【2017年整理】实验19 用多用电表探索黑箱内的电学元件.docVIP

实验十九 用多用电表探索黑箱内的电学元件 （一）实验目的 1.掌握多用电表的使用方法。 2.能用多用电表探索黑箱电路，了解二极管的单向导电性。 （二）实验原理 1.多用电表的表面接构 多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图1所示。其表面分上、下两部分，上部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的 。中间的刻度线是用于测电流（交流或直流）和直流电压的，其刻度是均匀分布的。最下面一条刻度线左侧标有“V”，是用于测交流电压的，其刻度线分布不均匀。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量直流电流强度，当选择开关旋转到其它功能区域时，就可用于测量电压或电阻。 多用电表表面还有一对正负插孔。红表笔插正插孔，黑表笔插负插孔，在插孔的上面的旋钮叫调零旋钮，用它可进行电阻调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个调零螺丝，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针（在不接入电路时）指在左端“0”刻线上。 2.二极管的单向导电性 二极管全称叫晶体二极管，是用半导体材料制成的电子元件，它有两个引线，一根叫正极，另一根叫负极。如图2是二极管的表示符号及几种二极管的实物图。 当二极管的正极接高电势点，负极接低电势点，即加正向电压时，二极管电阻很小，处于导通状态，相当于一个接通的开关；当给二极管加反向电压时，二极管的电阻非常大，相当于一个断开的开关。这种特性叫二极管的单向导电性。 （三）实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线、小灯泡、二极管。 （四）实验步骤 1.熟悉多用电表的表面结构，并观察多用电表在使用前时，指针是否指在左端的“0”刻度线位置，若不在“0” 位置，用小螺丝刀轻轻转动机械调零螺丝，使指针指在左端“0”刻度线处。 2.研究二极管的单向导电性 （1）将二极管、小灯泡、开关、直流电源按图3所示电路连接起来，闭合开关S后，小灯泡正常发光。 （2）将二极管、小灯泡、开关、直流电源按图4所示电路连接起来，闭合开关S后，小灯泡不发光。 3.探测黑箱内电路，如图5所示。 （1）将多用电表选择开关旋转到直流电压档，并置于500V量程，用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压，若均无电压，则说明黑箱内不含电源。 （2）用欧姆档测量A、C间正反接电阻，若二次所测阻值相等，则表明A、C间只含有电阻。 （3）用欧姆档测量A、B间正反接电阻，若红表笔接A，黑表笔接B时所测阻值较小，而当红、黑表笔反接时，所测阻值很大，表明A、B间有二极管，且A接线柱接二极管的负极，B接线柱接二极管的正极。 （4）用欧姆档测量B、C间正反接电阻，若红表笔接B，黑表笔接C时所测阻值很大，而当红、黑表笔反接时，所测阻值很小，表明B、C间有二极管，且B接线柱接二极管的正极。 （5）据前面所测结果，画出黑箱内电路，可能是图6甲乙所示的两种形式。 （五）注意事项 1.使用多用电表前须检查指针是否指在左侧“0”位置；若不指“0”，可用小螺丝刀轻轻旋转调零螺丝。 2.使用欧姆挡测电阻时，每换一次挡位须重新调零。 3.读数时要注意选择开关所指的功能区域，即测量的是电流、电压还是电阻。当测电流、电压时，选择开关所指数值即为量程值；若选择开关指在欧姆档，择所指数值是测量的倍率，即测量值应等于读数乘以倍率。 4.用多用电表测电流时应使电流从多用电表的正插孔流入；测电压时，正插孔应与被测电路的高电势点相连。 5.用多用电表测交流电压时，应用最下一条刻度线，且注意其刻度线不均匀。 6.用完后，将选择开关置于交流电压的最高档，或“OFF”挡。长期不用时应取出电池。 （六）误差分析 1.多用电表测电流、电压时，误差主要来自电表内阻影响，使所测电流、电压值均小于实际值。 2.用多用电表测电阻时，误差主要是由于刻度线不均匀而造成的，同时电池用旧了时由于电动势下降也会使读数偏大。 例题 1．用万用表测直流电压U和测定电阻R时，若红表笔插入万用表的正(＋)插孔，则实验时应是前者(测U)电流从红表笔流入万用表，后者(测R)从红表笔流____万用表。 答：入 2．某人用万用表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图7，则这电阻值是____。如果要用这万用表测量一个约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是____。 答：1200Ω；×10Ω； - 1 - 甘肃省会宁县第四中学 杨继军 图1 ～ 图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7