多用电表测电阻应注意的十个问题
多用电表是一种多用电工测量仪表,一般可以用来测量电流、电压、电阻,并且每一种测量都有几个量程。由于多用电表具有用途多、量程广、使用方便等优点,因此得到广泛的使用.利用多用电表测量电阻,在高考中,曾经5次有过试题,也是电学实验的热点问题之一,下面介绍一下利用多用电表欧姆档测电阻时应注意的十个问题。
一、机械调零
测电阻选档前要注意电表指针是否指在左侧的电流刻度线上(即电阻无穷大刻线上),否则会产生零误差.若发现不在电流零刻度线上,应用螺丝刀轻轻转动表盘下边中间的调整定位螺丝,使表针定位在电流零刻度线上.通常调整后,就不要再轻易动它.
二、量程选择
在原理上,利用欧姆档可测量从0~∞的电阻阻值,由于其刻度线分度的变化是非线性的,且高阻区的刻度较密,电阻值不易读准.误差大;而接近零欧姆处虽然刻度较稀,读数误差小,但乘上相应的大倍率,误差同样会变大.所以,测量时必须选择合适的档,使表头指针尽可能停在中心值R中的附近,一般在0.1R中~10R中的刻度范围内,读数较为准确.若发现指针偏转角较小,应换小倍率的档;反之,则换大倍率的档.
例1 右下图为多用电表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻rg=100Ω,调零电阻最大阻值R=500KΩ,串联的固定电阻R0=50Ω,电池电动势E=1.5V,用它测量电阻Rx能准确测量的阻值范围是( )(93年高考题)
A、30KΩ~80KΩ; B、3KΩ~8KΩ;
C、300Ω~800Ω; D、30Ω~80Ω.
解析 要能准确测量电阻Rx的值,Rx应在0.1R中~10R中之间,考虑到中值电阻值等于欧姆调零时内部总电阻,即:
R中=E/Ig=1.5×10-6=5kΩ,
很显然应选B.
三、欧姆调零
对于不同的欧姆档,其内阻都是不相同的,因此用它测电阻时,每次换档后和测量前都必须将两表笔短接,进行一次欧姆调零(注意:电阻档的零位在刻度的右端)以防止测量时产生零误差.若调零时,发现指针总调不到零位,说明电池的电能不足,应调换电池,否则会因电池电动势变小,内阻增大,使测量结果不准确。
例2 一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规则之处,他的主要实验步骤如下:
1、把选择开关扳到“×1K”的欧姆档上.
2、把表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋细,使指针指在电阻刻度的零位上.
3、把两根笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小.
4、换用“×100”欧姆挡,发现这时指针偏转适中,随即记下欧姆数值.
5.把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其它元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆,这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则?(87年高考题)
答 换档要重新进行欧姆调零;多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆档.
四、严禁在有电流流过的电阻上测阻值
在测电阻前,必须将待测电阻与电源断开,否则相当于在欧姆档内又加了一个电源,这不仅会影响测量结果,还可能损坏表头.
例3 测量电阻所用的欧姆表是根据____定律制成的,如图,某同学用多用电表的欧姆档测电阻R1(阻值估计是几欧)及电路中的电阻R2(阻值估计近千欧)的阻值,他按规范的操作步骤测出R1的阻值后,立即将红、黑表笔分别接到图中A、B两点去测R2的阻值,他这样做的操作错误是:①____②____(江苏92年会考题)
答 闭合电路欧姆定律;①没有将R2从电路中断开;②没有换用(×100)欧姆档,且重新进行电阻调零(或填没有换档调零).
五、防止其它电阻并入
测量焊接在电器设备中的电阻前,一般须将待测电阻的一端焊下,以免受电路中其他并联电阻的影响,从而使读数变小;同理,在测量单独的高值电阻时,也不应用两手分别将两表笔的金属端与待测电阻的两端捏在一起,以防止将几百千欧的人体电阻并入。
六、读数
指针稳定后才能读数,且应将表针示数乘以选择开关所指的倍数,如转换开关对准的位置是R×1K,示数应×1000,方是被测电阻的欧姆数.
例4 某人用多用电表按正确步骤测量一电阻值,指针指示位置如图,则这电阻值是______如果要用这多用电表测量一个约200Ω的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆档是_(95年高考题)
答:1200Ω;×10.
七、注意表笔极性
在测量一些有极性元件的等效电阻时(如:晶体管电解电容等)必须注意表笔的极性:插入正插孔的红表笔与欧姆档内电池的负极相连,为负表笔;插入负插孔的黑表笔与欧姆档内电池的正极相连,为正表笔.若用多用电表来测电流、电压时,表盘上的“+”、“-”号相当于电流表、电压表的正、负接线柱。
例5 用多用电表欧姆档(×100)测试三只晶体二极管,其结果依次如图①、②、③所示,由图可知,图____中的二极管是好的,该二极管的正极是____端。(90年高考题)
解析 根据二极管加正向电压时,电阻值越小越好,但不能为零,否则二极管已被击穿,加反向电压时,电阻值越大越好,但不能无穷大,否则二极管引线断开.由图可知,图①、③二极管是坏的,图②中二极管是好的,且左边图加的是反向电压,右边图加的是正向电
压,由于红表笔插入的是“+”测试孔,与内部电池负极相连,故二极管的正极是a端.
八、不能直接测额定电流、电压小的元件
对于高灵敏度表头(如灵敏电流表),允许通过的电流很小,很容易烧坏,所以不能直接利用欧姆档测内阻(课本上利用半偏法测之);另外,欧姆档的高阻档≥R×10K,一般均采用9V~225V的电池,所以,也不能直接用来测耐压低的元件.
九、选择开关的安全位置
多用电表在使用完毕后,应将档位选择开关旋至交流电压最高档,使多用电表相当于一个阻值较大的电阻(或OFF档).或者拔出表笔,以防止在欧姆档时两表笔短接而白白消耗电池。
十、长期不用时,应取出电池,以防电池漏电;安装电池时,应注意电池极性和额定值,确保安装正确
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