1,2. 三个主要参数,内阻:电流计内阻Rg,量程：满偏电流 Ig,满偏电压Ug,3.电路图符号：,电表改装（表头）,1、作用：,测量微小电流和电压,2,电压表：,在表头串联一个阻值较大的电阻,例1:有一个电流表G，内阻Rg=10，满偏电流Ig=3mA。要把它改装为量程为03V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？,R串=990 Rv=1000 ,3,电流表：,在表头上并联一个阻值较小的电阻,例2.有一个电流表G，内阻Rg=25 ，满偏电流Ig=3mA。要把把它改装为量程为00.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？,R并=0.126 RA=0.125 ,4,欧姆表,原理：,闭合电路欧姆定律,（1）刻度：,短接、调节调零电阻R使电流表G的指针满偏。即有,“0”,5,欧姆表,原理：,闭合电路欧姆定律,（2）中值电阻,注意：(1) 欧姆表的刻度与其他表刻度相反 且刻度不均匀 （2）欧姆表每次测电阻 前需调零。不能带电测量。 （3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。,6,一、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)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。,二、实验原理 1多用电表 (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。外形如图实101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、指针定位螺丝和测试笔的插孔。,7,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。,(2)挡位： 如图实102所示，其中1、2为电流测量端， 3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。,(3)多用电表的电阻挡： 电阻挡是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图实103所示。电阻R是可变电阻，也叫调零电阻。,8,三、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。 四、实验步骤 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (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。,(3)将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔。 (4)按如图实105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)按图乙所示连好电路，将选择开并置于 直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。,9,(6)用多用电表测电阻的步骤： 调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 选择开并置于“”挡的“1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向。 将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。,选择开关改置“100”挡，重新进行欧姆调零。 再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。,(7)探索黑箱内的电学元件,10,五、数据处理 (1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指 针示数的读数一般读两位有效数字。(2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。,11,六、误差分析 (1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电 阻测量值偏大，要及时更换新电池。 (2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏特点。 (3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。,(4)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、 电压值均小于真实值。 (5)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。,七、注意事项 (1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”孔，黑表笔插入“”孔，注意电流的实际方向。 (2)区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。,12,(3)测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联。 (4)测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零。 (5)由于欧姆表盘难于估读，测量结果只需取两位有效数 字，读数时注意乘以相应量程的倍率。 (6)使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。,(7)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不 但影响测量结果，甚至可能损坏电表。 (8)如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出。 (9)在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管。,13,例1 (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十k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。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。 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1 k,d旋转S使其尖端对准欧姆挡100 e旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔 _。 根据图实106所示指针位置， 此被测电阻的阻值约为_。,c、a、b、e。,30 k,14,(2)下述关于用多用电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,AC,(2)指针偏转过大，说明电阻示数太小，即选用倍率过高，应换用倍率较小挡位，且重新调零，A正确。电阻的阻值与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误。利用欧姆表测电阻时，因使用表内电源，故电阻不能在通路时测试，C正确。只要不换档位，就不用重新调零，D错。,解析 (1)使用欧姆表时，指针指在“中值”附近较为准确。由图知中值电阻为30 ，而被测电阻Rx为几十千欧，故选用1 k挡。测量前必须调零，实验完后，将选择开关拨至交流最高挡，故操作顺序应为：c、a、b、e。,15,例2 多用电表是确定电学元件、检 修电学故障的重要仪器，在电子技术 中有很广泛的应用。如图实107所 示，一个盒子外部有四个接线柱A、B、 图实107 C、D。盒内有三个电学元件和若干导线组成的电路。利用多用电表欧姆挡测试，根据以下结果，试画出盒内的电路。,(1)A、B间的电阻是B、D间电阻的两倍，即RAB2RBD； (2)两表笔分别接触A、C和C、D时，指针均先偏转，然后又缓慢回到“”刻度。,解析 一般来说，电学元件有电池、电阻、电容器 和二极管。有无电池应用电压表首先探测。确定无 电池后再用欧姆表探测箱内是电阻还是电容器或 二极管。若是电阻，则用欧姆表两次测得数据应相等(先测 一次，将红、黑表笔交换后再测一次)。若是二极管，则一次结果很小，另一次结果必很大。若是电容器，则用欧姆表探测时，会出现：指针先偏转，然后又缓慢回到“”刻度。根据测试结果可知盒内有一个电容器，另外两个则是电阻。由于RAB2RBD，因此两电阻串联于A、B间，B、D间仅有一个电阻。其电路图如图所示。,16,17,一、实验目的 (1)掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法。 (2)学会用图像法求电源的电动势和内阻。 二、实验原理 1实验依据 闭合电路欧姆定律。,2实验电路 如图实91所示,图实91,18,4作图法数据处理如图实92所示。,图实92,19,(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。 五、数据处理本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法。,方法一 联六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。,20,六、误差分析 1偶然误差 (1)由读数不准和电表线性不良引起误差。 (2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。 (3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。,2系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。 (1)如图实93甲所示，在理论上EU(IVIA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差，而且电压表示数越大，IV越大。,图 实93,21,乙所示，因为电压表和电池并联，所以r测小于电池内阻r真，因为外电阻R断开时，a、b两点间电压Uab等于电动势E测，此时电源与电压表构成回路，所以UabE真，即E测E真。 (2)若采用如图实94甲所示的电路，IA为电源电流真实 值，理论上有EUUAIAr，其中UA不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，UA越大，当电流为零时，UA0，电压为准确值，等于E。,22,图实94,23,七、注意事项 (1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些 (选用已使用过一段时间的干电池)。 (2)要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些， 然后用方程组求解，并求平均值。,(3)画UI图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。,(4)由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画UI图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。,24,例1 用图实98所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：,图实98,(a)电流表(量程0.6 A、3 A)； (b)电压表(量程3 V、15 V)； (c)定值电阻(阻值1 、额定功率5 W)； (d)定值电阻(阻值10 、额定功率10 W)； (e)滑动变阻器(阻值范围010 、 额定电流2 A)； (f)滑动变阻器(阻值范围0100 、 额定电流1 A)。,那么： (1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_V，电流表的量程应选择_A；R0应选择_的定值电阻，R应选择阻值范围是_的滑动变阻器。 (2)引起该实验系统误差的主要原因是_。,