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2019-2020年高中物理 實驗手冊 第二部分 實驗11 練習(xí)使用多用電表實驗 [實驗?zāi)康腯 1. 了解多用電表的測量項目、各檔量程和表盤刻線。 2. 學(xué)習(xí)歐姆表的使用方法。 [實驗器材] 多用電表1塊，不同阻值的炭膜電阻3只，1只電解電容，1只二極管，1個黑盒子，電池及電池盒。 [儀器簡介] 多用電表可以用來測電流、電壓和電阻等。并且每一測量項目都有幾個量 程，用途廣泛，使用方便是其優(yōu)點，但準確度稍低是其不足。所以用多用電表中的歐姆檔（以下稱歐姆表）測電阻一般都是粗測。 多用電表的型號很多，但使用方法基本相同，下面以J0411型多用表為例說明它的使用方法和注意事項，重點介紹歐姆表的原理和使用。 圖 8－1 J0411型多用表外型如圖8－1所示。上半部是表頭，下半部是選擇開關(guān)。表頭的表盤上有電阻、電流和電壓等各種量程的刻度，有的刻度是均勻的，不同量程的讀數(shù)可以用同一個刻度標尺。下半部選擇開關(guān)的四周刻著各種測量項目和量程，電流和電壓這兩個量項又分為直流和交流，分別用符號“－”和“～”表示。在下半部的右上方還有歐姆表的調(diào)零旋鈕。右下方有兩個測試筆插孔，旁邊分別標有“+”和“－”符號，使用時紅筆應(yīng)插入“＋”孔，黑表筆應(yīng)插入“－”孔，這樣插入，紅表筆就接表頭正極，黑表筆接表頭負極。 在進行任何項目的測量以前，應(yīng)先檢查電表指針是否處于左端的“0”位置或歐姆檔的“∞”位置。如果沒有對準“0”位置，要用螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動表盤下方中間的調(diào)整定位螺絲，使指針指零。轉(zhuǎn)動螺絲時切記輕轉(zhuǎn)微調(diào)。 測量時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項目和量程上，讀數(shù)時，要用與選擇開關(guān)的檔位對應(yīng)的刻度。例如，要測干電池的輸出電壓，可選擇直流電壓2.5伏，所以讀數(shù)時可看0—250這排數(shù)字。 如果要測市用交流電的電壓是否是220伏，那么應(yīng)將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到交流電壓250伏檔，意思是指滿偏電壓為250伏，對應(yīng)的標尺是第二排刻線。（這排刻線左側(cè)或右側(cè)標有“v～”字樣） 要特別注意的是測直流電壓和直流電流時紅表筆（插“ +”插孔）應(yīng)觸接高電勢點，黑表筆（插“－”插孔）應(yīng)觸接低電勢點。否則，電表指針將反打而損壞電表。測交流量時則無此限制。 用多用電表測電阻是測量電阻最常用的方法之一。歐姆檔原理如圖8—2。測量時，先把選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到歐姆擋的某一量程上，歐姆表的量程是以倍率的形式表示的，在歐姆擋的四個位置上分別標有“ 1”、 “ 10”、 “ 100”和“ 1K”的字樣。選好量程后要把兩表筆短接（即表筆間不接任何電阻，而直接接觸在一起），這時表針應(yīng)指歐姆表零點（表盤最右側(cè)），但往往指針都會偏離此位置，這時調(diào)整歐姆擋調(diào)零旋紐（實際上這是一個電位器，旋轉(zhuǎn)旋紐就是改變內(nèi)部電路中的電阻值），使指針指在電阻刻度的零點。然后再把兩只表筆分別與待測電阻的兩端相接，進行測量，讀數(shù)完畢后不要忘記乘以倍率。換用歐姆擋的另一量程時，需重新進行歐姆擋調(diào)零后，才能測量。調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋紐，使指針在兩表筆短接時指歐姆擋的零點，這一過程習(xí)慣稱為“調(diào)零”。 R G Ig R g E r 紅 黑 A B R x 圖8－2 圖8－3 [實驗操作] 1. 用多用電表直流電壓檔測黑箱電池盒內(nèi)是否放置了干電池，把表筆接觸電池盒標有正負極的兩個觸點，多用電表示數(shù)不為零，即黑箱內(nèi)觸點間有電池，多用電表示數(shù)為零，則無電池。 2. 探索黑箱內(nèi)電學(xué)元件 我們在實驗中使用的黑箱，一般是三個測試點一組，呈三角形排列，兩個測試點間最多只能有一個元件（如圖8—4），箱內(nèi)一個測試組的元件數(shù)不超過兩個，元件可能是電阻、電容、導(dǎo)線和二極管。用歐姆擋測兩接點間電阻時，若兩接點斷路（或二極管加反向電壓時），電阻則無限大，若兩接點短路（或二極管加正向電壓時），則電阻趨于零。二極管實物和符號如圖8－3所示。 C B A 圖8－4 黑箱內(nèi)元件探索的初步判斷思路如下（如圖8－5）： 圖8－5 依據(jù)以上判斷思路和各待測兩端的測量數(shù)據(jù)，進行邏輯推斷，可確定元件的位置及類別。 [實驗指導(dǎo)] 1. 使用多用電表時，若不知被測量的大小，要先從最大量程擋開始測量，然后根據(jù)測量的情況，選擇合適的量程。選擇量程的原則是：測量電壓和電流時，應(yīng)盡量使指針超過1／2量程。（因為指針偏轉(zhuǎn)過小，測量的相對誤差較大），測電阻時，盡可能讓指針指向標尺刻度中心（指針指向中心刻度時，相對誤差最小）。 　　2．測量時，注意不要用手碰表筆的金屬針，這樣一方面防止測高電壓時發(fā)生觸電事故，另一方面在測電阻時，防止把人體電阻并聯(lián)進去，使測得的電阻值變小。 　　3．測量交流電時，應(yīng)注意交流電的頻率。當(dāng)交流電的頻率超出電表的額定頻率范圍45—1000赫時，將會引起很大的測量誤差。非正弦交流電或正弦波波形失真較大的電壓，測量時也會引起很大的誤差。 　　4．測電壓和電流時，特別是在測大電流、高電壓時，不能在電路接通的情況下?lián)軇愚D(zhuǎn)換旋鈕，以免在觸點之間產(chǎn)生電弧燒壞觸點，或造成短路損壞電表。 　　5．測電阻時，待測電阻上不應(yīng)有外電路的電流通過，要測電路中的電阻，必須斷開電源，并把電阻的一根引線從電路上取下來測量（請思考這是為什么？），不允許在電路未斷開的情況下，用多用電表去測電阻，更不能用多用電表直接測電源的內(nèi)阻。 　　6．多用電表不用時，應(yīng)置于交流電壓的最高擋，決不能置于歐姆擋，以防兩表筆銅頭不慎相碰，使電池放電。若長期不用，則應(yīng)把電池取出。 [問題與思考] 　　1．為什么多用電表內(nèi)的電池用久后會影響電阻測量的準確性？ 　　2．多用電表測電阻時，紅表筆與表內(nèi)電池哪一極相連？ 　　3．用歐姆表測電阻時，選擇旋鈕置于“10”擋，指針位于“100”和“200”刻度線之間的中間位置，由此可判斷所測電阻的值為： ?、賀＝1500歐； ②R＞1500歐； ③1000歐＜1500歐； ④可以確定R在1000歐與xx歐之間，但不能確定R與1500歐的大小關(guān)系。