2014版高中物理《課時講練通》人教版課件選修3-1-2.9實驗：練習(xí)使用多用電表解析

2014版高中物理?課時講練通?人教版課件選修3-1-2.9實驗(shíyàn)：練習(xí)使用多用電表解析第一頁，共31頁。一、實驗(shíyàn)目的(1)了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用方法。(2)會使用多用電表測電壓、電流及電阻。(3)會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件。第二頁，共31頁。二、實驗原理如圖為多用電表的原理圖，其中1、2為電流測量(cèliáng)端，3、4為電壓測量(cèliáng)端，5為電阻測量(cèliáng)端，測量(cèliáng)時，黑表筆插入“-〞插孔，紅表筆插入“+〞插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測量(cèliáng)電器相應(yīng)的測量(cèliáng)端。第三頁，共31頁。晶體二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，它有兩個極，一個叫正極，一個叫負(fù)極，它的符號如圖甲所示。晶體二極管具有單向?qū)щ娦?符號上的箭頭(jiàntóu)表示允許電流通過的方向)。當(dāng)給二極管加正向電壓時，它的電阻很小，電路導(dǎo)通，小燈泡發(fā)光，如圖乙所示；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，電路截斷，小燈泡不亮，如圖丙所示。第四頁，共31頁。三、實驗器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干、小燈泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個。四、實驗過程(1)觀察多用電表的外形，認(rèn)識選擇開關(guān)的測量工程及量程(2)測電壓、電流①檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置(wèizhi)。假設(shè)不指零，那么可用小螺絲刀進(jìn)行機械調(diào)零。第五頁，共31頁。②將紅、黑表筆分別插入“+〞“-〞插孔。③如圖甲所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋，測量小燈泡兩端(liǎnɡduān)的電壓。④如圖乙所示連好電路，將多用電表選擇開關(guān)置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電流。第六頁，共31頁。(3)測電阻①機械(jīxiè)調(diào)零：使用前假設(shè)指針沒有停在左端“0〞位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)零定位螺絲，使指針指零。②選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的適宜擋位。③歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕，使指針指在表盤右端“0〞刻度處。④測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，指針示數(shù)乘以量程倍率即為待測電阻阻值。⑤測另一電阻時重復(fù)②③④。⑥實驗完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF〞擋或交流電壓最高擋。第七頁，共31頁。(4)研究二極管的單向?qū)щ娦寓贉y正向電阻：用多用電表的電阻擋，量程撥到“×10〞的位置上，將紅表筆插入“＋〞插孔(chākǒnɡ)，黑表筆插入“－〞插孔(chākǒnɡ)，然后兩表筆短接進(jìn)行電阻擋調(diào)零后，將黑表筆接觸二極管的正極，紅表筆接觸二極管的負(fù)極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率求出正向電阻R1的阻值。②測反向電阻：將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的歐姆擋(例如“×1k〞)，變換擋位之后，須再次把兩表筆短接調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的負(fù)極，紅表筆接觸二極管的正極，穩(wěn)定后讀取示數(shù)乘上倍率(例如1k)求出反向電阻R2的阻值。第八頁，共31頁。(5)探索(tànsuǒ)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件第九頁，共31頁。利用多用電表的歐姆(ōumǔ)擋測三個定值電阻的阻值，比較測量值和真實值的誤差。第十頁，共31頁?！局R點撥】(1)測電流、電壓時內(nèi)部測量電路沒有電源，但歐姆表內(nèi)部電路有電源，所以測電阻時，待測電阻與外部電源以及其他電阻斷開，且不要用手接觸表筆的金屬桿。(2)不管用多用電表測什么，電流都是從紅表筆流入，從黑表筆流出。(3)換用歐姆擋的另一量程時，一定(yīdìng)要重新進(jìn)行“歐姆調(diào)零〞，才能進(jìn)行測量。第十一頁，共31頁。(4)合理(hélǐ)選擇量程，使指針盡可能指在中值附近。(5)指針穩(wěn)定后才能讀數(shù)，測電阻時指針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù)，電壓、電流的讀數(shù)要看清選擇開關(guān)所選擇的量程。第十二頁，共31頁。(1)電池用舊后，電動勢會變小，內(nèi)電阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時換電池。(2)歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時易產(chǎn)生誤差。(3)由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大(zēnɡdà)，因此要選用適宜擋位，使指針指在中值附近。(4)讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對指針讀數(shù)。第十三頁，共31頁?！局R點撥】(1)原理上：機械調(diào)零是調(diào)到電流為零處，電阻調(diào)零是調(diào)到電阻為零處。(2)操作(cāozuò)上：機械調(diào)零是使用前假設(shè)指針沒有指在左端“0〞位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動指針定位螺絲。電阻調(diào)零是將紅黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右端“0〞刻度處。第十四頁，共31頁。2.使用多用電表“十二忌〞(1)忌不調(diào)零就使用多用電表。(2)忌接錯連接方式，測電壓需并聯(lián)，測電流需串聯(lián)。(3)忌接反直流電流方向，直流電流要從正極測試筆插孔流入，從負(fù)極(fùjí)測試筆插孔流出。(4)忌用手接觸測試筆的金屬桿，特別在測電阻時，更應(yīng)注意不要用手接觸測試筆的金屬桿。(5)忌用直流擋位測交變電流。第十五頁，共31頁。(6)忌用多用電表測頻率不是50Hz的交變電流，普通多用電表的交流電擋位是按照50Hz設(shè)計的。(7)忌不進(jìn)行歐姆表調(diào)零，就用多用電表測電阻值。(8)改換歐姆擋量程后，忌不重新調(diào)零。(9)忌把電池裝反。(10)忌把電阻同其他電路連在一起進(jìn)行測量。(11)忌把電池裝在多用電表內(nèi)長期(chángqī)不用。(12)多用電表不用時，忌選擇開關(guān)置于歐姆擋。第十六頁，共31頁。1.使用多用電表測量電阻時，選用不同的倍率擋或每次更換不同的倍率擋后都要進(jìn)行電阻調(diào)零，思考為什么要進(jìn)行電阻調(diào)零？提示：使用多用電表的電阻擋測量電阻時，不同的倍率擋，電表的內(nèi)部電路不同，所需要的調(diào)零電阻也不一樣(yīyàng)大，所以選好適當(dāng)?shù)谋堵蕮趸蛎看胃鼡Q不同的倍率擋后都要先進(jìn)行電阻調(diào)零。第十七頁，共31頁。2.我們強調(diào)多用電表的紅表筆要插到表盤的正插孔中，黑表筆要插到負(fù)插孔中，為什么要這樣規(guī)定？假設(shè)在測電阻時不小心把紅黑表筆接反了，思考分析這樣操作對測出的電阻值有影響嗎？提示：表的盤面上的“+〞“-〞插孔表示直流電流擋、直流電壓擋的正負(fù)接線柱。因此,不管測什么工程,首先將紅表筆插入“+〞插孔,將黑表筆插入“-〞插孔。而在歐姆(ōumǔ)擋中紅黑表筆相當(dāng)于兩根導(dǎo)線，假設(shè)只是在測電阻時不小心把紅黑表筆接反了，對測出的電阻值沒有影響。第十八頁，共31頁。多用電表(diànbiǎo)測電阻【典例1】(2011·北京高考)用如下圖的多用電表(diànbiǎo)測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請根據(jù)以下步驟完成電阻測量：(1)旋動部件________，使指針對準(zhǔn)電流的“0〞刻線。(2)將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100〞的位置。第十九頁，共31頁。(3)將插入“+〞“-〞插孔的表筆短接，旋動部件________,使指針對準(zhǔn)電阻的________(選填“0刻線〞或“∞刻線〞)。(4)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從以下選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進(jìn)行(jìnxíng)操作，再完成讀數(shù)測量。第二十頁，共31頁。A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k〞的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10〞的位置D.將兩表筆短接，旋動適宜部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)【思路(sīlù)點撥】解答此題時可按以下思路(sīlù)分析：(1)分清楚機械調(diào)零和電阻調(diào)零。(2)選用適宜的擋位。(3)分清“電流的0刻線〞“電阻的0刻線〞“電阻的∞刻線〞之間的關(guān)系。第二十一頁，共31頁。【解析】用多用電表測量電阻時，在測量之前就要觀察指針是否在零刻度線上，假設(shè)指針不在零刻度線上，用螺絲刀小心旋動指針定位螺絲S，使指針對準(zhǔn)電流的“0刻線〞。然后旋動選擇(xuǎnzé)開關(guān)K，選擇(xuǎnzé)量程，再將兩表筆短接，調(diào)整調(diào)零電阻的旋鈕T，使指針對準(zhǔn)滿偏刻度(即電阻的“0刻線〞)，接下來才能將兩表筆的金屬局部分別與被測電阻的兩根引線相接，測量被測電阻的阻值。假設(shè)在測量過程中，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明被測的電阻阻值很大，這時要換用更高倍率的擋位，例如，此題就要從“×100〞擋位更換到“×1k〞擋位。答案：(1)S(3)T0刻線(4)ADC第二十二頁，共31頁?！疽?guī)律方法】歐姆表使用本卷須知(1)選擇適宜的倍率，使指針指在表盤的中間位置。(2)每換一擋都要進(jìn)行歐姆調(diào)零，即紅黑表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋扭使指針對到0Ω位置。(3)歐姆擋的讀數(shù)是：表盤上的讀數(shù)×歐姆擋的倍率。(4)測量完畢后將選擇開關(guān)打到OFF擋(沒有OFF擋的打到交流電壓最大擋)與內(nèi)部電源斷開(duànkāi)(多用電表長期不用要把電池取出)。第二十三頁，共31頁。黑箱問題(wèntí)【典例2】(2012·大綱版全國卷)在黑箱內(nèi)有一由四個阻值相同的電阻構(gòu)成的串、并聯(lián)電路，黑箱面板上有三個接線柱1、2和3。用歐姆表測得1、2接線柱之間的電阻為1Ω,2、3接線柱之間的電阻為1.5Ω，1、3接線柱之間的電阻為2.5Ω。(1)在虛線框中畫出黑箱中的電阻連接方式。(2)如果將1、3接線柱用導(dǎo)線連接起來，1、2接線柱之間的電阻為______Ω。第二十四頁，共31頁?！舅悸伏c撥】用歐姆表探測黑箱內(nèi)的電阻連接方式時，要根據(jù)各測量電阻值綜合分析，注意(zhùyì)考題所給的條件是四個電阻且阻值相等，連接方式是串并聯(lián)。第二十五頁，共31頁。【解析】(1)三次測量電阻不同，三個接