多用电表探索黑箱内的电学元件基础知识梳理【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．会使用多用电表探索黑箱中的电学元件．基础知识梳理【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．其上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度如图10－7－1所示；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表笔的插孔．基础知识梳理图10－7－1基础知识梳理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，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度．基础知识梳理2．测电阻原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图10－7－2所示．R为调零电阻，红黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏．根据闭合电路欧姆定律有Ig＝ERg＋R＋r，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝ERg＋R＋r＋Rx，故每一基础知识梳理图10－7－2基础知识梳理个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出．由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻．电流满偏处．当Rx＝Rg＋R＋r时，I＝Ig2，基础知识梳理3．内部结构：多用电表是由一个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．将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通．基础知识梳理【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．【实验步骤】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，则可用小螺丝刀进行机械调零．基础知识梳理3．将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔．4．如图10－7－3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．5．如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流．基础知识梳理图10－7－3基础知识梳理6．利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差．7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极．8．探索黑箱内的电学元件．核心要点突破一、注意事项1．使用多用电表“十三忌”(1)忌不调零就使用多用电表．(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联．(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出．(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．核心要点突破(5)忌用直流电挡位测交流电．(6)忌用多用电表测不是50Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电．(7)忌不进行欧姆表调零就用多用电表测电阻值．核心要点突破(8)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零．(9)忌把电池装反．(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量．(11)忌把电池装在多用电表内长期不用．(12)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡．核心要点突破(13)忌只看读数不乘倍率．2．用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内部有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量．二、误差分析1．测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差．2．电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大．核心要点突破3．测电阻读数时，忘记乘以相应倍率．4．欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常视表盘中间一段刻度范围(14R中～4R中)为测量的有效范围．核心要点突破三、用多用电表判定黑箱内的电学元件1．元件与现象判断元件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“0Ω”后逐渐增大到“∞”，且越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数核心要点突破2.思路核心要点突破解决黑箱类问题一般先假设后验证．特别提醒(2009年高考天津卷)图10－7－4示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正高频考点例析题型一欧姆表的原理例1高频考点例析确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．高频考点例析图10－7－4高频考点例析【解析】欧姆表在使用时电流从红表笔流入，从黑表笔流出；根据满偏电流I0＝ER内可求得欧姆表内阻为R内＝5kΩ，当指针指到刻度盘的正中央时，则：12I0＝ER内＋Rx，可解得Rx＝5kΩ；当欧姆表使用一段时间后，电高频考点例析【答案】红5变大源电动势变小、内阻增大，则欧姆表调零后满偏电流不变，由I0＝E′R′内可知内阻减小，由于R′内Rx，根据I＝E′R′内＋Rx可以判断I12I0，由于欧姆表刻度盘的刻度值未变，故测量值与真实值相比变大．(2009年高考上海卷)(1)用多用表的欧姆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为欧姆挡调零旋钮．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．高频考点例析题型二多用电表测电阻例2高频考点例析a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的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使其尖端对准欧姆挡×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔________.高频考点例析根据如图10－7－5所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.图10－7－5高频考点例析(2)下述关于用多用表欧姆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，都必须重新调零高频考点例析【解析】(1)使用欧姆表的步骤是：选挡、欧姆挡调零、测量读数、将选择开关打在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，根据欧姆表的读数规则知读数为30×1kΩ＝30kΩ.高频考点例析(2)测量电阻时，若指针偏角过大，说明被测电阻较小，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；换挡重新调零，若测不同电阻，不用换挡则不需要重新调零，D项错误．【答案】(1)cabe30k(或30000)(2)AC(2009年北江模拟)如图10－7－6所示，一只黑箱有A、B、C三个接线柱，规定每两个接线柱间最多只能接一个电器元件．并且已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极管．某同学利用多用电表的欧姆挡，用正确的操作方法依次进行了6次测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表.高频考点例析题型三用多用电表探测电学黑箱例3高频考点例析图10－7－6高频考点例析红表笔接AABBCC黑表笔接BCACAB测得阻值(Ω)10010k10010.1k90190高频考点例析由表中的数据可以判定：(1)电阻接在________两点间，阻值为________Ω.(2)二极管接在________两点间，其中正极接在________点．二极管的正向阻值为________Ω，反向阻值为________Ω.高频考点例析【解析】(1)AB间、BA间电阻值均为100Ω，故电阻接在AB之间，阻值为100Ω.(2)在AC间测量时，电阻相差很大，且小于在BC间测量的阻值，故二极管接在AC间，且正极接在A点，二极管正向电阻为90Ω，反向电阻为10kΩ.【答案】(1)AB100(2)ACA9010k随堂达标自测点击进入